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酵素はどのように化学反応を起こさせますか?

酵素は、その過程で消費されることなく、生物内の化学反応を加速する生物学的触媒です。彼らは、要因の驚くべき組み合わせを通じてこれを達成します。

1。活性化エネルギーの低下:

* 重要な概念: すべての化学反応には、活性化エネルギーとして知られる、開始するために一定量のエネルギーが必要です。酵素は、この活性化エネルギー障壁を下げることにより作用し、反応が進行しやすくなります。

* メカニズム: 酵素は、より低い活性化エネルギーを持つ代替反応経路を提供します。彼らはこれを達成します:

* 反応物をまとめる: 酵素は特定の方法で反応物(基質)に結合し、それらを近くに連れて行き、反応のためにそれらを好意的に向けます。

* 遷移の安定化状態: 遷移状態は、反応中に分子が通過しなければならない高エネルギー中間状態です。酵素は遷移状態を安定させ、それに到達するために必要なエネルギーを減らします。

2。特異性:

* 重要な概念: 酵素は非常に特異的です。それらは通常、特定の基質を含む1つまたは少数の反応のみを触媒します。

* メカニズム: 酵素の活性部位には、その基質の形状を完全に補完するユニークな3次元構造があります。このロックとキーのフィットにより、正しい分子のみが結合して反応することが保証されます。

3。規制:

* 重要な概念: 酵素活性は、細胞が必要に応じて反応速度を制御するために調節できます。

* メカニズム:

* アロステリック規制: 分子は、活性部位以外の酵素上の部位に結合し、その活性に影響します。

* フィードバック阻害: 反応の産物は、それを生成した酵素を阻害し、過剰生産を防ぎます。

4。酵素活性に影響する要因:

* 温度: 各酵素には、最適な温度が最適です。 温度が高すぎると、酵素が酵素を変性させる可能性があります(その形状を変化させます)が、温度が低すぎると反応が遅くなります。

* ph: 酵素には最適なpH範囲もあります。 pHの変化は、酵素の構造を破壊し、その活動に影響を与える可能性があります。

* 基質濃度: 基質濃度が低い場合、基質濃度が増加すると反応速度が増加します。 ただし、高濃度では、酵素は基質で飽和し、反応速度レベルがオフになります。

要約すると、酵素は活性化エネルギーを低下させ、その基質に非常に特異的であり、活性を制御するために調節されることにより、化学反応を加速します。これらの特性は、すべての生きている生物が生命を維持する複雑な生化学反応を実行するために不可欠です。

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