핵심 해설
이 문제는 온도가 일정 수준을 넘으면 효소 활성이 갑자기 떨어지는 이유를 묻고 있어요. 효소 반응은 온도가 오를수록 어느 정도까지 빨라지지만, 효소는 단백질이라 최적 온도를 넘으면 입체구조가 풀려 버려요. 구조가 무너지면 활성 부위가 기질을 맞이할 모양을 잃어요.
정답 근거
정답은 4번이에요. 높은 온도는 단백질의 접힌 구조를 유지하던 약한 결합들을 끊어 입체구조를 변성시켜요. 활성 부위의 모양이 망가지면 기질과 정확히 맞물리지 못해 활성이 급격히 떨어지고, 이 변성은 대개 되돌아오지 않아요.
오답 분석
① 온도가 올라간다고 기질 농도가 저절로 줄지는 않아요. 활성 저하의 원인은 기질이 아니라 효소 쪽에 있어요.
② 효소는 원래 평형을 바꾸지 않아요. 온도 상승으로 평형이 반대로 이동해 활성이 떨어지는 것이 아니에요.
③ 기질과 결합하지 못하게 되는 것은 결과일 뿐이에요. 그렇게 되는 근본 원인은 입체구조의 변성이에요.
⑤ 효소가 다른 효소로 바뀌는 일은 일어나지 않아요. 구조가 풀려 기능을 잃을 뿐이에요.
핵심 개념 정리
· 최적 온도까지는 반응 속도가 증가해요.
· 최적 온도를 넘으면 단백질 입체구조 변성 → 활성 급감
· pH도 효소마다 최적값이 달라요. 펩신은 강한 산성, 트립신은 약알칼리성이에요.
· 조리 가열로 식품 속 효소나 날콩의 트립신 저해제가 힘을 잃는 것도 같은 원리예요.
암기 팁
"효소는 단백질, 단백질은 열에 풀린다"를 한 줄로 이어 기억하세요. 그래프로는 산 모양(올라갔다 꺾임)을 떠올리면 돼요.
국시 빈출 포인트
온도·pH에 따른 효소 활성 그래프 해석이나, 펩신·트립신의 최적 pH 비교가 함께 출제돼요. 조리 중 단백질 변성과 연결해 묻기도 해요.