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酶的催化機(jī)制詳細(xì)解答
點(diǎn)擊次數(shù):51 更新時(shí)間:2025-04-28

1、酶與底物的結(jié)合:

酶促化學(xué)反應(yīng)中的反應(yīng)物稱為底物,一個(gè)酶分子在一分鐘內(nèi)能引起數(shù)百萬(wàn)個(gè)底物分子轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,酶在反應(yīng)過(guò)程中并不消耗。但是酶實(shí)際上是參與反應(yīng)的,只是在一個(gè)反應(yīng)完成后,酶分子本身立即恢復(fù)原狀,又能進(jìn)行下一次反應(yīng)。許多實(shí)驗(yàn)證明,酶和底物在反應(yīng)過(guò)程中形成絡(luò)合物。

2、酶的作用機(jī)制:

對(duì)于酶的催化作用機(jī)制,目前較為認(rèn)可的有兩種理論假說(shuō):一個(gè)是“鎖鑰"模式(1890 Fisher提出),酶與底物的結(jié)合有很強(qiáng)的專一性,也就是對(duì)底物具有嚴(yán)格的選擇性,即底物分子結(jié)構(gòu)稍有變化,酶也不能將其轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物;另一個(gè)是“誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)"(Koshland提出),“誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)"認(rèn)為催化部位要誘導(dǎo)才能形成,而不是現(xiàn)成的。

3、酶的結(jié)構(gòu)與催化功能的關(guān)系

酶的一級(jí)結(jié)構(gòu)是酶具有催化功能的決定性部分,而高級(jí)結(jié)構(gòu)為酶催化功能所必須部分。酶的一級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,其催化功能發(fā)生相應(yīng)的改變。酶的二級(jí)、三級(jí)結(jié)構(gòu)是所有酶都必須具備的空間結(jié)構(gòu),是維持酶的活性部位所必須的構(gòu)型。當(dāng)酶蛋白的二級(jí)、三級(jí)結(jié)構(gòu)徹d底改變時(shí),就可使酶遭受破壞而喪失其催化功能。

具有四級(jí)結(jié)構(gòu)的酶,按其功能可分為兩類:一類與催化作用有關(guān),另一類與代謝調(diào)節(jié)密切相關(guān),只與催化作用有關(guān)的具有四級(jí)結(jié)構(gòu)的酶由幾個(gè)亞基組成,每個(gè)亞基都有一個(gè)活性中心,只有在四級(jí)結(jié)構(gòu)完整時(shí),催化功能才會(huì)發(fā)揮出來(lái);只與代謝調(diào)節(jié)作用有關(guān)的具有四級(jí)結(jié)構(gòu)的酶,其組成亞基中,部分亞基具有調(diào)節(jié)中心,調(diào)節(jié)中心可分為激活中心和抑制中心,使酶的活性受到激活或抑制,從而調(diào)節(jié)反應(yīng)速度和代謝過(guò)程。

4、酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論

酶促反應(yīng)過(guò)程:E+S ES—E+P

E—酶

P—轉(zhuǎn)化物

米氏方程(Michael—Menten):u=v[S]/Km+[S]

u—反應(yīng)速度

v—底物飽和時(shí)的最大反應(yīng)速度

[V]—底物濃度

Km—米氏常數(shù)

米氏方程給出了酶反應(yīng)速度與底物濃度之間的定量關(guān)系。

從米氏方程可以得出:在底物濃度低時(shí),酶分子的活性中心未被底物飽和,于是反應(yīng)速度隨底物的濃度而變,當(dāng)?shù)孜锓肿拥臄?shù)目增加時(shí),酶活性中心更多地被底物分子結(jié)合直至飽和,就不再有活性中心可以發(fā)揮作用了,這時(shí)酶充分發(fā)揮了效率,反應(yīng)速度不再取決于底物濃度了。


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