A+ 화공생물공학단위조작실험1 Enzyme kinetic assay Horseradish Peroxidase 예비레포트

소개

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목차

1. 실험 목표
2. 실험 원리
3. 시약 조사 & 실험 기구 및 방법
4. 실험 시 주의사항
5. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목표
본 실험에서는 Spectrophotometer를 이용해서 HRP(horseradish peroxidase)에 의한 기질의 변화를 측정하여, 효소 반응속도론의 기본이 되는 Michaelis-Menten 방정식을 이해한다.
2. 실험 원리
2.1 효소 반응속도론
1) 효소 반응속도론의 정의
효소 반응속도론은 효소가 기질과 결합해 생성물을 형성하는 과정에서의 반응속도를 측정하고 분석하는 방법론이다. 이를 통하여 효소의 특성, 반응 속도에 영향을 주는 요인, 효소의 효율성 등을 분석할 수 있다.
2) 효소 반응 속도에 영향을 주는 요인
1. 온도
효소의 활성은 온도에 따라 달라지며, 최적 온도를 기준으로 큰 변화를 보인다.
온도가 최적 온도보다 낮으면 반응 속도가 느려지게 되는데, 이는 낮은 온도에서 분자의 운동이 느려져 효소와 기질이 원활하게 결합하지 못하기 때문이다. 즉, 효소·기질 복합체가 잘 형성되지 않아 효소의 활성이 낮아진다. 반대로, 온도가 최적 범위를 넘어 너무 높아지면 반응 속도가 급격히 감소한다. 고온에서는 효소를 이루는 단백질이 변성되면서 입체구조가 변형될 수 있다. 이렇게 구조가 손상되면 기질과 결합하지 못하여 효소의 기능을 수행할 수 없게 된다. 따라서 효소 반응 실험에서는 적절한 온도를 설정하는 것이 중요하다.

그래프 1. 온도에 따른 효소의 반응 속도 그래프
2. 기질의 농도
효소의 농도가 일정할 때, 기질의 농도가 증가하면 반응속도도 이에 비례해 증가한다. 기질의 농도가 높아질수록 효소와 결합할 수 있는 기질 분자가 많아져, 더 많은 효소·기질 복합체를 형성할 수 있기 때문이다. 결과적으로 반응이 활발해지면서 속도가 빨라진다. 그런데 기질의 농도가 일정 수준을 넘어가면 반응 속도는 더 이상 증가하지 않고 일정한 값에 도달하게 된다. 이는 모든 효소가 이미 기질과 결합하여 최대한의 반응을 수행하는 포화 상태가 되었기 때문이다. 이 상태에서는 기질을 더 추가하더라도 이용 가능한 효소의 수가 한정적이므로 반응 속도가 더 이상 증가하지 않는다.

참고자료

· 김재석, 김재윤, 이재흥, “공학분야 학부교육용 효소반응속도식의 수치해석” , 한국실천공학교육학회논문지 제2권, 2010, pp.35-41
· Ragatz, B. H., Werth, D. K., & Bonner, J. F. Jr., "Factors Influencing the Rate of an Enzyme Catalyzed Reaction: A Student Laboratory Experiment," Biochemical Education, vol. 12, 1984, pp. 60-64