酵素とタンパク質の立体構造
タンパク質が働くとき、とても重要なのが立体構造です。
物質の輸送にかかわるタンパク質、情報伝達にかかわるタンパク質、モータータンパク質…
どのようなたんぱく質でも立体構造が重要です。
タンパク質の立体構造に関する詳細は、生物探究6で学習する予定です。
酵素においても、その立体構造が重要です。
酵素は基質と立体的にぴったり一致する構造をしています。
酵素が基質と結合する部分を活性部位(活性中心)と呼びます。
活性部位は通常、酵素のくびれた部分の奥まった場所にあります。
酵素と基質はカギとカギ穴に例えられるとおり、その立体構造がぴったり一致するものにしか働かないことから、酵素が作用する基質は厳密に限られています。これを基質特異性といいました。
しかし、酵素の立体構造が何らかの原因で歪んでしまえば作用することができなくなります。
この、酵素の(タンパク質の)立体構造に変化を与える要因として、温度とpHがあります(他にもありますが、高校で扱うのはこの2つです)。
したがって酵素反応は温度とpHに影響をうけます。
温度に関しては、[思い出そう]で思い出してもらったと思います。
pHに関しては、酵素には、それぞれ「最適なpHが存在する」ということだけを理解しておけばいいでしょう。
我々の細胞は、通常中性付近のpHなので、ほとんどの酵素は中性のpH付近で働くようにできています。
消化酵素の中には、特殊なpHの環境で働くものもあります。胃液(pH2)で働くペプシンなどはその典型例です。
受験には、教科書26にあるペプシン(pH2)、トリプシン(pH8)の二つだけを覚えておけばよいでしょう。あとは中性付近です。