酶的作用原理是什么?

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以磷酸二酯酶为例,讲一下蛋白激酶和磷酸酯酶的作用机制,这两个是一类具有催化活性的蛋白质分子,参与细胞内很多代谢途径的调节,通常作为信号分子的下游靶酶起作用的(大多数情况是别构调节)。

如下图1,是一个信号转导通路,上面有很多蛋白分子作为信号分子或效应器分子发挥作用。在底物水平上,这些分子与激酶的活性位置结合后,通过介导蛋白之间的相互接触,使得酶分子发生变构,进而影响其催化中心对底物的识别与结合,从而起到调节作用(当然这个机制只是很粗浅的解释,具体的机理非常复杂,有很多的细节尚不清楚) 如图2,是磷酯酶的作用方式,其实与磷酸二酯酶类似,也都是水解磷酸根的信号传递中间体,不同的是磷酯酶可以切开带有负电的 phosphodiesters。

因为带负电的元素很容易跟其它阴离子结合,所以这种切割方式是有选择性的;另外由于切割需要两个分子间相互作用,因此也是一种双向的调控方式。

乜南盛乜南盛优质答主

酶的作用原理在于降低化学反应的活化能,而不是降低反应的自由能。对于那些热力学上不可能进行的反应,即使给予不断供给能量,或降低自由能,反应也不可能进行,酶就更难起作用了。因为加能量或降低自由能,实际上都相当于给反应物体施加一个外力,在这力的促使下,反应系统中少数活化分子才能发生反应。当使外力消失后,所形成的产物就会因回到原来的状态而使反应倒转。所谓酶催化反应也就是对这些活化分子催化反应。当外力消失后,由于酶分子不再接触底物,反应就会自然终止。所以从酶催化反应实质来说,酶只不过是在反应系统中存在大量的非活化分子中挑选少数活化分子作为反应的底物。在生物体内,各种酶促反应之所以能够朝着一定的方向进行,而且又是按一定速度进行,取决于酶分子与底物间的选择性(即空间效应和临近效应),而且这种选择性受酶分子高度特有的立体结构所支配。

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