확산 지배 효소

확산 지배 효소 (Diffusion-limited enzyme)는 효소 반응 속도가 기질이 효소의 활성 부위에 도달하는 확산 속도에 의해 제한되는 효소를 의미한다. 이상적인 효소 반응은 효소와 기질이 결합하여 생성물을 형성하는 화학 반응 속도에 의해 결정되지만, 실제 생체 환경에서는 다양한 요인에 의해 반응 속도가 제한될 수 있다. 그중 하나가 확산인데, 특히 효소 반응 속도가 매우 빠를 경우, 기질이 활성 부위까지 이동하는 속도가 전체 반응 속도를 결정하는 요인이 된다.

확산 지배 효소는 매우 높은 촉매 효율을 가지며, 활성 부위로 기질이 접근하는 즉시 반응이 진행된다. 이러한 효소의 경우, 반응 속도를 증가시키기 위해서는 효소의 농도를 높이거나, 기질의 확산 속도를 증가시키는 방법 (예: 용액의 점성도 감소, 온도 증가 등)을 사용해야 한다.

확산 지배 효소의 예로는 아세틸콜린에스터레이스(acetylcholinesterase)가 있다. 이 효소는 신경 전달 물질인 아세틸콜린을 매우 빠르게 가수분해하여 신경 자극의 전달을 조절한다. 이러한 빠른 반응 속도 때문에 아세틸콜린이 효소의 활성 부위에 도달하는 확산 속도가 전체 반응 속도를 제한하게 된다.

확산 지배 효소는 생체 내에서 매우 중요한 역할을 수행하며, 생화학 반응의 속도와 효율성을 이해하는 데 중요한 개념이다.