효소 : 작동 원리 및 기능

효소는 인체의 화학 반응 속도를 높여줍니다. 그들은 분자에 결합하여 특정 방식으로 변경합니다. 그들은 수천 가지 다른 역할 중에서 호흡, 음식 소화, 근육 및 신경 기능에 필수적입니다.

이 기사에서는 효소가 무엇인지, 어떻게 작동하는지 설명하고 인체에있는 효소의 몇 가지 일반적인 예를 제공합니다.

기본

효소 아밀라아제 (사진)는 전분을 당으로 분해합니다.

효소는 복잡한 모양으로 접힌 단백질로 구성됩니다. 그들은 몸 전체에 존재합니다.

우리를 살아있게하는 화학 반응, 즉 신진 대사는 효소가 수행하는 작업에 의존합니다.

효소는 화학 반응을 가속화 (촉매)합니다. 어떤 경우에는 효소가 화학 반응을하지 않았을 때보 다 수백만 배 더 빠르게 화학 반응을 일으킬 수 있습니다.

기질은 효소의 활성 부위에 결합하여 생성물로 전환됩니다. 제품이 활성 부위를 벗어나면 효소는 새로운 기질에 부착하고이 과정을 반복 할 준비가됩니다.

효소는 무엇을합니까?

소화계 – 효소는 신체가 더 큰 복잡한 분자를 포도당과 같은 더 작은 분자로 분해하여 신체가 연료로 사용할 수 있도록 도와줍니다.

DNA 복제 – 신체의 각 세포에는 DNA가 포함되어 있습니다. 세포가 분열 할 때마다 그 DNA를 복사해야합니다. 효소는 DNA 코일을 풀고 정보를 복사하여이 과정을 돕습니다.

간 효소 – 간은 신체의 독소를 분해합니다. 이를 위해 다양한 효소를 사용합니다.

효소의 작동 원리

효소 잠금 및 키 모델

“자물쇠와 열쇠”모델은 1894 년에 처음 제안되었습니다.이 모델에서 효소의 활성 부위는 특정한 모양이며, 자물쇠와 열쇠처럼 기질 만 그것에 맞을 것입니다.

이 모델은 이제 업데이트되었으며 유도 적합 모델이라고합니다.

이 모델에서 활성 사이트는 기판과 상호 작용할 때 모양이 변경됩니다. 기질이 완전히 고정되고 정확한 위치에 있으면 촉매 작용을 시작할 수 있습니다.

완벽한 조건

효소는 특정 조건에서만 작동 할 수 있습니다.인체에있는 대부분의 효소는 체온 인 약 37 ° C에서 가장 잘 작동합니다. 더 낮은 온도에서도 작동하지만 훨씬 더 느리게 작동합니다.

마찬가지로 효소는 특정 pH 범위 (산성 / 알칼리성)에서만 기능 할 수 있습니다. 그들의 선호도는 신체에서 발견되는 위치에 따라 다릅니다. 예를 들어, 장의 효소는 7.5 pH에서 가장 잘 작동하는 반면 위장의 효소는 위가 훨씬 더 산성이기 때문에 pH 2에서 가장 잘 작동합니다.

온도가 너무 높거나 환경이 너무 산성 또는 알칼리성이면 효소의 모양이 바뀝니다. 이것은 활성 부위의 모양을 변경하여 기질이 결합 할 수 없도록합니다. 효소가 변성되었습니다.

보조 인자

일부 효소는 특정 비 단백질 분자가 부착되어 있지 않으면 기능을 수행 할 수 없습니다. 이를 보조 인자라고합니다. 예를 들어, 신체의 pH를 유지하는 데 도움이되는 탄산 탈수 효소는 아연 이온에 부착되어 있지 않으면 기능을 할 수 없습니다.

금지

신체의 시스템이 올바르게 작동하도록하기 위해 때때로 효소의 속도를 늦춰야합니다. 예를 들어, 효소가 제품을 너무 많이 만드는 경우 생산을 줄이거 나 중단 할 수있는 방법이 필요합니다.

효소의 활동은 여러 가지 방법으로 억제 될 수 있습니다.

경쟁 억제제 – 분자가 활성 부위를 차단하여 기질이 효소에 부착하기 위해 억제제와 경쟁해야합니다.

비 경쟁적 억제제 – 분자는 활성 부위가 아닌 다른 효소에 결합하여 효과를 감소시킵니다.

비경쟁 억제제 – 억제제는 서로 결합한 후 효소와 기질에 결합합니다. 제품이 활성 부위를 덜 쉽게 떠나고 반응이 느려집니다.

비가 역적 억제제 – 비가 역적 억제제는 효소에 결합하여 영구적으로 비활성화합니다.

특정 효소의 예

인체에는 수천 개의 효소가 있습니다. 여기에 몇 가지 예가 있습니다.

  • 리파아제 – 장에서 지방을 소화하는 데 도움이되는 효소 군.
  • 아밀라제 – 전분을 당으로 바꾸는 데 도움이됩니다. 아밀라제는 타액에서 발견됩니다.
  • Maltase – 타액에서도 발견됩니다. 설탕 맥아당을 포도당으로 분해합니다. 말토오스는 감자, 파스타, 맥주와 같은 식품에서 발견됩니다.
  • 트립신 – 소장에서 발견되며 단백질을 아미노산으로 분해합니다.
  • 락타아제 – 소장에서도 발견되며 우유의 당인 락토스를 포도당과 갈락토스로 분해합니다.
  • 아세틸 콜린 에스테라아제 – 신경과 근육에서 신경 전달 물질 인 아세틸 콜린을 분해합니다.
  • Helicase – DNA를 풀어냅니다.
  • DNA 중합 효소 – 디옥시리보 뉴클레오티드에서 DNA를 합성합니다.

간단히 말해서

효소는 인체의 일상적인 작동에 큰 역할을합니다. 화합물에 결합하고 변경함으로써 소화계, 신경계, 근육 등의 적절한 기능에 필수적입니다.

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