3.12: 효소와 활성화 에너지

활성화 에너지(또는 활성화의 자유 에너지)는 E_a로 약칭되며 모든 화학 반응이 일어나는 데 필요한 소량의 에너지 입력입니다. 화학 반응 중에 특정 화학 결합이 끊어지고 새로운 화학 결합이 형성됩니다. 예를 들어, 포도당 분자가 분해되면 분자의 탄소 원자 사이의 결합이 끊어집니다. 이것들은 에너지를 저장하는 결합이기 때문에 끊어질 때 에너지를 방출합니다. 그러나 분자는 결합이 끊어질 수 있는 상태로 들어가기 위해 다소 뒤틀려야 합니다. 전이 상태라고 하는 이 고에너지, 불안정한 상태를 달성하려면 작은 에너지 입력이 필요합니다. 이러한 이유로 반응물 분자는 전이 상태에서 오래 지속되지 않고 화학 반응의 다음 단계로 매우 빠르게 진행됩니다. 반응의 전이 상태는 반응물보다 높은 에너지 상태에 존재하므로 E_a는 항상 양수입니다.

효소가 기질에 결합하면 효소-기질 복합체를 형성합니다. 이 복합체는 반응의 활성화 에너지를 낮추고 여러 가지 방법 중 하나로 빠른 진행을 촉진합니다. 효소-기질 복합체는 결합 파괴를 용이하게 하는 방식으로 기질 분자를 왜곡하여 활성화 에너지를 낮출 수 있으며, 이는 전이 상태에 도달하는 데 도움이 됩니다. 효소는 또한 화학 반응에 참여하여 활성화 에너지를 낮출 수 있습니다. 아미노산 잔류물은 반응 과정에서 필요한 단계로 기질 분자와 공유 결합을 형성하는 특정 이온 또는 화학 그룹을 제공할 수 있습니다. 효소는 반응이 완료되면 항상 원래 상태로 돌아간다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 효소의 특징적인 특성 중 하나는 효소가 촉매하는 반응에 의해 궁극적으로 변하지 않는다는 것입니다. 효소는 반응을 촉매한 후 생성물을 방출합니다.

이 텍스트는 Openstax Biology 2e, <a href="https://openstax.org/books/biology-2e/pages/6-2-potential-kinetic-free-and-activation-energy">6.2 Potential, Kinetic, Free and Activation energy 및 6.5 절: 효소,