MBL을 이용하여 알아보는 효소 우레아제의 특성 예비보고서
분야
hwp1. 실험의 목적
이 실험에서는 MBL이란 프로그램의 사용법을 익히고, MBL을 이용하여 우레아제의 양에 따른 요소와 우레아제의 반응 속도를 측정하고, 비교분석 하도록 하여 우레아제의 특성을 알아본다.
2. 실험에서 미리 알아두어야 할 것
ⅰ) 효소
설탕이 포도당과 과당으로 가수분해되는 것은 자유 에너지 방출과 함께 자발적으로 발생하는 발열반응이지만, 멸균된 물에 녹인 설탕 용액은 가수분해를 감지할 수 없이 몇 년간 실온에 둘 수 있다. 하지만 효소 수크라아제와 같은 촉매의 적은 양을 그 용액에 첨가하면, 그때는 모든 설탕이 수초 내에 가수분해된다.
촉매는 반응에 의해 소모되지 않으면서 반응을 촉진시키는 화학적 매개체이며, 효소는 촉매 단백질이다. 자연 상태에서 효소는 생물체내에서만 합성되므로 생체 촉매라고 부르며, 생체 내에서 일어나는 화학반응을 촉진한다. 즉 모든 물질 대사는 효소의 촉매 작용으로 일어나며, 효소가 없으면 생물은 살아갈 수 없다. 체내에게 화학 반응이 일어날 때 효소는 기질과 결합하여 활성화 에너지를 낮춤으로써 반응을 촉진한다. 효소가 없다면 물질 대사가 아예 일어나지 않거나 대사 작용이 일어나더라도 속도가 너무 느려 생명을 유지하기 힘들지만, 생물은 효소의 촉매 작용으로 필요한 산물을 빠른 시간 내에 정확하게 생성하여 살아갈 수 있다. 이런 효소에 의한 반응 속도는 효소의 농도에 따라 다르게 된다. 일정한 농도의 기질과 반응하는 효소가 많으면 많을수록 기질과 결합하는 수도 많아져 생성물을 많이 만들어 내기 때문이다. 이는 10명의 상담원이 100명의 사람들과 상담을 하는 속도와 20명의 상담원이 100명의 사람들과 상담을 하는 속도의 차이와 같은 이치이다.
ⅱ) 우레아제
요소를 가수분해하여 암모니아와 이산화탄소를 생성하는 반응에 관계하는 효소로서 요소분해효소라고도 한다. 미생물(세균 ·효모 ·사상균) ·고등식물 ·하등동물 ·고등동물의 위점액(胃粘液)과 적혈구에 널리 분포하며 식물에도 존재한다. 식물에서는 콩류에 많이 존재하며, 작두콩에는 건조중량의 0.1 % 정도 함유되어 있다. 1926년 J.B.섬너가 작두콩에서 추출한 최초의 결정효소이다. 무색의 팔면체 결정으로 분자량 48만 3000, 등전점 pH 5.0, 최적 pH 8.0이다. 활성기로서 －SH기를 가지며, 수은 ·은 ·구리 등의 중금속이온과 산화제에 의해 효소활성이 저해되고, 황화수소 ·시안산염 ·글루타티온 등으로 회복된다. 세균은 이 효소에 의하여 질소원으로서 암모니아를 얻고 위 점막에서는 염산을 중화하여 위세포를 보호한다. 이 효소가 식물에서는 요소의 축적을 방지하고, 아미노 화합물의 합성에 관여한다. (출처 : 네이버 백과사전)
우레아제는 요소를 가수분해하여 암모니아와 이산화탄소를 생성하는 반응에 관계하는 효소이다. 여기에서 암모니아의 물에 녹으면 염기성을 띄는 성질을 이용해 pH를 MBL로 측정하여 암모니아의 생성속도를 우레아제의 유무에 따라 분석할 수 있다.
ⅲ) MBL