[실험보고서]효소반응속도론

소개글

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목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론
4. 실험 방법 및 기구, 시약
5. 실험 결과 및 Data
6. 결론 및 고찰
7. 참고문헌

본문내용

n, 그리고, 각종 저해에 의해 발생되는 경우를 Enzyme Inhibition이라고 한다.
1) Allosteric Enzyme
일부 효소들은 기질결합Site가 한군데 이상 존재한다. 어떤 Site의 결합에 의하여 다른 Site의 결합정도에 변화가 생기며, 주로 regulatory enzyme이 해당된다. 이때의 반응속도식은 다음처럼 표시된다.
그림에서 볼 수 있듯이 S자 형태의 곡선이 나타나게며 이것은 단백질의 각각의 Subunit들간의 상호작용에 의하여 효소의 활성이 결정되기 때문이다. 실제, 대부분의 조절효소들이 이러한 메 커니즘을 갖고 있으며, 이 모델 역시 Vm이 최대반응속도를 의미하고, Km`` 이 기질과의 친화정도를 나타낸다
2) Inhibited Enzyme Kinetics
특정 Compound들은 효소와 결합하여 효소의 활성을 떨어뜨린다. 이러한 Compound 들을 저해제라고 부르며, 다양한 메커니즘의 저해작용이 존재한다. 이러한 제해작용은 가역적인 것과 비가역적인 것이 있어서, 생체내의 조절을 담당하며, 비가역적인 것은 주로 중금속들에 의한 것들로 효소의 활성을 영원히 저해하고, 가역적인 것은 효소와 결합했다가 혹은 떨어지기도 함으로써 효소의 활성이 다시 회복되기도 한다.
(1) Competitive Inhibition (경쟁적 저해)
1/V
k1
k2
E + S

E S
→
E + P
k-1
+
kI
I
→
E I
1/[S]
경쟁적 저해란 활성부위 한곳을 놓고 기질과 저해제가 경쟁하는 것을 의미한다.
(2) Noncompetitive Inhibition (비경쟁적 저해)
1/V
k1
k2
E + S

ES
→
E + P
k-1
+
+
I
I
kI
↓
↓
kI
kI
EI + S
→
ESI
1/[S]
비경쟁적 저해에서 저해제는 효소의 다른 부위에 결합함으로써 효소의 활성을 떨 어뜨린다.
(3) Noncompetitive Inhibition (비경쟁적 저해)
1/V
k1
k2
E + S

E S
→
E + P
k-1
+
kI
I
→
E I
1/[S]
반경쟁적 저해는 저해제가 [ES]complex에만 결합하는 현상이다.
(4) Substrate Inhibition (기질저해)
기질저해는 높은 기질의 농도에서 기질에 의해 효소의 활성이 저해되는 현상이다.
※ 속도상수의 중요성
어떠한 효소를 발견해 내었다고 할 때, 그 효소가 얼마만한 활성을 가지고 있는가 를 위의 속도상수로서 알 수 있다. Vm을 통하여 최대 반응속도 즉, 활성정도를 알 수 있으며, Km을 통하여 특정기질과의 Affinity를 알 수 있고, Ki를 통하여 특정저해 제와의 Affinity를 알 수 있다. 이는 새롭게 발견한 효소가 얼마만한 활성을 가지고 있는가에 관한 정보뿐만 아니라, 단백질공학등을 통하여, 효소를 디자인 할 때도 활 성정도를 측정하는데 기준이 된다.
그러나, 위의 상수값들은 쉽게 얻어지는 것이 아니라, 실험을 통하여, 기질농도별 반응속도 데이터를 얻고, 그 데이터를 회귀분석함으로써 구해질 수 있다. 따라서, 정 확한 회귀분석의 사용이 중요하다고 하겠다. 실험과정에서도 오차가 나타나는데, 계 산과정에도 문제가 있으면 오차의 누적으로 정확한 상수값과는 멀어진다고 할 수 있 기 때문이다.
4. 실험 방법 및 기구, 시약
1) 기구 및 시약
μ-피펫, 비커, 초시계, SPEC20,α-amylase(1g/L), Iodine solution, starch(3g/L),
5mL test tube, 온도계, μ-피펫, 비커, 초시계, SPEC20,증류수, hot block
2) 실험 방법
① 요오액 5㎖시험관을 6개 준비한다.
② 별도의 시험관에 기질용액(starch 1.5 g/ℓ) 2㎖를 취하여 40℃에서 가온한다.
③ 미리 40℃로 보존해두었던 100배 희석된 효소액 0.1㎖을 잘 혼합하여 40℃에 반 응시킨다.
④ 효소액을 넣어 주어진 시간 간격으로 반응액을 0.1㎖을 취하여 순차적으로 3㎖의 요오드액중에 넣는다.
⑤ 요오드 반응의 색이 청색에서 적색으로 변할때까지 반응을 계속한다.
⑥ 630nm의 흡광도를 SPEC20으로 측정한다.
⑦ 위와 같은 방법으로 상온에서 실험한다.
5. 실험 결과 및 Data
◎ 상온에서 실험했을때...
Time
[min]
ABS
[630nm]
s
T
s
1/V
Sav
1/Sav
0
0.780
1.003
1
0.268
3.731
0.869
1.151
1
0.572
0.725
2
0.187
10.695
0.642
1.558
3
0.426
0.548
2
0.198
10.101
0.449
2.227
5
0.272
0.350
2
0.121
16.529
0.290
3.448
7
0.178
0.229
3
0.068
44.118
0.195
5.128
10
0.125
0.161
◎ 40℃에서 실험했을때...
Time
[min]
ABS
[630nm]
s
T
s
1/V
Sav
1/Sav
0
0.780
1.003
1
0.376
2.660
0.815
1.227
1
0.488
0.627
2
0.222
9.009
0.516
1.938
3
0.315
0.405
2
0.131
13.245
0.323
3.096
5
0.198
0.254
2
0.098
20.408
0.205
4.878
7
0.121
0.156
3
0.060
50.000
0.126
7.937
10
0.075
0.096
▶ s(농도)구하는 방법
▶ 구하는 방법
▶ Sav 구하는 방법
◎ 값을 구하면...
▶ 40℃일때..
-
▶ 상온일때..
-
6. 결론 및 고찰
이 효소반응 속도론의 실험에서 원래는 온도를 상온에서 실험하고 40℃에서 한번 실험해야하지만, 실험을 하지 않았다. 솔직히 전반적으로 어떻게 돌아가는지 모르겠다. 그래프도 시그마플롯(?) 프로그램이 없어서 엑셀로 너무힘들게 그렸다. 이거쓰는데 밤을 셀줄은 몰랐다.
7. 참고문헌
효소화학 -안용근(청순각 1993)
물리화학 -유종학(형설출판사 1998)
물리화학의 요점 -안문선(청문각 1997)
물리화학의 원리와 응용 -이재원(녹문당 1999)

키워드

효소반응속도론,   enzyme,   효소반응,   촉매,   생촉매,   반응속도