酶的催化作用

一、催化作用

催化劑是指能加速化學(xué)反應(yīng)而其自身在反應(yīng)前后不發(fā)生改變的物質(zhì)。酶是生物體合成的催化劑，它比一般催化劑具有更強(qiáng)的催化效能，但仍遵循一般催化劑的基本概念。由于酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，它具有一些獨(dú)特的催化性質(zhì)：①酶能顯著地降低反應(yīng)活化能，具有高度的催化能力；②每種酶都選擇性地催化一種或一組類(lèi)似發(fā)生特定的化學(xué)反應(yīng)，具有高度的催化專(zhuān)—性；③酶是蛋白質(zhì)，其空間結(jié)構(gòu)可受到各種理化因素的影響以致改變酶的催化活性，所以酶具有高度的不穩(wěn)定性；④酶的催化作用是受調(diào)控的。

二、酶-底物復(fù)合物

（—）中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō) 酶在催化時(shí)，首先與其底物結(jié)合，生成酶-底物復(fù)合物醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)|搜索整理，經(jīng)催化作用后再分解成酶和產(chǎn)物，這種酶催化作用過(guò)程稱(chēng)為中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)。由于酶-底物復(fù)合物的形成，化學(xué)反應(yīng)成千成萬(wàn)倍地被加速，酶與底物一般是通過(guò)非共價(jià)鍵結(jié)合，使酶和底物分子中參與結(jié)合和催化作用的基團(tuán)有一定的空間立體對(duì)應(yīng)及恰當(dāng)?shù)木嚯x，以達(dá)到快速的結(jié)合和解離平衡。

（二）酶的活性中心 酶的分子量在104-106之間，多數(shù)底物為小分子有機(jī)物，分子量一般在102-103之間。所以酶與底物的結(jié)合范圍，只能是酶表面的一個(gè)區(qū)域。即使底物為蛋白質(zhì)或核酸等大分子化合物，酶與它們的結(jié)合面，也只是一個(gè)區(qū)域。酶分子中能與底物結(jié)合并發(fā)生催化作用的局部空間結(jié)構(gòu)稱(chēng)為酶的活性中心?；钚灾行闹杏性S多與催化作用直接相關(guān)的基閉，稱(chēng)為必需基團(tuán)。有些必需基團(tuán)涉及酶與底物的結(jié)合，又稱(chēng)為結(jié)合基團(tuán)，有些具有催化功能，稱(chēng)為催化基團(tuán)。在酶活性中心外，也存在一些與活性相關(guān)的必需基團(tuán)。

三、酶的專(zhuān)一性

生物體內(nèi)有數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的化合物和化學(xué)反應(yīng)，都由相應(yīng)的酶催化。一種酶只能作用于一種或一類(lèi)化合物，進(jìn)行一種類(lèi)型的化學(xué)反應(yīng)，生成一定結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，這種現(xiàn)象稱(chēng)為酶的專(zhuān)一性。若一個(gè)酶僅作用于一種底物，如精氨酸酶僅能催化L-精氨酸水解為L(zhǎng)-鳥(niǎo)氨酸與尿素，屬于絕對(duì)專(zhuān)一性。