生物酶學(xué)基礎(chǔ)--酶的催化特性
酶的催化特性
酶和一般化學(xué)催化劑相比，酶具有下列的共性和特點。
1 共性
酶與一般催化劑相比，具有下面幾個共性：①具有很高的催化效率，但酶本身在反應(yīng)前后并無變化。酶與一般催化劑一樣，用量少，催化效率高；②不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)。酶對一個正向反應(yīng)和其逆向反應(yīng)速度的影響是相同的，即反應(yīng)的平衡常數(shù)在有酶和無酶的情況下是相同的，酶的作用僅是縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時間；③降低反應(yīng)的活化能。酶作為催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能，因為酶與底物結(jié)合形成復(fù)合物后改變了反應(yīng)歷程，而在新的反應(yīng)歷程中過渡態(tài)所需要的自由能低于非酶反應(yīng)的能量，增加反應(yīng)中活化分子數(shù)，促進(jìn)了由底物到產(chǎn)物的轉(zhuǎn)變，從而加快了反應(yīng)速度。
2 特點
酶作為生物催化劑，還具有以下不同于化學(xué)催化劑的特點。
（1）專一性（specificity） 酶與化學(xué)催化劑之間最大的區(qū)別就是酶具有專一性，即酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)或一類相似的化學(xué)反應(yīng)，酶對底物有嚴(yán)格的選擇。根據(jù)專一程度的不同可分為以下4種類型。
①鍵專一性（bond specificity） 這種酶只要求底物分子上有合適的化學(xué)鍵就可以起催化作用，而對鍵兩端的基團(tuán)結(jié)構(gòu)要求不嚴(yán)。
②基團(tuán)專一性（group specificity） 有些酶除了要求有合適的化學(xué)鍵外，而且對作用鍵兩端的基團(tuán)也具有不同專一性要求。如胰蛋白酶僅對精氨酸或賴氨酸的的羧基形成的肽鍵起作用。
③絕對專一性（absolute specificity） 這類酶只能對一種底物起催化作用，如脲酶，它只能作用于底物—尿素。大多數(shù)酶屬于這一類。
④立體化學(xué)專一性（stereochemical specificity） 很多酶只對某種特殊的旋光或立體異構(gòu)物起催化作用，而對其對映體則完全沒有作用。如D-氨基酸氧化酶與dl-氨基酸作用時，只有一半的底物（D型）被分解，因此，可以此法來分離消旋化合物。利用酶的專一性還能進(jìn)行食品分析。酶的專一性在食品加工上極為重要。
（2）活性容易喪失 大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)。由蛋白質(zhì)的性質(zhì)所決定，酶的作用條件一般應(yīng)在溫和的條件下，如中性pH、常溫和常壓下進(jìn)行。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或高溫等條件都能使酶的活性部分或全部喪失。
（3）酶的催化活性是可調(diào)控的 酶作為生物催化劑，它的活性受到嚴(yán)格的調(diào)控。調(diào)控的方式的許多種，包括反饋抑制、別構(gòu)調(diào)節(jié)、共價修飾調(diào)節(jié)、激活劑和抑制劑的作用。
