酶与一般催化剂的共同点:
在反应前后没有质和量的变化;
只能催化热力学允许的化学反应;
只能加速可逆反应的进程,而不改变反应的平衡点。
一、酶促反应的特点
(一)酶对底物具有极高的效率
酶和一般催化剂加速反应的机理都是降低反应的活化能(activation energy)。酶比一般催化剂更有效地降低反应的活化能。
(二)酶对底物具有高度的特异性
根据酶对底物选择的特点,酶的特异性可分为两种类型 :
1.绝对专一性(absolute specificity)
只能作用于特定结构的底物,进行一种专一的反应,生成一种特定结构的产物。如脲酶仅能催化尿素水解生成CO2和NH3。
2.相对专一性(relativespecificity)
有些酶对底物的专一性不是依据整个底物分子结构,而是依据底物分子中的特定的化学键或特定的基团,因而可以作用于含有相同化学键或化学基团的一类化合物。
(三)酶的活性与酶量具有可调节性
(四)酶具有不稳定性
二、酶通过促进底物形成过渡态而提高反应速率
(一)酶比一般催化剂更有效地降低反应活化能
活化能:底物分子从基态转变到过渡态所需的能量。
(二)酶与底物结合形成中间产物
1.诱导契合作用使酶与底物密切结合
酶与底物相互接近时,其结构相互诱导、相互变形和相互适应,进而相互结合。这一过程称为酶-底物结合的诱导契合(induced-fit)。
2.邻近效应与定向排列使诸底物正确定位于酶的活性中心
酶在反应中将诸底物结合到酶的活性中心,使它们相互接近并形成有利于反应的正确定向关系。
这种邻近效应(proximityeffect)与定向排列(orientation arrange)实际上是将分子间的反应变成类似于分子内的反应,从而提高反应速率。
3.表面效应使底物分子去溶剂化
酶的活性中心多是酶分子内部的疏水“口袋”,酶反应在此疏水环境中进行,使底物分子脱溶剂化 (desolvation),排除周围大量水分子对酶和底物分子中功能基团的干扰性吸引和排斥,防止水化膜的形成,利于底物与酶分子的密切接触和结合。这种现象称为表面效应(surfaceeffect)。



(三)酶的催化机制呈多元催化作用
1.酸-碱催化作用(general acid-base catalysis)
2.亲核催化和亲电子催化作用
1)亲核催化作用
2)共价催化作用
3)亲电催化

