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酵素は細胞の化学反応をどのように高速化しますか?

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、細胞の化学反応をスピードアップする生物学的触媒です。これが彼らがこれをどのように達成するかの内訳です:

1。代替反応経路の提供:

*酵素は、反応物(基質)と相互作用する活性部位内に一意の環境を作成します。この環境は周囲の環境とは異なり、反応がより低い活性化エネルギーを進めることができます。

*彼らは本質的に反応のための代替経路を提供します。

2。基質の結合と方向:

*酵素は、活性部位の特定の基質に結合します。この結合は、反応が発生するために正しい方向に基板をまとめます。

*基質を近接し、適切な方向に保持することにより、酵素は衝突のランダム性を低下させ、反応が成功する可能性を高めます。

3。遷移状態エネルギーの削減:

*酵素は反応の遷移状態を安定させることができます。遷移状態は、化学反応中に形成される不安定な高エネルギー中間体です。

*この状態を安定させることにより、酵素はそれに到達するために必要なエネルギーを減らし、活性化エネルギーを低下させます。

4。化学反応の促進:

*酵素は、結合の破壊と形成に寄与する官能基(酸性または塩基性残基など)を提供することにより、化学反応に直接関与できます。

*彼らはまた、より酸性または塩基性のpHを作成することにより、局所環境を変えることができます。これは、特定の反応を好むことができます。

キーポイント:

*酵素は反応の平衡を変えません。それらは、平衡に達する速度をスピードアップするだけです。

*各酵素はその基質に非常に特異的であるため、特定の反応を触媒するだけです。この特異性は、酵素の活性部位の形状によるものです。

*酵素は反応では消費されません。何度も何度も再利用できます。

アナロジー:

マウンテンパスを考えてください。片側からもう一方の側に到達するには、山を登る必要があります。活性化エネルギーは山の高さです。酵素は山を通るトンネルのようなものです。これは、片側から他方に到達するための低エネルギー経路を提供し、旅をはるかに簡単かつ速くします。

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