酶作用机理,化学名词,在任何
化学反应中,
反应物分子必须超过一定的
能阈,成为活化的状态,才能发生变化,形成产物。这种提高
低能分子达到活化状态的能量,称为
活化能。催化剂的作用,主要是降低反应所需的活化能以致相同的能量能使更多的分子活化,从而加速反应的进行。
酶能显著地降低活化能,故能表现为高度的催化效率。通过将肝脏
研磨液加入到
过氧化氢溶液中的例子,可以显著地看出,酶能降低
反应活化能,使
反应速度增高千百万倍以上。同无机催化剂相比,酶降低活化能的效果更显著,因而催化效率更高。
一般认为,
酶催化某一
反应时,首先在
酶的活性中心与底物结合生成酶-底物复合物,此复合物再进行分解而释放出酶,同时生成一种或数种产物,此过程可用下式表示:
1.
趋近效应(approximation)和
定向效应(oientation) 酶可以将它的底物结合在它的
活性部位由于
化学反应速度与
反应物浓度成正比,若在反应系统的某一局部区域,底物浓度增高,则反应速度也随之提高,此外,酶与底物间的靠近具有一定的取向,这样反应物分子才被作用,大大增加了ES复合物进入活化状态的机率。
底物的结合可
诱导酶分子构象发生变化,比底物大得多的酶分子的三、
四级结构的变化,也可对底物产生张力作用,使底物扭曲,促进ES进入活性状态。
酶的活性中心具有某些
氨基酸残基的R基团,这些基团往往是良好的质子供体或受体,在水溶液中这些广义的酸性基团或广义的
碱性基团对许多化学反应是有力的催化剂。