酶
一類大分子生物催化劑 / 维基百科,自由的 encyclopedia
酶(英语:Enzyme),又称酵素,是一类大分子生物催化剂。酶能加快化学反应的速度(即具有催化作用)。由酶催化的反应中,反应物称为底物,生成的物质称为产物。几乎所有细胞内的代谢过程都离不开酶。酶能大大加快这些过程中各化学反应进行的速率,使代谢产生的物质和能量能满足生物体的需求[1]:8.1。细胞中酶的类型对可在该细胞中发生的代谢途径的类型起决定作用。对酶进行研究的学科称为酶学(enzymology)。
目前已知酶可以催化超过5000种生化反应[2]。大部分酶是蛋白质,有少部分酶是具有催化活性的RNA分子,这些酶被称为核酶。酶的特异性是由其独特的三级结构决定的。
和所有的催化剂一样,酶通过降低反应活化能加快化学反应的速率。一些酶可以将底物转化为产物的速率提高数百万倍。一个比较极端的例子是乳清苷-5'-磷酸脱羧酶。该酶可以使在无催化剂条件下需要进行数百万年的化学反应在几毫秒内完成[3][4]。从化学原理上讲,酶和其它所有催化剂一样,反应不会使其物质量发生变化。酶亦不能改变化学平衡,这一点和其它催化剂也是一样的。酶和其它催化剂的不同之处在于,它们的专一性要强得多。一些分子可以影响酶的活性。如酶抑制剂能降低酶的活性,酶激活剂能提高酶的活性。许多药物及毒物是酶的抑制剂。当超出或小于适宜的温度和pH值后,酶的活性会显著下降。
酶在工业和人们的日常生活中的应用也非常广泛。例如,药厂用特定的合成酶来合成抗生素;洗衣粉中添加酶能加速附着在衣物上的蛋白质、淀粉或脂肪渍的分解;嫩肉粉中加入木瓜蛋白酶能将蛋白质分解为稍小的分子,使肉的口感更嫩滑。