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효소는 한 번 합성되면 소화 및 호흡 과정을위한 연료 (예 : 설탕, 지방, 분자 산소)로 사용되는 물질처럼 일반적으로 다른 종류의 분자로 변형되지 않는 생체 시스템에서 중요한 단백질 분자입니다. 효소가 촉매즉, 독창적 인 정보를 추가하지 않으면 서 논쟁의 조건을 지시함으로써 참가자와 청중을 이상적으로 결론으로 옮기는 공개 토론의 중재자와 비슷하게 화학 반응에 참여하지 않고도 화학 반응에 참여할 수 있습니다.
2,000 개가 넘는 효소가 확인되었으며 각각 하나의 특정 화학 반응에 관여합니다. 따라서 효소는 기질에 따라 다릅니다. 그들은 그들이 참여하는 반응의 종류에 따라 6 개의 클래스로 분류됩니다.
효소 기초
효소는 다음과 같은 조건에서 신체에서 수많은 반응이 일어날 수 있습니다. 항상성또는 전체 생화학 균형. 예를 들어, 많은 효소는 신체가 정상적으로 유지하는 pH에 가까운 pH (산도) 수준에서 가장 잘 기능하며, 이는 7의 범위 (즉, 알칼리성도 산성도 아님)입니다. 다른 효소는 환경 요구로 인해 낮은 pH (높은 산도)에서 가장 잘 기능합니다. 예를 들어, 일부 소화 효소가 작동하는 위 내부는 매우 산성입니다.
효소는 혈액 응고에서 DNA 합성, 소화에 이르는 과정에 참여합니다. 일부는 세포 내에서만 발견되며 당분 해와 같은 소분자 관련 과정에 참여합니다. 다른 것들은 장으로 직접 분비되며 삼킨 음식과 같은 대량 물질에 작용합니다.
효소는 상당히 높은 분자량을 가진 단백질이기 때문에 각각 독특한 3 차원 모양을 가지고 있습니다. 이것은 그들이 작용하는 특정 분자를 결정합니다. pH에 의존하는 것 외에도, 대부분의 효소의 모양은 온도에 의존합니다. 이는 상당히 좁은 온도 범위에서 가장 잘 기능한다는 것을 의미합니다.
효소의 작용
대부분의 효소는 활성화 에너지 화학 반응의. 때때로, 그들의 모양은 스포츠 팀 코치 또는 작업 그룹 관리자와 같은 스타일로 반응물을 물리적으로 서로 가깝게 만들어 작업을보다 빠르게 수행 할 수 있도록합니다. 효소가 반응물에 결합 할 때, 그 모양은 반응물을 불안정화시키고 반응이 수반하는 화학적 변화에보다 민감하게 반응하는 방식으로 변하는 것으로 여겨진다.
에너지 투입없이 진행될 수있는 반응을 발열 반응이라고합니다. 이들 반응에서, 생성물 또는 반응 동안 형성된 화학 물질은 반응 성분으로서 작용하는 화학 물질보다 낮은 에너지 수준을 갖는다. 이런 식으로 물과 같은 분자는 자신의 (에너지) 수준을 "찾아"냅니다. 원자가 사용 가능한 최저 물리적 지점으로 내리막 길을 흐르는 것처럼 원자는 더 낮은 총 에너지를 가진 배열을 선호한다. 이 모든 것을 종합하면 발열 반응이 항상 자연스럽게 진행된다는 것이 분명합니다.
그러나 입력하지 않아도 반응이 발생한다는 사실은 반응 속도에 대해서는 아무 것도 말하지 않습니다. 신체에 들어간 물질이 세포 에너지의 직접적인 공급원으로 작용할 수있는 2 개의 파생 물질로 자연적으로 변할 경우, 반응이 자연적으로 완료하는 데 몇 시간 또는 며칠이 걸리더라도 이것은 거의 효과가 없습니다. 또한, 생성물의 총 에너지가 반응물의 총 에너지보다 높은 경우에도, 에너지 경로는 그래프의 매끄러운 내리막 경사가 아니다; 대신에, 제품은 그들이 시작한 것보다 더 높은 수준의 에너지를 얻어야 "혹을 극복 할 수 있고"반응이 진행될 수있다. 생성물의 형태로 지불하는 반응물에 대한 초기 에너지 투자는 전술 한 바와 같다. 활성화 에너지또는 E에이.
효소의 종류
인체에는 6 가지 주요 그룹 또는 효소가 포함됩니다.
산화 환원 효소 산화 및 환원 반응 속도를 향상시킵니다. 산화 환원 반응으로도 불리는 이들 반응에서, 반응물 중 하나는 다른 반응물이 얻는 한 쌍의 전자를 포기한다. 전자쌍 공여체는 산화되고 환원제로서 작용하는 반면, 전자쌍 수용자는 환원제라고 불리운다. 이것을 넣는보다 직접적인 방법은 이러한 종류의 반응에서 산소 원자, 수소 원자 또는 둘 다가 이동하는 것입니다. 예는 사이토 크롬 산화 효소 및 락 테이트 탈수소 효소를 포함한다.
트랜스퍼 라제 메틸 (CH)과 같은 원자 그룹의 이동에 따른 속도3), 아세틸 (CH3CO) 또는 아미노 (NH2) 그룹, 한 분자에서 다른 분자로. 아세테이트 키나제 및 알라닌 데 아미나 제는 트랜스퍼 라제의 예이다.
가수 분해 가수 분해 반응을 가속화합니다. 가수 분해 반응은 물 (H2O) 분자에서 결합을 분리하여 일반적으로 물에서 -OH (하이드 록 실기)를 제품 중 하나에 부착하고 단일 -H (수소 원자)를 다른 것에 부착하여 두 개의 딸 산물을 생성합니다. 한편, -H 및 -OH 성분에 의해 치환 된 원자로부터 새로운 분자가 형성된다. 소화 효소 리파제와 수 크라 제는 가수 분해 효소입니다.
리스 이중 결합에 하나의 분자 그룹을 추가하거나 근처 원자에서 두 그룹을 제거하는 속도를 향상시켜 이중 결합을 만듭니다. 이들은 제거 된 성분이 물 또는 물의 일부에 의해 변위되지 않는 것을 제외하고는 가수 분해 효소와 같이 작용한다. 이러한 부류의 효소는 옥살 레이트 데카르 복실 라제 및 이소 시트 레이트 리아제를 포함한다.
이성 질화 효소 이성 질화 반응 속도를 높입니다. 이들은 반응물에서 모든 원래의 원자가 유지되지만 반응물의 이성질체를 형성하도록 재 배열되는 반응이다. (이성질체는 동일한 화학식을 갖지만 상이한 배열을 갖는 분자이다.) 예는 글루코오스-포스페이트 이성 질화 효소 및 알라닌 라세 마제를 포함한다.
리가 제 (합성이라고도 함)은 두 분자의 결합 속도를 향상시킵니다. 그들은 보통 아데노신 트리 포스페이트 (ATP)의 분해로부터 유도 된 에너지를 이용하여이를 달성한다. 리가 제의 예는 아세틸 -CoA 합성 효소 및 DNA 리가 제를 포함한다.
효소 억제
온도 및 pH 변화 외에도 다른 요인으로 인해 효소 활성이 감소하거나 종료 될 수 있습니다. 알로 스테 릭 상호 작용이라 불리는 공정에서, 분자가 반응물과 합류하는 곳으로부터 분자의 일부분에 결합 할 때 효소의 모양이 일시적으로 변한다. 이로 인해 기능이 손실됩니다. 때때로 이것은 제품 자체가 알로 스테 릭 억제제로서 작용할 때 유용하다. 이는 일반적으로 추가 생성물이 더 이상 필요하지 않은 시점까지 진행된 반응의 신호이기 때문이다.
경쟁 억제에서, 조절 화합물이라 불리는 물질은 결합 부위에 대한 반응물과 경쟁한다. 이것은 동시에 여러 개의 작동 키를 동일한 잠금 장치에 넣는 것과 유사합니다. 이러한 조절 화합물 중 충분한 양이 존재하는 충분한 양의 효소에 결합하면, 반응 경로를 느리게하거나 정지시킨다. 미생물 학자들은 박테리아 효소의 결합 부위와 경쟁하는 화합물을 디자인 할 수 있기 때문에 박테리아가 질병을 일으키거나 인체에서 생존하기가 훨씬 어려워지기 때문에 약리학에 도움이 될 수 있습니다.
비 경쟁적 억제에서, 억제 분자는 알로 스테 릭 상호 작용에서 일어나는 것과 유사하게, 활성 부위와 다른 지점에서 효소에 결합한다. 비가 역적 억제는 억제제가 효소에 영구적으로 결합하거나 현저하게 분해되어 그의 기능이 회복 될 수 없을 때 발생한다. 신경 가스와 페니실린은 모두 다른 의도를 가지고 있지만 이러한 유형의 억제를 사용합니다.