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酶催化反应的三大特点

更新时间:2020-11-18 点击数:2905

1、高效性:酶的催化率比无机催化剂更高,使得更快;

2、专一性zhi:一种酶只能催化一种或一类底物,如蛋白酶只能催化成多肽、二肽酶可催化各种

形成的二肽; 

3、温和性:是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。

酶(enzyme)是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。

      酶是一类极为重要的生物催化剂(biocatalyst)。由于酶的作用,生物体内的化学反应在极为温和的条件下也能高效和特异地进行。

      随着人们对酶分子的结构与功能、酶促反应动力学等研究的深入和发展,逐步形成酶学(enzymology)这一学科。

      酶的化学本质是蛋白质(protein),因此它也具有一级、二级、三级,乃至四级结构。按其分子组成的不同,可分为单纯酶和结合酶。仅含有蛋白质的称为单纯酶;结合酶则由酶蛋白和辅助因子组成。

1、高度的催化效率

一般而论,酶促反应速度比非催化反应高,例如,反应

H2O2+H2O2→2H2O+O2??

在无催化剂时,需活化dao能18,000卡/克分子;胶体钯存在时,需活化能11,700卡/克分子;有过氧化氢酶(catalase)存在时,仅需活化能2,000卡/克分子以下。

2.高度的专一性

一种酶只作用于一类化合物或一定的化学键,以促进一定的化学变化,并生成一定的产物,这种现象称为酶的特异性或专一性(specificity)。受酶催化的化合物称为该酶的底物或作用物(substrate)。

酶对底物的专一性通常分为以下几种:

(1)绝对特异性(absolute specifictity)

有的酶只作用于一种底物产生一定的反应,称为绝对专一性,如脲酶(urease),只能催化尿素水解成NH3和CO2,而不能催化甲基尿素水解。

原理

在自然界中,大约有三分之一的酶需要金属离子作为辅助因子或活化剂。有些含金属的酶,其所含的金属离子,特别是铁、钼、铜、锌等过渡金属离子与蛋白质部分牢固地结合,形成酶的活性部位。这种酶称为金属酶,例如使大气中游离的氮分子固定为氨的、含钼和铁的固氮酶;使底物氧化同时将氧分子还原为水的铜氧化酶;使H2(或H+)转化为H+(或H2)的含铁、硫的氢酶;一类含钼的氧化还原酶(如硝酸盐还原酶、嘌呤脱氢酶、黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶、亚硫酸氧化酶和甲酸脱氢酶)等。在这些酶的大分子内部含有由若干金属原子组成的原子簇,作为活性中心,以络合活化底物分子。它们使底物络合活化的方式和通过配位体实现电子与能量偶联传递的原理,与相应的均相络合催化和多相络合催化过程有相似的地方。



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