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酶催化特定的化学反应能力被称为

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:酶是高效的催化剂,催化效率比一般催化剂高107~1013倍,通常比非催化反应高108~1020倍。例如在pH 7.0,20℃时,脲酶催化尿素水解比非催化反应快1014倍。羧基肽酶A催化多肽链羧基端的氨基酸残基水解,反应速率比非催化反应快1011倍。一种酶仅作用于一种化合物、一类化合物或特定的化学键,催化特定的化学反应,生成特定的产物,酶的这种特性称为酶的特异性或专一性。酶的特异性可分为3种类型。绝大多数酶的化学本质是蛋白质。

(一)高度催化效率

酶是高效的催化剂,催化效率比一般催化剂高107~1013倍,通常比非催化反应高108~1020倍。例如在pH 7.0,20℃时,脲酶催化尿素水解比非催化反应快1014倍。羧基肽酶A催化多肽链羧基端的氨基酸残基水解,反应速率比非催化反应快1011倍。

(二)高度专一性

受酶催化的化合物称为该酶的底物(substrate)。酶对其底物具有比较严格的选择性。一种酶仅作用于一种化合物、一类化合物或特定的化学键,催化特定的化学反应,生成特定的产物,酶的这种特性称为酶的特异性或专一性(specificity)。酶的特异性可分为3种类型。

1.绝对专一性(absolute specificity) 有些酶只作用于一种特定结构的底物,进行一种专一的反应,生成特定结构的产物,这种特异性称为绝对专一性。例如脲酶仅催化尿素水解生成CO2和NH3,对甲基尿素没有催化作用。

2.相对专一性(relative specificity) 多数酶能够作用于含有相同化学键或化学基团的一类化合物,这种选择性称为相对专一性。例如脂肪酶不仅水解脂肪,也水解其他简单的酯;蛋白酶水解多肽时,对构成肽键的氨基酸残基无绝对要求,仅对氨基酸残基的种类有选择性。

3.立体异构专一性(steroespecificity) 一些酶只能催化一种光学异构体或立体异构体进行反应,称为立体异构专一性。例如L-乳酸脱氢酶仅催化L-乳酸脱氢生成丙酮酸,而对D-乳酸无催化作用;淀粉酶只能水解淀粉中的α-1,4-糖苷键,不能水解纤维素中的β-1,4-糖苷键。

(三)高度不稳定性

绝大多数酶的化学本质是蛋白质。凡使蛋白质变性的因素,如高温、强酸、强碱等,均能使酶发生变性而失去催化活性。因此,大多数酶促反应都是在常温、常压和接近中性的条件下进行的。

(四)可调节性

生物体内许多酶受体内代谢物或激素的调节,调控过程非常精细,以适应体内外环境的变化。

1.酶活性的调节 如AMP、ATP可分别与磷酸果糖激酶-1结合,通过改变酶的结构,分别激活或抑制该酶的催化活性。

2.酶量的调节

(1)酶的合成受到诱导或阻遏,从而改变细胞内的酶量。例如胰岛素诱导HMG-CoA还原酶的合成,而胆固醇则阻遏该酶合成。

(2)改变酶分子的降解速率也能对酶量产生影响。例如饥饿时肝脏中精氨酸酶活性增加,主要是由于酶蛋白的降解受到抑制。

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