현대 과학은 많은 필수 생물학적 과정이 효소 없이는 불가능하다는 것을 발견했습니다. 지구상의 생명은 효소에 의해 촉매 될 때만 적절한 속도로 발생할 수있는 생화학 적 반응에 달려 있습니다. 그러나 반응성 시스템의 효소 농도가 낮 으면 효소 반응이 여전히 너무 느리게 발생할 수 있습니다.
가속 반응
효소는 분자가 반응을 시작하는 데 필요한 에너지의 양을 줄이는 방식으로 상호 작용하도록하여 화학 반응을 돕습니다. 활성화 에너지로 알려진이 에너지는 환경에서 공급됩니다. 예를 들어 환경의 온도와 관련된 주변 열 에너지를 활성화 에너지로 사용할 수 있습니다. 생물학적 환경에서 화학 반응 속도는 종종 제한된 양의 주변 환경에 의해 제한됩니다. 그러나 효소는 더 적은 양의 에너지를 활성화하여 반응.
하나의 효소, 하나의 반응
대부분의 상황에서 효소 농도 감소는 효소 활성에 직접적인 영향을줍니다. 각 효소 분자는 한 번에 하나의 반응 만 촉매 할 수 있기 때문입니다. 효소가 결합하는 분자를 기질이라고합니다. 일반적으로 하나의 화학 반응에 대한 활성화 에너지를 낮추기 위해 하나의 효소가 하나의 기질에 결합합니다. 시스템의 모든 효소가 기질에 결합되어있는 경우 추가 기질 분자는 반응 완료 후 효소를 사용할 수있을 때까지 기다려야합니다. 이것은 효소 농도가 감소함에 따라 반응 속도가 감소한다는 것을 의미합니다.
일대일 관계
대부분의 생물학적 환경에서 효소의 농도는 기질의 농도보다 낮습니다. 이것이 사실이라면 효소 농도와 효소 활성 사이의 관계는 정비례합니다. 반응 속도 대 효소 농도를 보여주는 그래프에서이 직접 비례 관계는 기울기가 1 인 직선처럼 보입니다. 즉, 하나의 추가 효소는 단위 시간당 한 반응 씩 속도를 증가시키고, 제거 된 효소 하나는 단위 시간당 한 반응 씩 속도를 감소시킵니다.
기질이없는 효소
정비례 관계에 대한 예외는 효소 농도를 줄이면 기질 농도가 효소 농도보다 낮 으면 효소 활성이 감소합니다. 이 상황에서 제거 된 효소는 시스템이 사용 가능한 모든 기질과 결합하기에 충분한 효소를 여전히 가지고 있기 때문에 효과가 없습니다. 따라서 효소 활성 대 효소 농도의 그래프는 효소 농도가 기질 농도와 유사한 수준으로 증가함에 따라 결국 평평한 선으로 떨어집니다.