학문
효소로 인해서 활성화 에너지가 낮아지는 것은 전이상태 이론으로 어떻게 설명 가능한가요?
안녕하세요. 화학 반응이 진행될 때 효소는 활성화 에너지를 낮춰서 반응속도를 증가시키는 물질로 사용됩니다. 이때 효소로 인해서 활성화 에너지가 낮아지는 것은 전이상태 이론으로 어떻게 설명 가능한가요?
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안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 효소는 반응이 진행될 때에 필요한 최소한의 에너지인 활성화에너지를 낮추는 역할을 하는데요, 우선 기본적으로 모든 화학 반응은 반응물이 전이상태라는 고에너지 상태를 거쳐 생성물로 전환됩니다.
전이상태는 반응물과 생성물 사이에 존재하는 매우 불안정하고 수명이 극히 짧은 상태이며, 이 상태에 도달하기 위해 필요한 최소 에너지가 바로 활성화 에너지(Ea)인데요, 이때 반응 속도는 전이상태에 도달하는 분자의 수에 의해 결정됩니다. 즉, 활성화 에너지가 낮을수록 더 많은 분자가 전이상태에 도달할 수 있어 반응이 빨라지는 것입니다. 이 과정에서 효소의 활성 부위는 반응물보다는 전이상태에 더 잘 맞도록 진화했는데요 따라서 기질이 효소에 결합하면, 효소는 기질을 전이상태에 가까운 구조로 변형시켜 주고, 전이상태가 더 안정적으로 형성될 수 있게 해주는 것입니다. 감사합니다.