第四节.酶的工作原理 酶催化反应对生命体是必需的 生理条件下,生物大分子往往很稳定,化学反应 在没有酶的催化下速度奇慢 2.在细胞环境内,如果没有酶,很多普通的生化反 应是很难或不可能直接发生的,如形成不稳定的 帶电的中间物,反应分子按精确的顺序排列起来 等等。 3.没有酶,消化食物,传通神经信号,或肌肉收缩 都不可能在一个“有用”的速度发生
酶催化反应对生命体是必需的 1. 生理条件下，生物大分子往往很稳定，化学反应 在没有酶的催化下速度奇慢。 2. 在细胞环境内，如果没有酶，很多普通的生化反 应是很难或不可能直接发生的，如形成不稳定的 带电的中间物，反应分子按精确的顺序排列起来 等等。 3. 没有酶，消化食物，传递神经信号，或肌肉收缩 都不可能在一个“有用”的速度发生
概念 、活性中心( active site) 酶分子中结合底物并起催化 作用的少数氨基酸残基,包 括底物结合部位、催化部位。 2、底物( substrate):结 合于活性中心,并由酶催化 的物质 胰凝乳蛋白酶 活性中心表面排列着一些带有特殊侧链的氨基酸残基,这些R 基与底物结合,催化其化学变化。 酶的活性中心把底物完全从溶液中“攫取”出来,底物与酶因 此形成复合体(酶-底物复合体,ES)
1、活性中心（active site）： 酶分子中结合底物并起催化 作用的少数氨基酸残基，包 括底物结合部位、催化部位。 2、底物（substrate）：结 合于活性中心，并由酶催化 的物质 概念 胰凝乳蛋白酶 活性中心表面排列着一些带有特殊侧链的氨基酸残基，这些R 基与底物结合，催化其化学变化。 酶的活性中心把底物完全从溶液中“攫取”出来，底物与酶因 此形成复合体（酶-底物复合体，ES）
活性中心模式图 N-C-C-N-C-C-N-C-C-N-C-C R H R Ser 专一性 点会化位点 活性中 Juang RH (2004)BCbasics
笔 结合残基 活性中心 催化基团 必需残基 酶蛋白 活性中心外结构残基 非必需残基
酶影响的是反应速度,不是反应平衡点 E+S=Es÷EP÷E+P where E, S, and p represent the enzyme, substrate and product; ES and eP are transient complexes of the enzyme with the substrate and with the product 反应过程中的能量变化图概念 Transition state(实) 基态( ground state):按任何一个 方向进行反应的起始状杰 自 △G 由 △G:标准状态下( temperature →S 能 298 K; partial pressure of each 8S △G AGround gas atm, or 101. 3 kPa state Ground concentration of each solute 1 m) state Re action coordinate 反应系统的能量改变 反应进程 △Go:生化标准自由能变化,即在pH 7.0时的标准自由能的变化
where E, S, and P represent the enzyme, substrate, and product; ES and EP are transient complexes of the enzyme with the substrate and with the product. 反应过程中的能量变化图 反应进程 自 由 能 G 概念： 基态（ground state）：按任何一个 方向进行反应的起始状态 △G0 ：标准状态下（temperature 298 K; partial pressure of each gas 1 atm, or 101.3 kPa; concentration of each solute 1 M） 反应系统的能量改变 △G’0：生化标准自由能变化，即在pH ＝7.0时的标准自由能的变化