酵素の働き
酵素は 生体内でどのような働きをしているのでしょう ＜酵素の働き＞ ＠生体内での酵素の役割 ＊消化酵素により 食物から摂取した栄養素を代謝する ＊代謝酵素により 生命活動に必要なさまざまな化学反応を触媒する ことです生命現象は多くの代謝経路を含み それぞれの代謝経路は 多段階の化学反応からなっています 細胞は1個当たり100万回の異なる化学反応を 同時に連続して行っています ＠細胞内での酵素反応 生命活動に関わるさまざまな化学反応を担当するために 細胞内ではとても多くの種類の酵素が働いています ＊酵素の働きがなければ 膨大な数の連続した化学反応が円滑に遂行できません ＊それぞれの酵素は 自分の形に合った特定の原料化合物（基質）を 外から取り込み 担当する化学反応を触媒し 生成物を外へと放出し そして再び 次の反応のために別の基質を取り込みます ＊こうしたさまざまな反応により 生命活動が維持されていきます
上の図に示されるような 複雑で入り組んだ多くの化学反応が 細胞の中では同時進行で行われていて 酵素がそれを助けています ＠酵素反応のスピードは とても速い ＊ひとつの酵素が1分間に合成・分解する分子は 平均3600万個とされ 1分間に4億回の反応を行う酵素もあります ＊代謝活動が盛んな肝細胞には 数百種類の酵素が存在していて それぞれが1秒間に100万回の反応を行っています ひとつの細胞のなかで とてつもない数や種類の酵素が ものすごいスピードで化学反応を行っていることを イメージできるでしょうか？ ＜基質特異性 反応特異性＞ これだけ多種多様な生体内の化学反応を 間違えのないように 秩序立てて円滑に進めるため 酵素は高度な基質選択性と反応選択性を有しています つまり 酵素は 厳密に ＊細胞内で 必要なときに 必要な原料だけを選択し（基質選択性） ＊特定の反応のみを触媒して 目的の生成物だけを産生する（反応選択性） のです
＠基質特異性 ＊酵素は 作用する物質を選択する能力を持ち その特性を基質特異性と呼びます ＊基質特異性は 鍵と鍵穴のような立体構造に基づいていて ぴったり合った物質だけが基質になるのです ＊基質が酵素に結合すると 酵素は立体構造の変化を起こし 安定した構造をとるようになります ＊この構造変化により 酵素が触媒反応に適した形になり 化学反応がスムーズに促進されるようになるのです ＠反応特異性 ＊酵素は1つの化学反応しか触媒しません これを反応特異性と呼びます ＊消化酵素などいくつかの例外を除けば 1つの酵素は 生体内の複雑な代謝経路の1か所だけを担当しています ＊これは 生体を恒常的に維持するための重要な性質です ＜酵素が働くのに適した条件＞ 酵素が役割を充分に発揮するのに適した pHや温度があります これらの至適条件は 酵素が機能できる立体構造をとることができる状況なのです ＠至適pH ＊普通は 中性のpH7付近で最もよく働きます ＊胃のタンパク分解酵素のペプシンは pH1.5と例外です
＊至適pH以外の状況だと 酵素の立体構造が変化するので機能できなくなります ＠至適温度 ＊普通は 35～40℃です
＊温度を上げると酵素反応は速くなりますが 60℃を超えると構造変化が起こり 変性して失活してしまいます ＜大切なのは立体構造＞ 酵素は 大切な機能を有するタンパク質です タンパク質がその機能を発揮するためには 適切な立体構造をとることが必要です 今日説明した 基質特異性も 至適pH 温度も 酵素が充分に機能を発揮できる立体構造がとれることと 関係しています ここが タンパク質の興味深い点です
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