1。触媒活性:
- スピードアップ反応: 酵素は、反応が発生するために必要な活性化エネルギーを低下させることにより、化学反応を促進します。これにより、反応は酵素なしでははるかに速い速度で発生することができます。
- 特異性: 酵素はその作用において非常に特異的です。つまり、通常、1つまたは非常に少数の反応のみを触媒します。この特異性は、基質(作用する分子)に結合する酵素の活性部位の形状と化学的特性によるものです。
2。タンパク質の性質(ほとんど):
- 主にタンパク質: ほとんどの酵素はタンパク質ですが、一部はリボザイムと呼ばれるRNA分子です。
- 三次構造: 酵素の3次元構造は、その機能に不可欠です。タンパク質鎖の特定の折りたたみは、基質に適合する活性部位を作成します。
3。アクティブサイト:
- バインディングサイト: 活性部位は、基質が結合する酵素上の特定の領域です。
- 特異性: 活性部位の形状と化学的特性は、酵素の基質特異性を決定します。
4。作用メカニズム:
- ロックアンドキーモデル: このモデルは、酵素と基質がロックとキーのように合うことを示唆しており、アクティブサイトがロックであり、基質がキーであることを示唆しています。
- 誘導フィットモデル: このモデルは、酵素の活性部位が柔軟であり、基質に対応するために形状をわずかに変えることができることを提案しています。これにより、より良いフィット感とより効率的な触媒が可能になります。
5。酵素活性に影響する要因:
- 温度: 酵素には、最適な温度が最適です。 この範囲の外では、アクティビティが減少します。
- ph: 酵素には最適なpH範囲もあります。 極端なpHは酵素を変性させ、その構造と活動を破壊する可能性があります。
- 基質濃度: 酵素活性は、酵素が飽和するまで基質濃度の増加とともに増加します。
- 阻害剤: 特定の分子は、活性部位をブロックしたり、酵素の形状を変更したりすることにより、酵素活性を阻害できます。
6。規制:
- 制御メカニズム: 酵素は細胞内で慎重に調節され、適切な速度と時間で反応が発生するようにします。
- アロステリック規制: 一部の酵素には、基質以外の分子に結合できる調節部位があり、酵素の活性に影響します。
- 共有結合修正: 酵素は、リン酸塩基などの化学グループを追加または除去することにより、活性化または非アクティブ化できます。
7。重要性:
- 人生に不可欠: 酵素は、代謝、消化、DNA複製、細胞シグナル伝達など、ほぼすべての生物学的プロセスに不可欠です。
- 医療および産業用途: 酵素には、薬物開発、診断、食品加工など、医学、バイオテクノロジー、産業に多数の用途があります。
酵素の特性を理解することは、生物学的プロセスがどのように機能するかを理解し、これらの驚くべき分子の力を活用する新しい技術を開発するために重要です。