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1、酶的催化机制l l专一性机制l l高效性机制酶作用专一性机制酶作用专一性机制（1）“三点结合三点结合”的催化理论的催化理论 (Three point attachment theory)n 认认为为酶酶与与底底物物的的结结合合处处至至少少有有三三个个点点，而而且且只只有有一一种种情情况况是是完完全全结结合合的的形形式式。只只有有这这种种情情况况下下，不不对对称称催催化化作作用用才才能能实现。实现。（2）锁钥学说）锁钥学说 (Lock and key Hypothesis)认认为为整整个个酶酶分分子子的的天天然然构构象象是是具具有有刚刚性性结结构构的的，酶酶表表面面具具有有特特定定的的形形状状。
2、酶酶与与底底物物的的结结合合如如同同一一把把钥钥匙匙对对一把锁一样一把锁一样（3）诱导契合学说）诱导契合学说 (Induced fit Hypothesis)认认为为酶酶分分子子活活性性中中心心的的结结构构原原来来并并非非和和底底物物的的结结构构互互相相吻吻合合，但但酶酶的的活活性性中中心心是是柔柔性性的的而而非非刚刚性性的的,只只是是由由于于底底物物的的诱诱导导才才形形成了互补形状。成了互补形状。酶作用高效性机制酶作用高效性机制 (1)(1)邻近效应和定向效应邻近效应和定向效应l邻近效应邻近效应指在酶促反应中，酶分子指在酶促反应中，酶分子的活性中心使酶作为结合或固定手的活性中心使酶作为结合或
3、固定手段与底物结合，形成中间复合物，段与底物结合，形成中间复合物，使得底物在酶活性中心的有效浓度使得底物在酶活性中心的有效浓度大大增加，有利于提高反应速度大大增加，有利于提高反应速度；l定向效应定向效应指只有底物分子以指只有底物分子以特定的特定的方向方向专一性结合到酶的活性中心，专一性结合到酶的活性中心，即酶的催化基团和底物分子上的参即酶的催化基团和底物分子上的参与反应的基团严格排列和定向，才与反应的基团严格排列和定向，才能使反应速率大大增加。能使反应速率大大增加。(2)(2)底物形变和张力效应底物形变和张力效应底物与酶结合底物与酶结合底物与酶结合底物与酶结合酶分子构象变化酶分子构象变化酶分子
4、构象变化酶分子构象变化底物分子的底物分子的底物分子的底物分子的敏感键敏感键敏感键敏感键产生产生产生产生“张力张力张力张力”和和和和“形变形变形变形变”敏感键断裂敏感键断裂诱导诱导诱导诱导有利于有利于有利于有利于（3 3）酸碱催化）酸碱催化 在在化化学学反反应应中中，通通过过瞬瞬时时反反应应向向反反应应物物提提供供质质子子或或从从反反应应物物接接受受质质子子以以形形成成稳稳定定过过渡渡态态，加加速速反反应应的机制。的机制。v有有时时，酶酶活活性性部部位位上上有有几几个个基基团团分分别别作作为为质质子子的的供供体体和和受受体体，同同时时进行酸碱催化进行酸碱催化 酸碱共同催化酸碱共同催化如如 His
5、的咪唑基的咪唑基在在生生理理pH条条件件下下，有有一一半半是是酸酸形形式式、一一半半是是碱碱形形式。因此既可进行酸催化，又可进行碱催化。式。因此既可进行酸催化，又可进行碱催化。所所以以咪咪唑唑基基是是酶酶分分子子最最有有效效、最最活活泼泼的的一一个个功功能能基团。基团。（4 4）共价催化）共价催化 某某些些酶酶在在催催化化反反应应时时，本本身身能能释释放放或或接接受受电电子子并并作作用用于于底底物物的的缺缺电电子子或或富富电电子子中中心心，并并与与底底物物形形成成共共价价连连结结的的共共价价中中间间物物，使使反反应应活活化化能能大大大降低，从而加速反应速率。大降低，从而加速反应速率。按按照照酶酶对对底底物物所所攻攻击击的的基基团团的的不不同同，该该催催化化 方方 式式 又又 分分 为为 亲亲 核核 催催 化化（nucleophilic catalysis）和和 亲亲 电电 子子 催催 化化（elecrophilic catalysis）。）。（5 5）活性中心是低介电区）活性中心是低介电区 某些酶的活性中心穴内是非极性的，这种低介电环境甚至还可能排除水分子。某些酶的活性中心穴内是非极性的，这种低介电环境甚至还可能排除水分子。这样，底物分子的敏感键和酶的催化基团之间就会有很大的反应力，加速这样，底物分子的敏感键和酶的催化基团之间就会有很大的反应力，加速反应的进行。反应的进行。