일반생물학실험 | 기질농도에 따른 효소의 반응속도

 

 

 

어떤 물질들이 생명체내에서 동화와 이화작용을 통하여 분해하거나 분해된 물질로부터 새로운 물질을 만들어내는 화학반응을 일으키는 과정을 물질대사라 한다. 이 물질대사가 원활하게 생체내에서 움직일 수 있도록 도와주는 촉매와 같은 가장 중요한 역할을 하는 작용을 효소(enzyme)라 부르며 호르몬, 비타민 등도 관여하고 있다.

 

효소는 화학반응을 촉매 할 수 있는 특수한 단백질로 되어있다. 또한 물리, 화학적 성질을 가지는데 분자량이 작은 것은 10,000 dalton 정도며, 큰 것은 1,000,000 dalton을 넘는 것들도 있다. 효소 중에는 열에 약하며, 비단백질성 유기화합물이 있어야 활성을 찾는 아포효소와 보조인자가 복잡한 유기화합물인 조효소가 있는데 이들이 촉매작용을 통하여 완전한 효소분자가 되었을 때 효성활성을 나타낸다.

 

조효소가 아포효소에 강하게 결합되어 있고, 분자량이 크며 촉매의 중심적 역할을 하는 성분을 보결분자단이라 한다. 설탕이 포도당과 과당으로 가수분해 되는 것은 자유 에너지 방출(△G=-7.3 ㎉/㏖)과 함께 자발적으로 발생하는 발열반응이지만, 멸균된 물에 녹인 설탕 용액은 가수분해를 감지할 수 없이 실온에서 몇 년간 분해가 되지 않는다.

 

하지만 효소 수크라아제와 같은 촉매의 적은 양을 그 용액에 첨가하면, 그 때는 모든 설탕이 수초 내에 가수분해된다. 이것은 효소가 기질과 결합하여 효소-기질 복합체를 만듦으로써 활성화 에너지가 낮아져 반응속도가 빨라지게 되는 것이다. 본 실험을 통해 이러한 효소의 반응속도에 영향을 주는 농도에 대한 실험을 하도록 하겠다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 감자를 가로로 자른 후 볼펜을 이용하여 높이 1㎝원기둥 모양으로 잘라낸다.

 

2) 삼각 플라스크에 3% 과산화수소 용액 200mL를 넣는다.

 

3) MBL 장치의 인터페이스와 컴퓨터를 연결한 뒤 인터페이스에 O2 센서를 연결하고 전원을 켠다.

4) 엑셀 프로그램을 실행시키고 실험설정으로 들어가 <영점설정>을 한다.

 

5) <입력설정> 탭에서 측정시간 1초, 실험시간 200초를 입력한 후 적용한다.

 

6) 과산화수소가 담긴 삼각플라스크에 감자조각 3개를 넣고 O2센서를 플라스크위에 꽂는다.

 

7) 과학 실험의 <실험하기> 탭을 누르고 <실험시작>을 눌러 실험을 시작한다.

 

8) 200초 동안 데이터를 모은 후 과학실험 탭에서 <차트만들기>를 클릭하여 차트를 만든다.

 

9) 200초 동안의 반응속도를 구한다.

 

10) 6%,12% 과산화수소 용액 200mL를 이용하여 3～9번과 같은 실험을 반복한다.

 

 

 

일반생물학실험 - 기질농도에 따른 효소의 반응속도 레포트