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生物学的触媒が反応物と結合して不安定な中間体を形成すると、どのような化学反応が起こりますか?

生物学的触媒(酵素)が反応物(基質)と結合すると、次の化学反応が発生します。

1。酵素 - 基質複合体(ES複合体)の形成:

*酵素と基質は相互作用し、水素結合、ファンデルワールス力、静電相互作用などの弱い相互作用を通じて非共有複合体を形成します。この複合体は、酵素 - 基質複合体(ES複合体)と呼ばれます。

2。不安定な中間体の形成:

*ユニークな形状と化学的特性を持つ特定の領域である酵素の活性部位は、基質と相互作用します。この相互作用は次のようにつながる可能性があります:

* ひずみ: 酵素は基質分子を歪め、より反応的にします。

* 近接性と向き: 酵素は、反応のための正しい方向で基質分子をより近くに引き寄せます。

* 酸塩基触媒: 酵素は、反応を促進する酸性または塩基性グループを提供します。

* 共有触媒: 酵素は、基質と一時的な共有結合を形成し、中間体につながります。

3。製品の形成:

*不安定な中間体は、酵素によって促進される化学変換を受けます。これは製品の形成につながります。

4。製品のリリース:

*酵素は製品を放出し、酵素を変化させず、別の反応を触媒する準備ができています。

全体的な反応:

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酵素 +基質<=>酵素 - 補助複合体<=>不安定な中間体<=>酵素 +産物

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注: 不安定な中間体の形成は、酵素触媒の重要なステップです。これにより、酵素は反応の活性化エネルギーを低下させ、反応速度を上げることができます。

例:

* ラクターゼ: この酵素は、乳糖をグルコースとガラクトースに分解します。ラクターゼ酵素は、ラクトースと複合体を形成します。この複合体は立体構造の変化を起こし、一時的な共有共有中間体をもたらします。この中間体は、酵素から放出されるグルコースとガラクトースに変換されます。

覚えておくことが重要です:

*酵素触媒は非常に特異的です。各酵素には、触媒できる特定の基質があります。

*酵素は反応では消費されず、繰り返し使用できます。

*不安定な中間体の形成は一時的なステップであり、すぐに壊れて製品を形成します。

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