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14. 화학에너지 수확 경로 14. 화학에너지의 수확 경로 세포는 일련의 물질대사 경로를 통해 일어나는 화학적 산화 과정에 의해서 포도당을 통해 에너지를 얻는다. 복잡한 화학적 변환은 대사 경로를 형성하는 일련의 분리된 반응에서 일어나며 각 반응은 특이적인 효소에 의해 촉진된다. 많은 대사 경로는 세균에서 사람에 이르는 모든 생물에서 유사하다. 진핵생물의 경우에 많은 대사 경로는 구획화 되어 특정한 반응은 특정 세포 소기관이나 심지어 세포 소기관의 특정한 부위에서만 일어난다. 각 대사 경로의 일부 주요 효소는 해당 경로의 속도를 변화시키기 위해 억제되거나 활성화된다. 연소과정은 세포에서 에너지를 방출하는 화학적 과정과 매우 비슷하다. 포도당이 불에 타거나 세포 안에서 연소하면, 포도당은 산소 기체와 반응하여 이산화탄소와 물을 만들고.. 2022. 12. 1.
13. 효소(3) 13. 효소(3) 기질의 농도는 반응속도에 영향을 준다. A -> B 유형의 반응에서 비촉매 반응의 속도는 A의 농도에 정비례한다. 기질의 농도가 높으면 높을수록 반응의 속도는 빨라지며 적절한 효소의 첨가는 반응을 빠르게 해 줄 뿐만 아니라 반응속도 대 기질 농도의 그래프 모습 역시 변하게 만든다. 주어진 효소 농도에서 효소 촉매 반응의 속도는 기질의 농도가 0에서부터 증가함에 따라 초기에는 증가하지만, 그 후에 변하지 않는다. 어느 지점이 되었을 때, 기질 농도가 증가해도 반응속도는 의미 있게 증가하지 않으며 반응속도는 최대에 도달하게 된다. 효소의 농도는 대개 기질의 농도보다 훨씬 낮다. 작용할 수 있는 효소에 점점 더 많은 기질이 결합하게 되면 촉진확산에서 봤던 것처럼 포화 현상이 발생한다. 모든 .. 2022. 11. 30.
13. 효소(2) 13. 효소(2) 효소에 결합하여 효소-기질 복합체를 형성한 반응물은 비촉매 반응에서 형성되는 전이상태 중간체보다 더 적은 활성화 에너지가 필요하다. 따라서 효소는 반응의 에너지 장벽을 낮추어서 쉬운 반응 경로를 제공해 반응 속도를 올린다. 효소가 에너지 장벽을 낮추면 정반응과 역반응 속도는 모두 빨라지게 되며, 효소 촉매반응은 비촉매 반응에 비해서 더 빠르게 평형이 된다. 최종 평형은 효소가 있거나 없거나 결국 똑같다. 마찬가지로 반응에 효소가 첨가되어도 반응물과 생성물 사이의 자유에너지 차이는 변하지 않는다. 효소는 반응속도에 크게 영향을 미친다. 말단 아미노산으로 아르지닌을 가진 특정한 단백질을 용액 속에 놓아둔다면 단백질 분자는 무질서해지고 말단 펩타이드결합이 끊어져서 아르지닌이 방출된다. 효소가.. 2022. 11. 29.
13. 효소 13. 효소 대부분의 생물학적 촉매는 효소라고 하는 단백질이다. 생물학적 촉매는 분자 골격 또는 분자 지지대로 그 내분에서 화학적 촉매 작용이 일어난다. 효소는 반응물에 결합하고 때때로 반응에 참여하기도 하지만, 이러한 참여는 효소를 영구하게 변화시키지 않는다. 이는 모든 촉매의 전형적으로 나타나는 특징으로 촉매는 반응 후에 화학적으로 반응 전과 정확하게 동일한 상태가 된다. 자유 에너지 감소반응은 자유에너지를 방출하지만, 촉매가 없다면 반응물과 생성물 사이의 에너지 장벽으로 인해 반응이 아주 느리게 일어날 것이다. 설탕 + H2O -> 포도당 + 과당 체내에서 이 반응은 소화의 일부분이다. 물이 풍부하게 존재하지만, 반응을 일으킬 수 있는 에너지의 유입이 없는 한 설탕 분자에서 포도당과 과당 사이의 공.. 2022. 11. 28.