一、酶作用在于降低反應(yīng)活化能
在任何化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物分子必須超過(guò)一定的能閾,成為活化的狀態(tài),才能發(fā)生變化,形成產(chǎn)物。這種提高低能分子達(dá)到活化狀態(tài)的能量,稱為活化能。催化劑的作用,主要是降低反應(yīng)所需的活化能,以致相同的能量能使更多的分子活化,從而加速反應(yīng)的進(jìn)行。醫(yī).學(xué).全.在.線網(wǎng)站jfsoft.net.cn
酶能顯著地降低活化能,故能表現(xiàn)為高度的催化效率(圖2?)。例如前述的H2O2酶的例子,可以顯著地看出,酶能降低反應(yīng)活化能,使反應(yīng)速度增高千百萬(wàn)倍以上。
圖2-4 非催化過(guò)程和催化過(guò)程自由能的變化
二、中間復(fù)合物學(xué)說(shuō)
目前一般認(rèn)為,酶催化某一反應(yīng)時(shí),首先在酶的活性中心與底物結(jié)合生成酶-底物復(fù)合物,此復(fù)合物再進(jìn)行分解而釋放出酶,同時(shí)生成一種或數(shù)種產(chǎn)物,此過(guò)程可用下式表示:
上式中E代表酶,S代表底物,ES代表酶椀孜鋦春銜?中間產(chǎn)物),P代表反應(yīng)產(chǎn)物。由于ES的形成速度很快,且很不穩(wěn)定,一般不易得到ES復(fù)合物存在的直接證據(jù)。但從溶菌酶結(jié)構(gòu)的研究中,已制成它與底物形成復(fù)合物的結(jié)晶,并得到了X線衍射圖,證明了ES復(fù)合物的存在。
ES的形成,改變了原來(lái)反應(yīng)的途徑,可使底物的活化能大大降低,從而使反應(yīng)加速。