세포생물학 실험 - 온도와 pH에 따른 효소 활성 변화 실험
분야
hwp2. Materials & Methods ·················
3. Results ·····································
4. Discussion ································
5. Reference ·································
1. Introduction
1) 실험목적
① 온도 변화에 따른 효소 활성 변화를 이해할 수 있다.
② pH 변화에 따른 효소 활성 변화를 이해할 수 있다.
③ 각 환경에서의 활성을 알고 효소의 출처를 알 수 있다.
2) 배경지식
① 효소 : 일반적으로 화학반응에서 반응물질 외에 미량의 촉매는 반응속도를 증가시키는 역할을 한다. 생물체 내에서 일어나는 화학반응도 촉매에 의해 속도가 빨라진다. 특별히 생물체 내에서 이러한 촉매의 역할을 하는 것을 효소라고 부르며 단백질로 이루어져 있다.
단백질로 이루어져 있기 때문에 무기촉매와는 달리 온도나 pH(수소이온농도) 등 환경 요인에 의하여 기능이 크게 영향을 받는다. 즉, 모든 효소는 특정한 온도 범위 내에서 가장 활발하게 작용한다. 대개의 효소는 온도가 35∼45℃에서 활성이 가장 크다. 하지만 온도가 그 범위를 넘어서면, 오히려 활성이 떨어진다. 온도가 올라가면 일반적으로 화학반응 속도가 커지고 효소의 촉매작용도 커지지만, 온도가 일정 범위를 넘으면 효소의 단백질 분자구조가 변형을 일으켜 촉매기능이 떨어지기 때문이다. 또한 효소는 pH가 일정 범위를 넘어도 기능이 급격히 떨어진다. 효소작용은 특정 구조를 유지하고 있을 때에만 나타나는데, 단백질의 구조가 그 주변 용액의 pH의 변화에 따라 달라지기 때문이다.
② ph에 의한 변화 : 단백질은 양쪽성 전해질이므로 용액의 ph변화는 단백질의 삼차 구조를 이루게 하는 염다리에 영향을 미치게 된다. 단백질의 분자의 부분들이 큰 양전하 또는 음전하를 띠게 되면 이온화 할 수 있는 작용기들이 서로 반발하게 되어 단백질이 변형이 일어나게 된다.
③ 온도에 의한 변화 : 일반적으로 40~50℃가 되면 대부분의 단백질들은 변성이 된다. 열은 수소결합을 파괴하므로 단백질 2차,3차 구조를 변형시킨다. 열에 의한 변성으로 대부분의 단백질들은 용해도가 감소되어 침전하게 된다.
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- Campbell, 2008, 생명과학 8판, 바이오사이언스, 152~156pp
- Purves, 2005, 생명 생물의 과학 6판, 교보문고, 104~115pp
