효소와 기질 사이의 연결은 무엇입니까?

효소와 기질은 많은 생물학적 과정에서 서로 자주 상호 작용하기 때문에 두 가지 주요 방식으로 관련됩니다. 첫째, 효소와 기질은 종종 서로 특이 적이 어서 결합 할 수있는 무료 형태를 가지고 있습니다. 둘째, 효소는 화학 반응을 촉진하거나 구조를 변형시켜 기질을 변형시킬 수 있습니다. 이들은 함께 효소 기질 (ES) 복합체, 중간 상태 및 전이 상태를 포함하여 변형을 겪는다.

인체에는 약 75,000 개의 효소가있는 것으로 생각되는데, 이들 중 다수는 특정 기질에 특이 적입니다. 효소 및 기질은 수소 결합, 소수성 상호 작용 및 공유 결합을 포함한 다양한 상호 작용을 통해 서로 결합합니다. 이 초기 결합은 각 분자가 다른 분자와의 결합에 반응하여 변화하여 새로운 3 차원 형상을 형성하기 때문에 잠금 및 키 모델이 아닌 유도 적합 모델이라고합니다. 효소와 기질은 함께 화학 반응이 일어날 수있는 ES 복합체를 포함한다.

촉매 반응 중에 효소와 기질이 상호 작용하여 새로운 생성물을 생성합니다. 반응이 완료된 후 효소는 변하지 않고 유지되지만, 기질은 종종 새로운 분자 또는 분자로 완전히 변하는 종종 변형된다. 변하지 않은 채로 남아 있음에도 불구하고, 효소는 반응이 진행되도록 활성화 에너지를 낮추기 때문에 화학 반응에서 중요한 역할을합니다. 이것은 효소와 기질의 화학적 상호 작용에 존재하는 에너지가 반응의 에너지 장애물을 극복하기에 충분하다는 것을 의미합니다.

반응 내내, 효소 및 기질은 상이한 단계를 통과한다. 중간 단계 또는 화학적 중간체로 알려진 이들 중 일부는 새로운 일시적 분자의 형성을 포함합니다. 효소는 이들을 안정화시키고 추가 반응을 촉매하여 이들 분자를 원하는 생성물로 변화시킬 수있다.

전이 상태는 매우 짧고 에너지가 높은 효소와 기질 사이에 형성된 다른 복합체입니다. 이들은 반응에서 결합 파괴, 개질 또는 재배 열의 순간에 종종 발생한다. 효소는 종종 안정화 결합을 통해 전이 상태의 에너지를 감소 시키도록 구성되며, 종종 이러한 에너지 감소는 반응의 활성화 에너지를 낮추는 것입니다.

많은 효소 기질 쌍이 있지만, 다수의 효소는 다수의 기질에 해당 할 수있다. 실제로, 2 개의 기질을 단일 분자로 함께 결합 시키거나 단일 기질을 2 개의 생성 된 생성물 분자로 쪼개기 위해서는 많은 효소가 필요하다. 비특이적 인 효소도 많이 있으며, 이는 세포 내 조건에 따라 둘 이상의 기질을 표적으로 할 수 있음을 의미합니다.