《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》 三、酶作用高效率的機理

詳細機制仍不太清楚，主要有下列四種因素：

1.趨近效應(yīng)(approximation)和定向效應(yīng)(oientation)

酶可以將它的底物結(jié)合在它的活性部位由于化學(xué)反應(yīng)速度與反應(yīng)物濃度成正比，若在反應(yīng)系統(tǒng)的某一局部區(qū)域，底物濃度增高，則反應(yīng)速度也隨之提高，此外，酶與底物間的靠近具有一定的取向，這樣反應(yīng)物分子才被作用，大大增加了ES復(fù)合物進入活化狀態(tài)的機率(圖2-5)。

圖2－5　底物分子和酶活性中心上的一個催化基團在相互作用時的趨近效應(yīng)

2.張力作用(distortion or strain)

底物的結(jié)合可誘導(dǎo)酶分子構(gòu)象發(fā)生變化，比底物大得多的酶分子的三、四級結(jié)構(gòu)的變化，也可對底物產(chǎn)生張力作用，使底物扭曲，促進ES進入活性狀態(tài)(圖2-6)。

圖2-6 酶的活性中心誘導(dǎo)契合使底物分子扭曲

3.酸堿催化作用(acid-base catalysis)

酶的活性中心具有某些氨基酸殘基的R基團，這些基團往往是良好的質(zhì)子供體或受體，在水溶液中這些廣義的酸性基團或廣義的堿性基團對許多化學(xué)反應(yīng)是有力的催化劑。

4.共價催化作用(covalent catalysis)

某些酶能與底物形成極不穩(wěn)定的、共價結(jié)合的ES復(fù)合物，這些復(fù)合物比無酶存在時更容易進行化學(xué)反應(yīng)。

例如：無酶催化的反應(yīng)　RX+H2O→ROH+Hx慢

有酶存在時　RX+E桹H→ROH+EX快

EX+H2O→E桹H+HX快