안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
사람의 몸 속에 있는 효소, 즉 생체 촉매는 우리 몸에서 일어나는 모든 물질 대사에 관여하여 화학 반응을 효율적으로 일어나도록 도와 주는 역할을 합니다. 우리 몸에 효소가 없으면 화학 반응이 잘 일어나지 않아 생체 균형이 깨지고, 몸에 이상이 생기는 것이죠. 이런 중요한 효소가 특정한 온도에서 화학 반응이 잘 일어나는 이유를 설명해 드리도록 할게요.
몸속 효소가 특정 온도에서만 잘 작동하는 이유는 효소의 주성분이 열에 민감한 단백질로 이루어져 있기 때문인데, 효소는 고유의 3차원 입체 구조가 특정 반응 물질과 결합하는 기질의 특이성이 작용하여 화학 반응을 돕습니다. 우리 몸의 효소는 정상 체온인 36.5도에서 40도 사이에서 이 입체 구조가 가장 완벽하게 유지됩니다.
만약 온도가 이보다 높아지면 열에너지에 의해 단백질 내부의 약한 결합들이 끊어지면서 구조가 변형되는 변성이 일어나고, 한 번 모양이 일그러진 효소는 원래대로 돌아가지 못해 기능을 완전히 잃게 됩니다.
반대로 온도가 너무 낮아지면 변성은 일어나지 않지만, 분자 운동 속도가 급격히 둔해져 반응 물질과 만날 기회가 줄어들어 활성이 떨어집니다. 따라서 효소는 변성이 일어나지 않으면서도 분자 운동이 원활한 최적의 온도 범위에서 효율적으로 작용하게 되는 것이지요.