酶和底物有两个关键的联系,因为它们在许多生物过程中经常相互作用。第一,酶和底物通常是彼此特异的,具有互补的形状,使它们能够结合。第二,酶可以通过催化化学反应或改变结构来改变底物。它们一起经历包括酶-底物复合物、...
酶和底物有两个关键的联系,因为它们在许多生物过程中经常相互作用。第一,酶和底物通常是彼此特异的,具有互补的形状,使它们能够结合。第二,酶可以通过催化化学反应或改变结构来改变底物。它们一起经历包括酶-底物复合物、中间状态和过渡状态的转变。
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科学家用烧杯,据认为人体内大约有75000种酶,其中许多是特定的底物。酶和底物通过各种相互作用相互结合,包括氢键、疏水相互作用和共价键。这种最初的结合被称为诱导拟合模型,而不是锁和键模型,因为每个分子在与另一分子结合形成一个新的三维形状。酶和底物共同构成ES复合物,在其中可以发生化学反应。在催化反应中,酶和底物相互作用产生新的产物。当反应完成后酶保持不变时,底物经常被修饰,有时完全变成一个或多个新分子。尽管保持不变,酶在发生的化学反应中起主要作用,因为它降低了反应进行的活化能。这意味着酶和底物的化学相互作用中的能量足以克服反应的能量障碍。在整个反应过程中,酶和底物都会通过不同的阶段。其中一些被称为中间阶段或化学中间物,涉及到新的,瞬时分子的形成这种酶能够稳定这些分子,并催化进一步的反应,使这些分子转变成所需的产物。过渡态是酶和底物之间形成的,寿命极短,能量极高的复合物。它们经常发生在键断裂、重组和,或者说是在反应中的重排。酶的结构通常是通过稳定键来降低过渡态的能量,而能量的减少往往会降低反应的活化能。虽然有许多酶-底物对,但许多酶可以对应多个底物。事实上,许多酶需要将两个底物结合成一个分子,或者将一个底物分解成两个产物分子。还有许多酶是非特异性的,这意味着它们可以根据细胞内的条件,针对不止一个底物。