酶与催化
底物与酶-底物复合物(enzyme-substrate complex)
/ EN-zime SUB-strayt KOM-pleks /
想象一台把硬币变成汽水罐的自动售货机。硬币是你投进去的原料;机器短暂地握住它,让某个机构运作;然后产品出来了。在酶的反应里,底物就是那枚硬币——酶所作用的那种特定分子——而底物被握在酶的活性位点内、即将被转化前的那一刻,就是酶-底物复合物。
更准确地说,底物通过许多弱的吸引力(氢键、电荷吸引以及紧密的贴合)结合进活性位点。这种结合形成了酶-底物复合物,写作 E + S ⇌ ES。在被握在这个复合物中时,底物被绷紧、被摆正、并在化学上被轻推,于是它越过活化能垒变得容易得多。反应随后生成产物,产物不再与活性位点很好地契合,便脱落下来,把酶释放出来:ES → E + P。同一个酶随后又能抓住一个新的底物,每秒重复这个循环上千次。
关键的领悟在于:催化是一种暂时的合作,而不是永久的合并。酶与底物相遇,化学反应发生,然后它们分开——酶完好无损地脱身,准备再次使用。一个常见的误解是认为酶被消耗掉、或'变成了'产物;这两者都不是。产物是由底物造出来的,而酶只是那张可重复使用的工作台。
蔗糖酶在活性位点抓住一个食用糖(蔗糖,即底物)分子,形成酶-底物复合物;随后它把这个糖拆成葡萄糖和果糖(产物),产物脱落,于是这个酶又能抓住下一个蔗糖。
E + S ⇌ ES → E + P:酶握住、转化、再释放——并被重复使用。
这里的'底物'指酶所作用的分子——不是指培养皿或某物生长的表面;同一个词,不同领域。
又称
另见