酶如何降低活化能

许多本应发生的化学反应——本可燃烧的燃料、本可分解的食物——却几乎纹丝不动地停在那里，因为路上有一座山挡着。即便是一个总体上释放能量的反应，也必须先爬到一个别扭的、高能的中间排布，才能顺势滚下坡、生成产物。那座山就是活化能，而酶的全部把戏，就是把它降低。

想象两座山谷之间的一处山口。反应物坐在一座山谷里，产物在另一座更低的山谷里，但要过去，你必须先爬上山口——过渡态，反应进行到一半时原子那种紧张、不稳定的排布。山口越高，能量足以翻越的分子就越罕见，反应也就越慢。酶并不去推平这座山，也不改变哪座山谷更低；它另开一处更低的山口。通过把反应分子握在恰当的位置，尤其是通过紧紧结合并稳定那个紧张的过渡态，酶让攀爬小得多，于是每秒翻越的分子大大增多。反应可以加快数百万乃至数十亿倍。

两点诚实的说明使这一切不致沦为魔法。其一，酶只能加速一个本就会朝那个方向进行的反应；它无法独自让一个能量上爬坡的反应发生，也不改变最终的平衡点，只改变达到那个平衡的快慢。其二，酶是催化剂——它不被消耗。它帮一个分子翻过山口，松手，再转向下一个，循环往复。这正是为什么极少量的酶就能处理大量的底物。