효소
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효소(酵素, enzyme)는 생명체 내부의 화학 반응을 매개하는 단백질 촉매이다. 각 종류의 효소의 이름은 대개 -아제(-ase)로 끝난다.
보통 일반적인 효소는 상온에서 체온 정도의 조건, 중성 pH에서 잘 작동하나, 특이한 생명체의 효소들은 극한 조건(예: 섭씨 72도, pH 2의 강한 산성 상태 등)에서도 작동할 수 있다.
효소는 촉매하는 반응의 종류와 반응하는 기질의 종류에 따라 EC number로 분류된다.
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[편집] 용어의 유래
최초로 이 용어를 사용한 사람은 독일 생리학자인 빌헬름 퀴네이다. "enzyme"은 그리스어: ενζυμον 즉 "in leaven"이라는 뜻이며, leaven은 효모(yeast)를 의미한다. 한자어 번역인 효소(酵素)는 효모(酵母, yeast)에 있는 요소(要素)라는 뜻이다.
[편집] 효소의 성질
일반적으로 화학반응이 일어나는 조건과 생명체의 조건은 많이 다르다. 따라서 생명체 내부에서는 생명현상에 필요한 많은 화학반응들을 적절하게 진행시킬 수 있는 방법이 필요하다.
효소는 다음과 같은 성질을 가짐으로써 이러한 반응들을 조절하게 된다.
[편집] 3차원 구조
- 효소는 반응에 필요한 각종 아미노산 잔기들을 정확한 공간적 위치에 가지고 있다.
- 효소는 정확한 반응 산물과만 결합할 수 있는 능력을 가지고 있다.
- 구조적인 변형을 통해, 효소의 반응능력을 조절할 수 있다.
- 다른자리 특이성 조절, en:allosteric regulation 문서를 참고하십시오.
[편집] 조효소
- 효소에 따라서는 반응에 필요한 보조 분자들이 있어야만 하는 경우가 있다. 이러한 분자들의 양을 조절함으로써, 반응을 조절할 수 있다.
- (일반적으로 비타민들이 사람의 물질대사 과정에서 조효소로 작동한다.)
- 조효소들은 연속적으로 일어나야 하는 반응을 중간에서 연결시켜줌으로써, 복잡한 반응을 순서대로 일으킬 수 있다.
[편집] 효소 cascade
- 연속적인 효소 반응을 통해 반응의 크기를 차차 증폭시켜서, 작은 신호가 최종적으로는 큰 반응을 일으킬 수 있도록 한다.
- 연속적인 반응 중간중간에 조절인자를 둠으로써 반응의 크기 및 반응여부를 조절 가능하다.
[편집] 효소의 기질 특이성
효소가 특정한 기질과만 결합해 반응을 촉매하는 성질을 말한다. 보통 열쇠와 자물쇠를 예로 드는데, 그 이유는 효소의 기질 특이성은 자물쇠의 구멍에 맞는 모양을 가진 열쇠만 자물쇠를 열 수 있는 원리와 유사하기 때문이다. 이 예에서 자물쇠는 기질에 해당하며 열쇠는 효소에 해당한다. 이 기질 특이성이 나타나는 이유는 효소 활성 부위의 입체 구조가 기질의 입체 구조와 맞물릴 수 있는 형태일 때에만 결합이 이루어지기 때문이다.
