1、酶与底物的结合:
酶促化学反应中的反应物称为底物,一个酶分子在一分钟内能引起数百万个底物分子转化为产物,酶在反应过程中并不消耗。但是酶实际上是参与反应的,只是在一个反应完成后,酶分子本身立即恢复原状,又能进行下一次反应。许多实验证明,酶和底物在反应过程中形成络合物。
2、酶的作用机制:
对于酶的催化作用机制,目前较为认可的有两种理论假说:一个是“锁钥"模式(1890 Fisher提出),酶与底物的结合有很强的专一性,也就是对底物具有严格的选择性,即底物分子结构稍有变化,酶也不能将其转化成产物;另一个是“诱导契合学说"(Koshland提出),“诱导契合学说"认为催化部位要诱导才能形成,而不是现成的。
3、酶的结构与催化功能的关系
酶的一级结构是酶具有催化功能的决定性部分,而高级结构为酶催化功能所必须部分。酶的一级结构发生变化,其催化功能发生相应的改变。酶的二级、三级结构是所有酶都必须具备的空间结构,是维持酶的活性部位所必须的构型。当酶蛋白的二级、三级结构彻d底改变时,就可使酶遭受破坏而丧失其催化功能。
具有四级结构的酶,按其功能可分为两类:一类与催化作用有关,另一类与代谢调节密切相关,只与催化作用有关的具有四级结构的酶由几个亚基组成,每个亚基都有一个活性中心,只有在四级结构完整时,催化功能才会发挥出来;只与代谢调节作用有关的具有四级结构的酶,其组成亚基中,部分亚基具有调节中心,调节中心可分为激活中心和抑制中心,使酶的活性受到激活或抑制,从而调节反应速度和代谢过程。
4、酶促反应动力学理论
酶促反应过程:E+S ES—E+P
E—酶
P—转化物
米氏方程(Michael—Menten):u=v[S]/Km+[S]
u—反应速度
v—底物饱和时的最大反应速度
[V]—底物浓度
Km—米氏常数
米氏方程给出了酶反应速度与底物浓度之间的定量关系。
从米氏方程可以得出:在底物浓度低时,酶分子的活性中心未被底物饱和,于是反应速度随底物的浓度而变,当底物分子的数目增加时,酶活性中心更多地被底物分子结合直至饱和,就不再有活性中心可以发挥作用了,这时酶充分发挥了效率,反应速度不再取决于底物浓度了。