酶與催化

活性部位(active site)

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酵素是一種大蛋白質,常常折疊成一個複雜的團塊,橫跨上千個原子。但真正的化學反應通常只發生在它表面的一個小凹陷或口袋裡——就像一把鎖只有一個鎖孔。那個口袋就是活性部位。這個龐大蛋白質的其餘部分大多是支撐結構,任務是把活性部位維持成恰到好處的形狀。

活性部位是一個形狀精確的裂縫,內壁排布著特定的化學基團,反應物分子(受質)就在這裡結合並被轉化為產物。它的形狀以及化學基團的排列與某種特定受質相匹配,這正是酵素對所作用對象十分挑剔的原因。一旦受質嵌入,活性部位便開始催化工作:它可以扭曲繃緊的化學鍵、把基團擺到便於進攻的位置、短暫地抓取或給出電荷、或者把反應屏蔽於水之外——所有這些都降低了活化能。

記住一點會有幫助:活性部位並不只是一個空槽;它是一個具有化學活性的環境。內壁上的胺基酸是由蛋白質的折疊方式專門選來對受質進行真正的化學操作的。一種常見的簡化是僵硬的'鎖與鑰匙'圖景,但實際上活性部位通常會圍繞受質彎曲收緊,這一思想由誘導契合模型來表達。

你淚液和唾液中的消化酵素溶菌酶,其活性部位是一道凹槽,形狀正好能抓住細菌細胞壁的糖鏈;糖鏈一旦被握在槽中,酵素就把它剪斷,幫助殺死你眼睛和口腔裡的細菌。

小小的活性部位口袋負責化學反應;蛋白質的其餘部分負責維持它的形狀。

若破壞蛋白質的整體折疊(被加熱或極端pH),活性部位就會失去精確形狀,於是即便受質的化學鍵絲毫未動,酵素也會停止工作。

又稱
catalytic site催化中心