효소반응

효소에 의해 촉매되는 반응. 생체에서의 화학반응은 거의 모두 효소반응이다. 먼저 효소와 기질이 결합하여 복합체를 형성하고 이어서 해리하여 반응산물과 유리의 효소로 된다. 이 반응은 가역적이다. 효소반응의 특색으로는 다음과 같은 것을 지적할 수 있다.

첫째로 온화한 조건하에서는 대단히 효율이 좋은 반응이 일어난다는 것이다. 이것은 효소가 단백질이고 극단적인 pH나 열에 의해서는 변성된다는 관계가 있다. 이 때문에 각각의 효소에 대한 특유한 최적 pH와 최적 온도가 있다.

둘째로 특이성이 대단히 크다는 것이다. 먼저 작용하는 화합물에 대한 선택성이 크고 이것을 기질 특이성이라고 부른다. 다음에 특정한 화학반응만을 촉매하여 부반응이나 부산물이 생기지 않는 것도 높은 특이성의 출현이라고 할 수 있다. 이러한 특이성은 효소의 입체구조에 의거한 것이다.

셋째로 기질에 대한 포화가 있다는 것이다. 미카엘리스-멘텐식에 의하면 기질농도가 낮을 경우에는 1차반응이 일어나고 기질농도가 상승할수록 반응은 혼합차수를 갖게 되고 나아가 기질농도가 높아지면 영(zero)차반응이 된다. 이때의 반응속도는 일정하며 최대반응속도를 나타낸다. 또 효소와 기질의 복합체의 생성속도와 분해속도는 같으며 정상상태가 된다.

넷째로 여러 가지 저해를 들 수 있다. 열이나 산에 의한 비특이적 저해도 있지만 효소반응에 특징적인 것은 특이적 저해이다. 어떤 저해물은 특정한 조건에서 특정한 효소를 저해한다. 생체의 조절이나 기능에 따라 중요한 역할을 하는 것은 피드백저해이다. 이러한 저해 특이성은 효소의 입체구조에 저해물질과 특이적으로 결합하는 부위가 있기 때문이다.

효소반응은 호흡이나 대사 등 생명의 모든 기능에 직결해 있으며 대부분의 제어기구에 의해 합목적으로 조절되고 있다. 제어에는 되먹임저해나 저해물질에 의한 효소반응저해 외에 효소활성화에 의한 것도 있다. 이는 고농도 기질에 의한 활성화나 효소전구체 활성화 등이다. 또는 각종 유도인자에 의해 단백질의 생합성이 변동하는 형에서의 조절도 있다.

효소반응(되먹임억제에 의해 효소반응조절)