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酶的本質(zhì)

新陳代謝是生物體進(jìn)行一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，而進(jìn)行新陳代謝又離不開酶的催化作用。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。按本質(zhì)來說，絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA即核糖核酸，是一種遺傳信息載體。

具有酶活性的蛋白質(zhì)分為簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)和結(jié)合蛋白質(zhì)。簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)類的酶是由氨基酸組成，不含其他物質(zhì)，如胃蛋白酶。結(jié)合蛋白質(zhì)類的酶由簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)與輔助因子組成，如乳酸脫氫酶、轉(zhuǎn)氨酶等。組成酶的簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)部分叫做酶蛋白或主酶，輔基部分叫做輔酶。結(jié)合酶一般是主酶與輔酶結(jié)合，成為全酶，才能起到酶的作用。而且蛋白質(zhì)所具有的理化性質(zhì)，酶一般都具有，如易受溫度、pH值等外界因素影響、催化效率高、具有高度特異性等。

酶的作用

由于酶的作用，生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)在極為溫和的條件下可以高效進(jìn)行，可以使生物消化食物，吸收營(yíng)養(yǎng)，并且維持內(nèi)臟功能，比如，消炎排毒、新陳代謝、提高免疫力、產(chǎn)生能量、促進(jìn)血液循環(huán)等。人體內(nèi)含有諸多種酶，它們支配著生物的新陳代謝、營(yíng)養(yǎng)和能量轉(zhuǎn)換等許多催化過程，與生命過程關(guān)系密切的反應(yīng)大多是酶催化反應(yīng)。

酶最主要的作用就是催化，它能夠使細(xì)胞內(nèi)錯(cuò)綜復(fù)雜的物質(zhì)代謝過程有條不紊地進(jìn)行，使物質(zhì)代謝與正常的生理機(jī)能互相適應(yīng)。如果因遺傳缺陷或其他原因造成某個(gè)酶缺損或活性減弱，可能導(dǎo)致該酶的催化反應(yīng)發(fā)生異常，使物質(zhì)代謝紊亂，甚至產(chǎn)生疾病。

酶的催化機(jī)制主要有酸堿催化和共價(jià)催化兩種。酸堿催化指質(zhì)子轉(zhuǎn)移加速反應(yīng)的催化作用。共價(jià)催化指一個(gè)底物或底物的一部分與催化劑形成共價(jià)鍵，然后轉(zhuǎn)移給第二個(gè)底物。許多酶催化的基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)都是通過共價(jià)催化的方式進(jìn)行。

人體內(nèi)存在大量酶，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類繁多。例如，人們?cè)诳谇粌?nèi)咀嚼米飯、饅頭時(shí)，咀嚼的時(shí)間越長(zhǎng)，口感就越甜。這是由于米飯中的淀粉在口腔分泌的唾液淀粉酶的作用下水解成麥芽糖。因此，人們吃飯時(shí)多咀嚼可以使食物與唾液充分混合，有利于消化。此外，人體從食物中攝取的蛋白質(zhì)，必須在胃蛋白酶等多種蛋白水解酶作用下水解成氨基酸，然后再通過其他酶的作用選擇特定氨基酸，按照一定的順序重新結(jié)合成人體所需的蛋白質(zhì)，這其中發(fā)生了許多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。

酶如何降低反應(yīng)活化能

酶的催化機(jī)理是降低反應(yīng)活化能?；瘜W(xué)反應(yīng)之所以能夠進(jìn)行，是因?yàn)橛幸徊糠值牡孜锓肿右驯患せ畛蔀榛罨肿?，活化分子越多，反?yīng)速度則越快。酶-底物復(fù)合物反應(yīng)生成產(chǎn)物的同時(shí)釋放酶，與另外的底物分子結(jié)合，通過降低反應(yīng)的活化能提高化學(xué)反應(yīng)的速度。酶能夠加快化學(xué)反應(yīng)的速度，但不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)，也就是說酶在促進(jìn)正向反應(yīng)的同時(shí)也以相同的比例進(jìn)行逆向反應(yīng)，所以酶的作用是縮短了到達(dá)平衡所需的時(shí)間。

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