반응 속도와 반응의 방향
어떤 반응이 에너지 면에서 가능하더라도 실제로 진행되는 속도는 매우 느릴 수 있다. 효소는 반응이 지나가는 경로의 활성화 장벽을 낮추어 주어진 조건에서 더 빠르게 진행되도록 한다.
효소가 반응의 평형 자체를 원하는 방향으로 바꾸는 것은 아니다. 정반응과 역반응을 모두 빠르게 할 수 있다. 세포가 전체 반응을 특정 방향으로 진행시키려면 반응물과 생성물의 농도, 다른 반응과의 연결 등도 함께 고려해야 한다.
활성 부위에서 일어나는 일
기질은 효소의 특정 영역과 상호작용한다. 효소는 기질을 적절한 위치에 놓거나 전하를 안정시키는 등 여러 방식으로 반응을 돕는다. 단순히 두 분자가 모양에 맞춰 끼워지기만 하는 과정은 아니다.
결합 과정에서 효소의 구조가 달라지기도 한다. 기질 선택성은 이러한 구조와 화학적 성질이 함께 결정한다. 한 효소가 모든 물질에 똑같이 작용하지 않으며, 특정 계열의 여러 기질을 다루는 효소도 있다.
양을 늘려도 속도가 무한히 커지지 않는 조건
효소량이 일정할 때 기질이 많아지면 반응 속도가 증가하다가 한계에 가까워질 수 있다. 효소의 활성 부위가 대부분 사용 중이면 기질만 더 넣어도 처리량이 같은 비율로 늘지는 않는다.
온도와 산도도 효소 활성에 영향을 준다. 적절한 조건은 효소마다 다르며 지나친 열은 구조를 손상시킬 수 있다. 모든 효소가 같은 온도에서 가장 잘 작동한다는 식의 일반화는 맞지 않는다.
세포가 반응을 조절하는 방법
세포는 효소를 새로 합성하거나 분해하여 양을 바꿀 수 있다. 다른 분자가 결합하거나 화학적 변형이 일어나 효소 활성이 달라지는 경우도 있다. 대사 경로의 뒤에서 만들어진 물질이 앞 단계의 효소를 억제하면 과도한 생산을 줄일 수 있다.
대부분의 효소는 단백질이지만 촉매 작용을 하는 RNA도 존재한다. 또한 일부 효소는 금속 이온이나 유기 보조 인자를 필요로 한다. 효소 한 분자의 이름만으로 실제 반응 조건이 모두 정해지는 것은 아니다.