反应机理与催化
活性位点(active site)
想象棒球手套内侧那个带凹槽的口袋——形状精准得让球恰好稳稳地嵌进去,正好托在手能抓握、能投出的位置。酶也有一个类似的特别成形的口袋,只有合适的分子才能嵌进去。那个口袋,真正发生化学反应的地方,就是活性位点。
更准确地说,活性位点是酶(或其它催化剂)上反应物结合、并被催化反应的那一小块区域。它是一道形状精确、化学性质量身定制的缝隙——由蛋白质的特定部分折叠到一起而形成——它把底物固定在恰到好处的取向上,使其键受到拉伸,并降低活化能。它的形状以及衬在其内壁上的化学基团,正是赋予酶非凡专一性的原因:通常只有一种底物,或一小族相近的底物,才能结合并反应。
为什么重要:活性位点是酶的威力与选择性所在,因此理解它是生物化学以及药物设计的核心,许多药物正是靠插进某个活性位点、把它堵住来起作用的。诚实的提醒是:旧有的「刚性锁与钥匙」意象只是一种近似:真实的活性位点常会随着底物的到来而弯曲、塑形以贴合它,这一精细化的说法叫诱导契合;而「特殊反应区块」这同一观念也适用于固体催化中的表面。
溶菌酶是泪液和唾液里的一种酶,它表面有一道长长的沟槽,形状正好能托住构成细菌细胞壁的那种糖链。糖链滑进去,沟槽把其中一根键扳弯直到断裂,于是细胞壁被切开——这一切都在那一个量身定制的口袋里完成。
底物在此结合、键在此断裂的那个量身定制的口袋。
活性位点(发生化学反应之处)与一般意义上的结合位点并不相同;一种酶可能在别处另有调节位点。堵住活性位点的药物叫抑制剂。
又称
另见