효소

과산화 수소수 소독약을 상처에 바르면 소독약을 바른 부위가 따끔따 뜸하고 하얗게 거품이 일어난다. 하지만 상처가 나지 않은 피부에 소독약을 바르면 거품이 일어나지 않는다. 과산화 수소수 소독약을 상처에 바르면 왜 거품이 일어나는 것일까?

1 효소의 촉매 작용

생명체에서는 물질대사가 일어나 살아가는 데 필요한 에너지를 얻고, 필요한 물질 을 합성한다. 물질대사가 일어나려면 화학반응이 일어나기에 충분한 에너지가 공급되어야 하는데, 이처럼 화학반응이 일어나는 데 필요한 최소한의 에너지를 활성화에 너지라고 한다. 생명체에서 효소는 활성화 에너지를 낮추어 화학반응이 쉽게 일어나 게 하는 촉매이다. 즉, 효소가 작용하면 활성화 에너지가 낮아 지므로 반응이 빠르게 일어난다.

2 효소의 구조와 기질 특이성

화학 반응이 일어날 때 효소는 반응물과 일시적으로 결합한다. 이때 효소와 결합하는 반응물을 기질이라고 하며, 기질과 결합하는 효소의 특정 부분을 활성 부위라고 한 다. 화학반응에서 효소는 기질과 결합하여 효소·기질 복합체를 형성한다. 이때 효소는 기질과 공유 결합을 형성하거나 작용기를 이동하는 등 다양한 상호 작용으로 활성 화 에너지를 낮춘다. 그 결과 기질에 변화가 일어나 생성물이 만들어지고 효소와 생 성물은 분리되며, 분리된 효소는 다른 기질과 결합하여 반응을 반복한다. 효소·기질 복합체를 형성할 때 효소는 |그림 II - 38|과 같이 활성 부위에 맞는 입 체 구조를 가진 기질과만 결합하는데, 이처럼 한 종류의 효소가 특정 기질과만 결합 하는 것을 기질 특이성이라고 한다. 일부 효소는 기질과 더욱 잘 결합할 수 있도록 효 소의 활성 부위에 약간의 변형이 일어나기도 한다.

3 효소의 구성과 종류

효소를 구성하는 주성분은 단백질이다. 효소 중에는 단백질만으로 구성되어 활성을 나타내는 것도 있지만, 단백질 성분 이외에 비단백질 성분이 필요한 것도 있 다. 효소에서 단백질 부분을 주효소라고 하고, 효소의 작용을 도와주는 비단백질 부분을 보조 인자라고 하며, 주효소와 보조 인자가 결합하여 완전한 기능을 나타내 는 효소를 전 효소라고 한다. 보조 인자는 효소의 활성 부위에 영구적으로 존재하는 것도 있고, 기질이 결합할 때 활성 부위에 결합하는 것도 있다. 보조 인자에는 아연, 철, 마그네슘 등의 금속 이 온과 비타민과 같은 유기 분자인 조효소가 있다. 조효소는 대체로 열에 강하며, 한 종 류의 조효소가 여러 가지 주효소의 작용에 관여한다. 대표적인 조효소로는 NAD+, FAD, NADP+ 등이 있다. 생명체에서 일어나는 물질대사에는 다양한 종류의 효소가 관여한다. 효소는 물질을 합성 또는 분해하거나, 분자 내의 작용기를 다른 분자로 옮기거나, 분자 내 원자 배열을 바꾸어 성질이 다른 물질로 변화시키는 등 다양한 기능을 한다. 효소는 작용하는 반응의 종류에 따라 |표 II - 2|와 같이 6가지로 분류할 수 있다.