<p class="cafe-editor-text">ㄴ이 b, ㄷ이 a인데,<br />ㄴ이 촉매하는 B→C 인 반응이 allosteric과 같은 S자형 곡선을 나타내고<br />ㄷ이 촉매하는 C↔D 인 반응이 미카엘리스-멘텐 그래프와 같은 쌍곡선형 그래프를 나타내는 이유는 뭘까요?<br /></p><p><img src='https://t1.daumcdn.net/cafeattach/3E5/f50321bcef03e69520f84f11ff095e1eddbac74e' class='txc-image already_attached_image' /></p>
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예를 들면 G-6-P가 F-1,6-BP 될 때 (비가역적), PFK-1에 의해 촉매되는데, PFK-1의 입체성 조절자리에는 생성물인 ATP나 시트르산의 농도가 높을 때 이들이 결합하여 비가역적 반응을 억제해요(음성 피드백) 이처럼 다른 자리 입체성 조절자리가 있는 효소들은 생성물의 농도에 따라 반응이 조절되고 따라서 S자 곡선의 형태를 나타내요.
미카엘리스 멘텐식 자체를 유도할 때 화학개념을 사용하는데 일반생물수준이 아니라 일반화학수준의 개념입니다. 일반화학->반응속도->사전평형근사법과 정류상태근사법이 있는데 미카엘리스멘텐식은 정류상태근사가 적용된 부분이고 정류상태근사란 간단히 말하면 반응 중간체의 농도는 일정한 상태다 라는 개념입니다.
E+S<->ES->E+P 요게 MM식인데 가역과 비가역이 공존하는 상태입니다. 가역이라 미카엘이다 비가역이라 아니다보단 그냥 위의 케이스를 하나의 사례로 알고 계시는게 나으실거 같습니다. 폐에서 O2분압100쯤 정맥혈에서 O2분압40쯤 이렇게 저도 케이스별로 외워서 지식처럼 알고 넘어가는 경우가 있기에
고등학교 때 화1.화2를 하셨으면 기질농도에 따른 반응속도의 개형을 보면 a는 어느 수준까지 1차함수 b는 어느 수준까지 2차함수 모양인데 이것으로 추론을 해도 a의 반응속도는 기질에 대한 k[S]이고 b의 반응속도는 기질에 대한 k[S]^2인데 그런 점을 봐도 반응 메커니즘상 E+S<->ES에서 S에 대한 1차함수의 형태로 반응속도가 나오기때문에 미카엘리스멘텐은 a형의 그래프를 따른다라고 말할 수 있겠지만 이건 엄연히 일반화학수준입니다.....그냥 하나의 케이스로 외우시는게 나으실거같아요.
@생물안녕하십니까추가적으로 글루코키나아제는 분명 해당과정에서 비가역반응을 시킨다라고 알고 있는데 그래프의 개형을 보면 a와 같은 개형입니다. 일관된 하나의 개념으로 각각의 케이스 설명이 되지가 않으니... 이 문제로는 음성피드백의 작용은 S자곡선이고 비가역화살표. 입체성 조절은 S자 곡선. 정도까지 케이스로 외우시는게 나으실거 같습니당
문제에서 생성물 F가 음성 피드백을 한다는 것은 F가 어떤 반응을 하는 효소의 조절 자리에 결합해 그 반응을 억제 한다는 의미이므로 그 효소가 알로스테리 효소임을 뜻합니다. 그리고 반응이 억제가 가능하다는 것은 그 반응이 비가역 반응임을 뜻합니다. 왜냐하면 가역반응의 경우 효소를 억제한다 하더라도 반응물과 생성물 사이 에너지 준위 차이가 크지 않아서 역반응이 일어나게 되기 때문이죠. 그래서 효소 억제의 의미가 없어지기 때문에.. 그러므로 F는 그 이전 단계의 비가역반응 중 하나를 억제해야 하는데, ㅁ을 억제하는 것 보다는 ㄴ 단계를 억제했을 때 중간 생성물들을 만드는 낭비를 하지 않을 수 있기 때문에 ㄴ이 피드백 대상으로 적절합니다. 결과적으로 알로스테리 효소는 비가역반응에 (주로) 쓰인다는 것이라고 생각하면 되겠습니다. 그러므로 비가역 반응에서 그래프 모양이 S자곡선으로 나오고, 가역 반응의 경우 쌍곡선 형태로 나오겠지요. (항상 그런 것은 아니지만 대체로 그렇다고 합니다) 위 설명은 박선우 샘 해설입니다.
첫댓글 저도 이 부분에서 많은 궁금증이 존재했고,
아직도 명확한 답을 내리진 못했지만 ㅜㅜ
나름대로 정리한 생각을 말씀드릴게요..
비가역적인 반응의 조절을 알로스테릭으로 조절해요! (물론 모오든 비가역적인 반응은 아니겠지만 대부분!)
예를 들면 G-6-P가 F-1,6-BP 될 때 (비가역적), PFK-1에 의해 촉매되는데,
PFK-1의 입체성 조절자리에는 생성물인 ATP나 시트르산의 농도가 높을 때 이들이 결합하여 비가역적 반응을 억제해요(음성 피드백)
이처럼 다른 자리 입체성 조절자리가 있는 효소들은 생성물의 농도에 따라 반응이 조절되고
따라서 S자 곡선의 형태를 나타내요.
그리고 가역적인 반응이 미카엘리스 멘텐식의 쌍곡선 그래프처럼 그려지는 이유는....
미카엘리스 멘텐식을 유도한 것 자체가
가역적 반응에서의 유도 아닌가요?!!
가역적인 반응이 아니면 미카엘리스 멘텐식을 적용 못하는 것으로 알고 있어요!!
저도 많이 고민했던 부분이라 답답한 마음을 알고 있어 댓글을 달았지만,
확신하지 않으니ㅜㅜ 이에 대해 잘 알고 계신 선생님께서 댓글 달아주시면 정말 감사하겠습니당 ㅜㅜㅜㅜㅜ
선생님 혹시 보기 ㄱ이 틀린 이유와 가장 적절한 것은 무엇인지 알 수 있을까요?
미카엘리스 멘텐식 자체를 유도할 때 화학개념을 사용하는데 일반생물수준이 아니라 일반화학수준의 개념입니다. 일반화학->반응속도->사전평형근사법과 정류상태근사법이 있는데 미카엘리스멘텐식은 정류상태근사가 적용된 부분이고 정류상태근사란 간단히 말하면 반응 중간체의 농도는 일정한 상태다 라는 개념입니다.
E+S<->ES->E+P 요게 MM식인데
가역과 비가역이 공존하는 상태입니다. 가역이라 미카엘이다 비가역이라 아니다보단 그냥 위의 케이스를 하나의 사례로 알고 계시는게 나으실거 같습니다.
폐에서 O2분압100쯤 정맥혈에서 O2분압40쯤 이렇게 저도 케이스별로 외워서 지식처럼 알고 넘어가는 경우가 있기에
고등학교 때 화1.화2를 하셨으면 기질농도에 따른 반응속도의 개형을 보면 a는 어느 수준까지 1차함수 b는 어느 수준까지 2차함수 모양인데 이것으로 추론을 해도 a의 반응속도는 기질에 대한 k[S]이고 b의 반응속도는 기질에 대한 k[S]^2인데 그런 점을 봐도 반응 메커니즘상 E+S<->ES에서 S에 대한 1차함수의 형태로 반응속도가 나오기때문에 미카엘리스멘텐은 a형의 그래프를 따른다라고 말할 수 있겠지만 이건 엄연히 일반화학수준입니다.....그냥 하나의 케이스로 외우시는게 나으실거같아요.
@생물안녕하십니까 추가적으로 글루코키나아제는 분명 해당과정에서 비가역반응을 시킨다라고 알고 있는데 그래프의 개형을 보면 a와 같은 개형입니다. 일관된 하나의 개념으로 각각의 케이스 설명이 되지가 않으니...
이 문제로는 음성피드백의 작용은 S자곡선이고 비가역화살표. 입체성 조절은 S자 곡선. 정도까지 케이스로 외우시는게 나으실거 같습니당
문제에서 생성물 F가 음성 피드백을 한다는 것은 F가 어떤 반응을 하는 효소의 조절 자리에 결합해 그 반응을 억제 한다는 의미이므로 그 효소가 알로스테리 효소임을 뜻합니다. 그리고 반응이 억제가 가능하다는 것은 그 반응이 비가역 반응임을 뜻합니다. 왜냐하면 가역반응의 경우 효소를 억제한다 하더라도 반응물과 생성물 사이 에너지 준위 차이가 크지 않아서 역반응이 일어나게 되기 때문이죠. 그래서 효소 억제의 의미가 없어지기 때문에.. 그러므로 F는 그 이전 단계의 비가역반응 중 하나를 억제해야 하는데, ㅁ을 억제하는 것 보다는 ㄴ 단계를 억제했을 때 중간 생성물들을 만드는 낭비를 하지 않을 수 있기 때문에 ㄴ이 피드백 대상으로 적절합니다.
결과적으로 알로스테리 효소는 비가역반응에 (주로) 쓰인다는 것이라고 생각하면 되겠습니다. 그러므로 비가역 반응에서 그래프 모양이 S자곡선으로 나오고, 가역 반응의 경우 쌍곡선 형태로 나오겠지요. (항상 그런 것은 아니지만 대체로 그렇다고 합니다)
위 설명은 박선우 샘 해설입니다.