生物酶的催化作用(生物酶的催化作用机制)

生物酶的催化作用机制

酶在催化作用质量几乎不会发生变化。但是严格来说，仍然是会减小的，因为有极少部分酶，由于多次催化可能导致空间结构发生变化，失去生理活性，这样我们会认为酶的总量减少了。

生物酶的催化作用机制是什么

酶的化学本质 是蛋白质。具有酶活性的蛋白质分为简单蛋白质类和结合蛋白质类。简单蛋白质类的酶是由氨基酸组成的，不含任何其他物质，如胃蛋白酶。结合蛋白质类的酶是由简单蛋白质与辅基组成的，如乳酸脱氢酶、转氨酶。组成酶的简单蛋白质部分叫做酶蛋白或主酶，辅基部分叫做辅酶。一般是主酶与辅酶相结合，成为全酶，才能起到酶的作用。蛋白质所具有的理化性质，酶都具有。

特点：由活细胞合成的蛋白质、 易受温度、pH等外界因素影响、催化效率高、具有高度特异性、 酶活性具有可调节性。

机理：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。

酶催化反应的作用机制

酶具有高效性的原因：是因为降低化学反应的活化能显著。酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。酶的催化作用有赖于酶分子的一级结构及空间结构的完整。若酶分子变性或亚基解聚均可导致酶活性丧失。酶属生物大分子，分子质量至少在1万以上，大的可达百万。

生物化学酶的催化机制

1、高效性：酶的催化效率比无机催化剂更高,使得反应速率更快；

2、专一性：一种酶只能催化一种或一类底物,如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽；

3、温和性：是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的.

4、活性可调节性：包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等.5.有些酶的催化性与辅因子有关.6.易变性,由于大多数酶是蛋白质,因而会被高温、强酸、强碱等破坏. 希望能帮到你！

酶作为生物催化剂的作用机理

利用酶或微生物细胞或动植物细胞作为生物催化剂进行催化反应的技术。酶作为生物催化剂比化学催化剂有许多优点：酶催化反应一般在常温、常压和近于中性条件下进行，所以投资少、能耗少且操作安全高； 生物催化剂具有极高的催化效率和反应速度，比化学催化反应的催化效率可高107~1013倍。

酶的催化活性

酶加快反应速度主要靠降低反应的活化能，即底物分子达到活化态所需的能量。例如脲酶可使尿素水解反应的活化能由136kj/mol降到46kj/mol，使反应速度提高10的14次方倍。酶的催化机理主要有以下几点：

1.邻近定向 对一个双分子反应，酶可以使两个底物结合在活性中心彼此靠近，并具有一定的取向。这比在溶液中随机碰撞更容易反应。对不同的反应，由分子间反应变成分子内反应后，反应速度可加快100倍到10的11次方倍。

2.底物形变 酶与底物结合时，不仅酶的构象改变，底物的构象也会发生变化。这种变化使底物更接近于过渡态，因此可以降低活化能。

3.酸碱催化和共价催化 酶活性中心的一些残基的侧链基团可以起酸碱催化或共价催化的作用。酸碱催化可分为一般酸碱催化和特殊酸碱催化两种，特殊酸碱催化是指H+和OH-的催化作用；一般酸碱催化还包括其他弱酸弱碱的催化作用。酶促反应一般发生在近中性条件，H+和OH-的浓度很低，所以酶促反应主要是一般酸碱催化。酶分子中的一些可解离集团如咪唑基、羧基、氨基、巯基常起一般酸碱催化作用，其中咪唑最活泼有效。

有些酶有酸碱共催化机制及质子转移通路。四甲基葡萄糖在苯中的变旋反应如果单独用吡啶（碱）或酚（酸）来催化，速度很慢；如果二者混合催化，则速度加快，即酸碱共催化。如果把酸和碱集中在一个分子中，即合成α－羟基吡啶，它的催化速度又加快7000倍。这是因为两个催化集团集中在一个分子中有利于质子的传递。在酶－底物复合物中经常由氢键和共轭结构形成质子传递通路，从而大大提高催化效率。

共价催化可分为亲电催化和亲核催化。丝氨酸蛋白酶、含巯基的木瓜蛋白酶、以硫胺素为辅酶的丙酮酸脱羧酶都有亲核催化作用。羟基、巯基和咪唑基都有亲核催化作用。金属离子和酪氨酸羟基、－NH3+都是亲电基团。共价催化经常形成反应活性很高的共价中间物，将一步反应变成两步或多步反应，绕过较高的能垒，使反应快速进行。例如胰蛋白酶通过丝氨酸侧链羟基形成酰基-酶共价中间物，降低活化能。

4.微环境的作用 有些酶的活性中心是一个疏水的微环境，其介电常数较低，有利于电荷之间的作用，也有利于中间物的生成和稳定。如赖氨酸侧链氨基的pK约为9，而在乙酰乙酸脱羧酶活性中心的赖氨酸侧链pK只有6左右。

以上几点都可加速反应，但每种酶不同，可同时具有其中的几种因素。

生物酶的催化作用机制是

生物酶解技术，就是利用生物酶催化的酶促反应所具有高度专一性的特点，选择相应的酶（通常是水解酶），将聚合物形式的生物大分子分解为其组成成分单体的技术。

生物酶解技术具有反应单一、反应条件温和、反应效率高、不存在或极少存在逆反应的优点。

以上虽然是本人自己总结的，但肯定是对的。

酶作为生物催化剂

酶作为生物催化剂和一般催化剂相比，在许多方面是相同的，如用量少而催化效率高。酶的催化作用与一般催化剂相比，又表现出以下特征：

1、酶催化的高效性酶的催化活性比化学催化剂的催化活性要高出很多。

2、酶催化的高度专一性一种酶只能作用于某一类或某一种特定的物质，这就是酶作用的专一性。

3、酶催化的反应条件温和酶促反应一般要求在常温、常压、中性酸碱度等温和的条件下进行，因为酶是蛋白质，在高温、强酸、强碱等环境中容易失去活性。

4、酶活性的可调控性与化学催化剂相比，酶催化作用的另一个特征是其催化活性可以自动地调控。生物体内进行的化学反应，虽然种类繁多，但非常协调有序。底物浓度、产物浓度以及环境条件的改变，都有可能影响酶催化活性，从而控制生化反应协调有序的进行。酶的调控方式很多，包括抑制剂调节、反馈调节、共价修饰调节、酶原激活及激素控制等。

5、 酶催化的活性与辅酶、辅基和金属离子有关有些酶是复合蛋白质，其中的小分子物质辅酶（coenzyme）、辅基（cofactor）及金属离子与酶的催化活性密切相关。若将它们除去，酶就失去活性。

酶的生物催化特性

1、酶催化的高效性：酶的催化活性比化学催化剂的催化活性要高出很多；

2、酶催化的高度专一性：一种酶只能作用于某一类或某一种特定的物质；

3、酶催化的反应条件温和：酶促反应一般要求在常温、常压、中性酸碱度等温和的条件下进行，酶对外界环境的变化比较敏感，容易变性失去活性；

4、酶活性的可调控性：与化学催化剂相比，酶催化作用的另一个特征是其催化活性可以自动地调控；

5、酶催化的活性与辅酶、辅基和金属离子有关：有些酶是复合蛋白质，其中的小分子物质辅酶、辅基及金属离子与酶的催化活性密切相关