酶与催化

活性位点(active site)

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酶是一种大蛋白质,常常折叠成一个复杂的团块,横跨上千个原子。但真正的化学反应通常只发生在它表面的一个小凹陷或口袋里——就像一把锁只有一个锁孔。那个口袋就是活性位点。这个庞大蛋白质的其余部分大多是支撑结构,任务是把活性位点维持成恰到好处的形状。

活性位点是一个形状精确的裂缝,内壁排布着特定的化学基团,反应物分子(底物)就在这里结合并被转化为产物。它的形状以及化学基团的排列与某种特定底物相匹配,这正是酶对所作用对象十分挑剔的原因。一旦底物嵌入,活性位点便开始催化工作:它可以扭曲绷紧的化学键、把基团摆到便于进攻的位置、短暂地抓取或给出电荷、或者把反应屏蔽于水之外——所有这些都降低了活化能。

记住一点会有帮助:活性位点并不只是一个空槽;它是一个具有化学活性的环境。内壁上的氨基酸是由蛋白质的折叠方式专门选来对底物进行真正的化学操作的。一种常见的简化是僵硬的'锁与钥匙'图景,但实际上活性位点通常会围绕底物弯曲收紧,这一思想由诱导契合模型来表达。

你泪液和唾液中的消化酶溶菌酶,其活性位点是一道凹槽,形状正好能抓住细菌细胞壁的糖链;糖链一旦被握在槽中,酶就把它剪断,帮助杀死你眼睛和口腔里的细菌。

小小的活性位点口袋负责化学反应;蛋白质的其余部分负责维持它的形状。

若破坏蛋白质的整体折叠(被加热或极端pH),活性位点就会失去精确形状,于是即便底物的化学键丝毫未动,酶也会停止工作。

又称
catalytic site催化中心