1。酵素:
- 触媒: 酵素は、反応が発生するために必要な活性化エネルギーを低下させることにより、化学反応を高速化する生物学的触媒です。それらは非常に具体的であり、特定の反応のみを触媒することを意味します。
- アクティブサイト: 酵素には、基質(反応物)が結合する特定の活性部位があり、反応を促進します。
- 規制: 酵素の活性は、温度、pH、阻害剤または活性化因子の存在などの因子によって調節できます。
2。基質濃度:
- マスアクション: 化学反応の速度は、反応物(基質)の濃度とともに増加します。基質分子が多いことは、より多くの衝突を意味するため、反応が発生する機会が増えます。
3。温度:
- 運動エネルギー: 温度が高いほど、分子の運動エネルギーが増加し、より多くの衝突と反応速度が速くなります。
- 最適温度: 各酵素は、活動に最適な温度を持っています。この最適な温度は、酵素を変性させ、非アクティブにする可能性があります。
4。 PH:
- イオン環境: pHの変化は、酵素を含む分子のイオン化状態を変化させ、その活性に影響を与える可能性があります。
- 最適pH: ほとんどの酵素には、活性に最適なpH範囲があります。
5。補因子とco酵素:
- 支援: 一部の酵素では、適切に機能するには、補因子(非タンパク質分子)またはコエンザイム(有機補因子)が必要です。
- バインディング: これらの分子は酵素に結合し、触媒プロセスを支援します。
6。エネルギー入力:
- atp: 生物の多くの化学反応は、エネルギー入力を必要とします。このエネルギーは、多くの場合、ATP(アデノシン三リン酸)によって提供されます。
- 結合反応: いくつかの反応は結合されています。つまり、ある反応によって放出されるエネルギーが別の反応を駆動するために使用されます。
7。細胞信号:
- ホルモン: 化学メッセンジャーであるホルモンは、細胞内の特定の反応を引き起こす可能性があります。
- 神経伝達物質: 神経細胞によって放出される神経伝達物質も化学反応を開始する可能性があります。
- 信号変換経路: 細胞は複雑なシグナル伝達経路を使用して情報を中継し、細胞プロセスを調節します。
生物でトリガーされた化学反応の例:
- 光合成: 日光は、二酸化炭素と水をグルコースと酸素に変換するエネルギーを提供します。
- 細胞呼吸: グルコースは分解され、ATPの形でエネルギーを放出します。
- タンパク質合成: アミノ酸が結合され、タンパク質を形成します。
- DNA複製: DNA分子がコピーされて、新しいDNA鎖が作成されます。
- 消化: 食物は、体に吸収できる小さな分子に分解されます。
要約すると、生物の化学反応は複雑で高度に調節されたプロセスです。酵素、基質濃度、温度、pH、補因子、エネルギー入力、細胞シグナルなどの因子の組み合わせは、これらの本質的な反応の引き金と制御に寄与します。