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什么叫酶?酶的作用有什么特性?影响酶活力的主要因素有那些?

sy15860316025 2014-11-20
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  酶,指具有生物催化功能的高分子物质。 在酶的催化反应体系中,反应物分子被称为底物,底物通过酶的催化转化为另一种分子。几乎所有的细胞活动进程都需要酶的参与,以提GX率。与其他非生物催化剂相似,酶通过降低化学反应的活化能(用Ea或ΔG表示)来加快反应速率,大多数的酶可以将其催化的反应之速率提高上百万倍;事实上,酶是提供另一条活化能需求较低的途径,使更多反应粒子能拥有不少于活化能的动能,从而加快反应速率。酶作为催化剂,本身在反应过程中不被消耗,也不影响反应的化学平衡。酶有正催化作用也有负催化作用,不只是加快反应速率,也有减低反应速率。与其他非生物催化剂不同的是,酶具有高度的专一性,只催化特定的反应或产生特定的构型。
  虽然酶大多是蛋白质,但少数具有生物催化功能的分子并非为蛋白质,有一些被称为核酶的RNA分子 和一些DNA分子同样具有催化功能。此外,通过人工合成所谓人工酶也具有与酶类似的催化活性。 有人认为酶应定义为具有催化功能的生物大分子,即生物催化剂。
  酶的催化活性会受其他分子影响:YZ剂是可以降低酶活性的分子;激活剂则是可以增加酶活性的分子。有许多药物和就是酶的YZ剂。酶的活性还可以被温度、化学环境(如pH值)、底物浓度以及电磁波(如微波)等许多因素所影响。
  特点:
  1.GX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.多样性:酶的种类很多,迄今为止已发现约4000多种酶,在生物体中的酶远远大于这个数量。[4]
  4.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。
  5.活性可调节性:包括YZ剂和激活剂调节、反馈YZ调节、共价修饰调节和变构调节等。
  6.易变性:大多数酶是蛋白质,因而会被高温、强酸、强碱等破坏;
  7.有些酶的催化性与辅助因子有关。
  一般来说,动物体内的酶Z适温度在35到40℃之间,植物体内的酶Z适温度在40-50℃之间;细菌和真菌体内的酶Z适温度差别较大,有的酶Z适温度可高达70℃。动物体内的酶Z适PH大多在6.5-8.0之间,但也有例外,如胃蛋白酶的Z适PH为1.8,植物体内的酶Z适PH大多在4.5-6.5之间。
  酶的这些性质使细胞内错综复杂的物质代谢过程能有条不紊地进行,使物质代谢与正常的生理机能互相适应。若因遗传缺陷造成某个酶缺损,或其它原因造成酶的活性减弱,均可导致该酶催化的反应异常,使物质代谢紊乱,甚至发生疾病,因此酶与医学的关系十分密切。
  酶之所以能够加速化学反应的进行,是因为它能降低反应的活化能。因为任何一种酶,对于它所能催化的反应都有极强的选择性,这种选择性决定着每一个细胞在特定的时候发生特定的化学反应。酶分子是蛋白质,每种蛋白质都有特定的三维形状,而这种形状就决定了酶的选择性。酶所催化的反应中的反应物称为底物,酶只能识别一种或一类专一的底物并催化专一的化学反应,这种性质称为酶的底物专一性。
  酶活性:
  酶属生物大分子,分子质量至少在1万以上,大的可达百万。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。一个值得注意的问题是酶所催化的反应物即底物(substrate),却大多为小分物质它们的分子质量比酶要小几个数量级。
  酶的活性ZX(active center)只是酶分子中的很小部分,酶蛋白的大部分氨基酸残基并不与底物接触。组成酶活性ZX的氨基酸残基的侧链存在不同的功能基团,如-NH2.-COOH、-SH、-OH和咪唑基等,它们来自酶分子多肽链的不同部位。有的基团在与底物结合时起结合基团(binding group)的作用,有的在催化反应中起催化基团(catalytic group)的作用。但有的基团既在结合中起作用,又在催化中起作用,所以常将活性部位的功能基团统称为必需基团(essential group)。它们通过多肽链的盘曲折叠,组成一个在酶分子表面、具有三维空间结构的孔穴或裂隙,以容纳进入的底物与之结合(图4-1)并催化底物转变为产物,这个区域即称为酶的活性ZX。
  而酶活性ZX以外的功能集团则在形成并维持酶的空间构象上也是必需的,故称为活性ZX以外的必需基团。对需要辅助因子的酶来说,辅助因子也是活性ZX的组成部分。酶催化反应的特异性实际上决定于酶活性ZX的结合基团、催化基团及其空间结构。
  酶与某些疾病的关系
  酶缺乏所致之疾病多为先天性或遗传性,如白化症是因酪氨酸羟化酶缺乏,蚕豆病或对伯氨喹啉敏感患者是因6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺乏.许多中毒性疾病几乎都是由于某些酶被YZ所引起的.如常用的有机磷农药(如、敌敌畏、1059以及乐果等)中毒时,就是因它们与胆碱酯酶活性ZX必需基团丝氨酸上的一个-OH结合而使酶失去活性.胆碱酯酶能催化乙酰胆碱水解成胆碱和乙酸,当胆碱酯酶被YZ失活后,乙酰胆碱的水解作用受抑,造成乙酰胆碱推积,出现一系列中毒症状,如肌肉震颤、瞳孔缩小、多汗、心跳减慢等.某些金属离子引起人体中毒,则是因金属离子(如Hg2+)可与某些酶活性ZX的必需基团(如半胱氨酸的-SH)结合而使酶失去活性。
16 0 2014-11-21 0条评论 回复
Jlg刘浩
我试着回答你一下,酶是一种参与生理活动的催化剂,有几千种,一个酶只对应一个催化作用,由的外分泌产生,在人的消化方面起很大的作用,如有炎的人消化就不好……,你可以在百度百科中查看更详细
9 0 2014-11-21 0条评论 回复
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