Question

酶能催化化学反应的机理是什么？

Answer 1

在任何化学反应中，反应物分子必须超过一定的能阈，成为活化的状态，才能发生变化，形成产物。这种提高低能分子达到活化状态的能量，称为活化能。催化剂的作用，主要是降低反应所需的活化能，以致相同的能量能使更多的分子活化，从而加速反应的进行。
　　酶能显著地降低活化能，故能表现为高度的催化效率。例如前述的H2O2酶的例子，可以显著地看出，酶能降低反应活化能，使反应速度增高千百万倍以上。
酶作用机理
　　1.趋近效应（approximation）和定向效应（oientation）
酶可以将它的底物结合在它的活性部位由于化学反应速度与反应物浓度成正比，若在反应系统的某一局部区域，底物浓度增高，则反应速度也随之提高，此外，酶与底物间的靠近具有一定的取向，这样反应物分子才被作用，大大增加了ES复合物进入活化状态的机率。
　　2.张力作用（distortionorstrain）
　　底物的结合可诱导酶分子构象发生变化，比底物大得多的酶分子的三、四级结构的变化，也可对底物产生张力作用，使底物扭曲，促进ES进入活性状态。
　　3.酸碱催化作用（acid-basecatalysis）
　　酶的活性中心具有某些氨基酸残基的R基团，这些基团往往是良好的质子供体或受体，在水溶液中这些广义的酸性基团或广义的碱性基团对许多化学反应是有力的催化剂。
　　4.共价催化作用（covalentcatalysis）
　　某些酶能与底物形成极不稳定的、共价结合的ES复合物，这些复合物比无酶存在时更容易进行化学反应。
　　例如：无酶催化的反应　RX+H2O→ROH+Hx慢
　　有酶存在时　RX+E桹H→ROH+EX快
　　EX+H2O→E桹H+HX快?