酶和底物有兩個關鍵的聯系,因為它們在許多生物過程中經常相互作用。第一,酶和底物通常是彼此特異的,具有互補的形狀,使它們能夠結合。第二,酶可以通過催化化學反應或改變結構來改變底物。它們一起經歷包括酶-底物復合物、...
酶和底物有兩個關鍵的聯系,因為它們在許多生物過程中經常相互作用。第一,酶和底物通常是彼此特異的,具有互補的形狀,使它們能夠結合。第二,酶可以通過催化化學反應或改變結構來改變底物。它們一起經歷包括酶-底物復合物、中間狀態和過渡狀態的轉變。
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科學家用燒杯,據認為人體內大約有75000種酶,其中許多是特定的底物。酶和底物通過各種相互作用相互結合,包括氫鍵、疏水相互作用和共價鍵。這種最初的結合被稱為誘導擬合模型,而不是鎖和鍵模型,因為每個分子在與另一分子結合形成一個新的三維形狀。酶和底物共同構成ES復合物,在其中可以發生化學反應。在催化反應中,酶和底物相互作用產生新的產物。當反應完成后酶保持不變時,底物經常被修飾,有時完全變成一個或多個新分子。盡管保持不變,酶在發生的化學反應中起主要作用,因為它降低了反應進行的活化能。這意味著酶和底物的化學相互作用中的能量足以克服反應的能量障礙。在整個反應過程中,酶和底物都會通過不同的階段。其中一些被稱為中間階段或化學中間物,涉及到新的,瞬時分子的形成這種酶能夠穩定這些分子,并催化進一步的反應,使這些分子轉變成所需的產物。過渡態是酶和底物之間形成的,壽命極短,能量極高的復合物。它們經常發生在鍵斷裂、重組和,或者說是在反應中的重排。酶的結構通常是通過穩定鍵來降低過渡態的能量,而能量的減少往往會降低反應的活化能。雖然有許多酶-底物對,但許多酶可以對應多個底物。事實上,許多酶需要將兩個底物結合成一個分子,或者將一個底物分解成兩個產物分子。還有許多酶是非特異性的,這意味著它們可以根據細胞內的條件,針對不止一個底物。