1)酶催化高效性的机理

在一个化学反应中,并不是所有底物分子都能参加反应。只有具备足够能量而成为活化分子的底物(处于活化状态),才能参加化学反应。

酶之所以具有很高的催化效率,一般认为是因为酶降低了化学反应所需的活化能。

【补充】活化能是指一般分子成为能参加化学反应的活化分子所需要的能量。

酶降低反应活化能的作用示意图如图6.1 所示。

图6.1　酶降低反应活化能的作用示意图

酶促反应改变了原来反应的途径,将反应分两步进行,而每一步的活化能都较低,所以整个反应所需活化能大幅度降低,从而使反应加速。

2)酶催化高度专一性的机理

实验发现,酶蛋白经水解切去部分肽链后,残留部分仍有催化活性。这说明参与酶催化作用的,只限于酶分子的必需基团(与酶的活性密切相关的基团)或较小的部位,如图6.2 所示,即酶的活性中心,是酶催化作用的关键部位。

图6.2　酶的活性中心示意图

不同的酶有不同的活性中心,故对底物具有高度的专一性。酶的活性中心一旦被其他物质占据或酶的空间结构被某些理化因素破坏,酶就会丧失催化活性。