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酶促反应机制与酶的活性

时间:2023-10-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:酶能将诸多底物结合到酶的活性中心,使其受催化的部位定向于酶的活性中心,并有充足的时间进行反应,大大提高了催化效率。酶是两性电解质,所含的多种功能基团具有不同的解离常数。应该指出,一种酶的催化反应通常是多种催化机制的综合作用,这是酶促反应高效性的主要原因。

酶促反应机制与酶的活性

1.酶-底物复合物的形成与诱导契合假说 酶在发挥其催化作用之前,先与底物密切结合,生成酶-底物复合物。这种结合不是锁与钥匙式的机械关系,而是在酶与底物相互接近时,其结构相互诱导、相互变形和适应,进而相互结合,易于酶催化底物生成产物,这一过程称为酶-底物结合的诱导契合假说(induced-fit hypothesis)。

2.邻近效应与定向排列 反应体系中,底物之间必须相互碰撞,有一定的接触时间,才可能发生反应。酶能将诸多底物结合到酶的活性中心,使其受催化的部位定向于酶的活性中心,并有充足的时间进行反应,大大提高了催化效率。这种邻近效应(proximity effect)与定向排列(orientation arrange)实际上是将分子间的反应变成类似于分子内的反应,从而提高反应速率。

3.多元催化 一般催化剂通常仅有一种解离状态,只有酸催化,或碱催化。酶是两性电解质,所含的多种功能基团具有不同的解离常数。即使同一种功能基团在不同的蛋白质分子中处于不同的微环境,解离度也有差异。因此,同一种酶常常兼有酸、碱双重催化作用。这种多功能基团(包括辅酶或辅基)的协同作用可极大地提高酶的催化效能。(www.xing528.com)

4.表面效应 酶活性中心内部多为疏水基团构成的疏水性“口袋”。其疏水环境可排除水分子对酶和底物功能基团的干扰性吸引或排斥,防止在底物与酶之间形成水化膜,有利于酶与底物的密切接触,有利于酶的催化基团更有效发挥作用。

应该指出,一种酶的催化反应通常是多种催化机制的综合作用,这是酶促反应高效性的主要原因。

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