2015-11-04 20:05

酵素的催化作用

生物为表现各种生命现象，必须获得能量和产生生物生长所需的新物质以为之。生物体藉由摄取养分，经过分解作用，产生能量；或经过合成作用产生所需的新物质(图2-5-1)。在生物体中，营养分子参与各种分解及合成反应，统称为代谢作用。

任何物质都具有或多或少的能量，当物质经由化学反应而改变时，再自然无外力的帮助下，需要耗费很长的时间才能完成，这种长时间反应的情形是不足以维持生物体的生命现象。因此，生物体发展出一套能快速产生能量及合成新物质的代谢路径，即每一个代谢反应路径都需要「酵素」帮忙，才能快速地进行完成。酵素是一种蛋白质组成的，具有加速反应的进行的催化作用；反应中且本身并不改变，故可重复参与催化反应的进行。由于每一种酵素分子都有其特殊的结构，因此，每一种酵素只能对特定的受质具有催化作用，故酵素催化的反应具有专一性。这种酵素对受质的专一性，很像是锁跟钥之间的关系(图2-5-2)。通常根据酵素对受质的专一性，来命名酵素，例如分解淀粉的酵素，称淀粉脢。

由于酵素是一种蛋白质，因此，凡能影响蛋白质的因素，同样会对酵素造成影响，例如温度和酸碱度都能影响酵素的作用。任何一种酵素都有其最适宜的作用温度范围，在此范围以内，酵素的催化活性随温度升高而增高，但是温度若高于或低于适宜的温度范围，酵素酵素的活性都会降低(活动3-3)；若是温度太高时（约大于60-70℃），会将酵素结构破坏，此时就会完全丧失酵素活性，且永远无法恢复；相对地，温度太低，只会使酵素无活性，而此活性可因温度上升而恢复。此外每一种酵素亦各有它适宜作用的酸碱度，例如胃蛋白脢喜酸性，胰蛋白脢喜弱碱性，但大部分酵素都在中性溶液中作用最佳。

酵素的摘要说明：

一、生物体产生酵素的功用

1.生物体会合成蛋白质，其中某些蛋白质帮助代谢作用，被称为酵素。

2.代谢作用包括物质的分解反应及合成反应。

3.酵素帮助分解反应时，养分会被分解，产生能量。

4.酵素帮助合成反应时，不同的物质会合成为新物质，提供生长发育。

二、酵素帮助代谢作用

1.一种酵素只能帮助一种代谢反应。

2.酵素帮助分解作用(图2-5-3)时，酵素先与反应物质形成酵素-物质复合物，物质才能被分解成分解物。

例如：一分子麦芽糖（即反应物质）与麦芽糖酵素（酵素）作用，并形成〔麦芽糖-麦芽糖酵素复合物〕后，分解产生两分子葡萄糖分子（即分解物）。

3.酵素帮助合成作用(图2-5-4)时，酵素先与不同的反应物质形成酵素-物质复合物，不同反应物质能被合成为新的物质，称为合成物。

例如：一分子的果糖（反应物质1）及一分子的葡萄糖（反应物质2）与蔗糖合成酵素（酵素）作用并形成〔果糖-葡萄糖-蔗糖合成酵素复合物〕后，合成一分子的蔗糖（即合成物）。