효소 천연 형태에 대한 pH 및 온도의 영향
효소는 고유 형태로 알려진 특정 3 차원 구조에 의존하는 생물학적 촉매입니다. 최적으로 기능합니다. 이 형태는 활성 부위의 형성을 허용하며, 여기서 효소는 기질에 결합하여 생화학 적 반응을 촉진한다. 그러나, pH와 온도의 변화는이 섬세한 구조를 방해하여 효소의 활성에 영향을 미치고 잠재적으로 변성시킬 수있다.
pH :
* 최적 pH : 모든 효소는 최적의 pH 범위를 가지고 있으며, 여기서 최대 활성을 나타냅니다. 이 범위는 효소의 천연 형태가 가장 안정적 인 pH에 해당합니다.
* pH 편차의 효과 :
* 높거나 낮은 pH : 최적의 pH로부터의 편차는 효소에서 아미노산 잔기의 이온화 상태의 변화를 초래할 수있다. 이러한 변화는 단백질 구조 내의 정전기 상호 작용에 영향을 미쳐 잠재적으로 전개되거나 잘못 펼쳐집니다.
* Extreme pH : 매우 높거나 낮은 pH는 수소 결합을 방해하여 효소의 변성을 초래할 수 있습니다.
* 가역성 : pH가 최적의 범위로 되돌릴 때 효소 형태의 일부 pH- 유도 된 변화는 역전 될 수있다. 그러나, pH 편차가 심각하거나 연장되는 경우, 효소는 영구적으로 변성 될 수있다.
온도 :
* 최적 온도 : pH와 마찬가지로, 각 효소는 활성이 최대화되는 최적의 온도 범위를 갖는다. 이 온도는 효소 안정성과 화학 반응 속도 사이의 균형에 해당합니다.
* 온도 편차의 영향 :
* 온도 증가 : 온도가 상승하면 분자의 운동 에너지가 증가하여 효소와 기질 사이의 충돌이 더 커집니다. 이것은 일반적으로 반응 속도를 향상 시키지만 단백질 구조도 불안정화합니다.
* 변성 : 온도가 최적의 범위를 넘어 상승함에 따라, 효소는 비공유 결합 (수소 결합, 소수성 상호 작용 등)의 파괴로 인해 변성 될 수있다. 이로 인해 활성 부위가 전개되고 상실되어 효소가 비활성화됩니다.
* 온도 감소 : 최적 범위 이하의 온도는 운동 에너지를 감소시켜 효소-하시 스트레이트 충돌 속도를 감소시키고 반응을 늦 춥니 다. 그러나, 효소는 일반적으로 저온에서 변성되지 않습니다.
요약 :
pH 및 온도는 각각의 원시 형태에 영향을 미침으로써 효소 활성에 유의하게 영향을 미친다. 최적의 범위와의 작은 편차는 가역적 일 수 있지만 극단적 인 조건은 돌이킬 수없는 변성으로 이어질 수 있습니다. 이러한 요소를 이해하는 것은 다양한 응용 분야에서 효소를 연구, 조작 및 활용하는 데 중요합니다.
예 :
* 펩신 : 위의 소화 효소 인 펩신은 산성 환경에서 가장 잘 작동합니다 (pH 1.5-2.5).
* 트립신 : 소장에서 단백질 소화에 관여하는 효소는 트립신이 약간 알칼리성 환경을 선호합니다 (pH 7-9).
* DNA 폴리머 라제 : DNA 복제에 관여하는 효소, DNA 폴리머 라제는 약 37 ℃ (체온)의 최적 온도를 갖는다.
* Taq 중합 효소 : 온천에 살고있는 박테리아로부터 분리 된 열 안정성 DNA 폴리머 라제, TAQ 폴리머 라제는 최대 95 ℃의 온도를 견딜 수있어 PCR (중합 효소 연쇄 반응)에 적합합니다.
이 예는 다른 효소에 대한 최적의 pH 및 온도 범위의 다양성을 보여 주며, 효소 활성을 연구하고 조작 할 때 이러한 요인을 고려하는 것의 중요성을 강조합니다.
