시험관에서 일어나지 않는 반응이 생체에서 일어나는 경우가 있다. 왜 그럴까. 그 비밀은 생체 내에 효소라는 촉매가 들어 있기 때문이다.
세포 속에는 아미노산을 결합해 펩티드 사슬을 연장해가는 펩티드 합성효소가 있다. 20종의 아미노산 중 어떤 아미노산을 결합하는가 하는 아미노산의 결합 순서는 각 생물체가 어버이로부터 물려받은 유전자 속에 들어 있는 그 생물체의 설계도다.
세포 내에서 이뤄지는 단백질 제조 현장에는 이 설계도의 복사본이 준비돼 있어, 펩티드 합성효소는 이 설계도를 참조하면서 차례차례 아미노산을 연결해 간다. 따라서 같은 단백질일 것 같지만 인간의 근육은 쇠고기, 물고기, 콩에서 볼 수 있는 단백질 과 아미노산의 배열순서가 다르다.
이산화탄소는 물에 녹으면 탄산이 된다. 생체의 말단세포에서는 글루코오스가 산화돼 이산화탄소가 생성되고, 이것은 세포막을 통해 혈액에 흡수돼 탄산이 된다. 이산화탄소는 가능한 신속하게 밖으로 배출돼야 하기 때문에 위의 반응은 가능한 빠르게 일어나야 한다. 이렇게 만들어진 탄산은 혈액 속에서 폐포로 전달되고, 여기서는 다시 반대방향으로 반응이 신속하게 일어나야 한다.
생체에서 탄소의 반응 속도를 증가시키는 것은 탄산탈수효소라는 효소에 의해 이뤄진다. 이 효소에 의해 반응속도는 1천만배로 가속돼 매초 10만개의 탄산분자에서 물을 빼앗아 이산화탄소로 바꾸든지 그 반대로 탄산을 만들어낸다. 반응속도가 이렇게 빨라지는 것은 효소가 활성화에너지를 작게 만들어 주기 때문이다.
반응이 일어나려면 일정한 에너지 이상을 가진 분자들끼리 충돌이 일어나야 한다. 그러나 효소가 작용되면 작은 에너지를 가진 분자들끼리 충돌해도 반응이 진행된다.
