1。基質結合:
*酵素には、特定のアクティブサイト、ユニークな形状と化学環境を持つ領域があります。
*基質、酵素が作用する分子は、活性部位に結合し、酵素 - 基質複合体を形成します。
*この結合は、ロックやキーのように非常に特異的であり、酵素が望ましい反応を触媒することを保証します。
2。活性化エネルギーの低下:
*結合すると、酵素は基質分子に負担をかけ、既存の結合を弱めます。
*また、リアクティブグループをより密接に結びつけることができ、新しい絆の形成を促進することができます。
*活性部位の化学環境を変更することにより、酵素は遷移状態を作成します。これは、反応が進行するために必要な高エネルギー中間状態です。
*この遷移状態は、酵素のないエネルギーよりもエネルギーが低く、活性化エネルギー障壁を効果的に低下させます。
3。製品の形成とリリース:
*反応が発生し、製品が形成されます。
*製品は、基質よりもアクティブサイトに対する親和性が低く、放出されます。
*酵素は変更されておらず、別の基質分子を結合し、反応を再び触媒する準備ができています。
要約:
酵素は次のように反応を加速します:
* 活性化エネルギーが低い代替反応経路を提供します。
* 遷移状態を安定させ、到達しやすくします。
* 反応物間の衝突の頻度を増やす。
例:
* ラクターゼ: 牛乳に含まれる砂糖である乳糖をより単純な砂糖に分解します。
* アミラーゼ: 澱粉をよりシンプルな砂糖に分解します。
* DNAポリメラーゼ: DNA分子の合成を触媒します。
酵素活性に影響する要因:
* 温度: 酵素は、活動に最適な温度を持っています。
* ph: 各酵素には、活性に最適なpH範囲があります。
* 基質濃度: 反応速度は、飽和に達するまで基質濃度とともに増加します。
* 阻害剤: 酵素に結合し、その活性をブロックできる分子。
酵素がどのように反応を触媒するかを理解することは、医学、バイオテクノロジー、食品科学などの分野で重要です。彼らは、消化からエネルギー生産まで、すべての生物学的プロセスで重要な役割を果たします。