Page 74 - 第九版生物化学

第三章酶与酶促反应 59

主要是 CK3 , 几乎不含 CK2; 心肌梗死后 3 -6 小时血中 c~ 活性升高， 12 -24 小时达峰值（升嘀近' '6 免kky,201 8

倍）， 3 -4 天恢复正常 。 因此， c~ 常作为临床早期诊断心肌梗死的指标之一 。 包

第二节酶的工作原理

酶与一般催化剂一样，在化学反应前后都没有质和量的改变 。 它们都只能催化热力学允许的化

学反应；只能加速反应的进程，而不改变反应的平衡点，即不改变反应的平衡常数 。 由于酶的化学本

质是蛋白质，因此酶促反应又具有不同于一般催化剂催化反应的特点和反应机制 。

一、酶具有不同于一般催化剂的显著特点

（一）酶对底物具有极高的催化效率
酶的催化效率通常比非催化反应高 108 - 1020 倍，比一般催化剂高 107 - 1013 倍 。 例如，在 H2 02 分
解成 H20 和 02 的反应中，无催化剂时反应的活化能为 75 312J/ mol, 用胶体跁作催化剂时，反应的活化
能降至 48 953J/ mol, 用过氧化氢 酶催化时，反应的活化能降至 8368J/mol( 表 3-4) 。

苯酰胺 tt· 52 2. 4xl0-6

尿素 Off 53 8. Sxl0-6

H202 Cl-胰凝乳蛋白酶 25 14.9

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Fe2+ 56 22

（二）酶对底物具有高度的特异性 ~吭
与 一 般催化剂不同，酶对其所催化的底物具有较严格的选择性 。 即一种酶仅作用于一种或一类
化合物，或一定的化学键，催化 一 定的化学反应并产生一定的产物，酶的这种特性称为酶的特异性
(enzyme specificity) , 亦称为酶的专 一 性 。 根据酶对底物选择的严格程度，酶的特异性可分为绝对特
异性和相对特异性 。

1. 绝对特异性 有的酶只作用于特定结构的底物分子，进行一种专一的反应，生成 一 种特定结

构的产物 。 这种特异性称为绝对特异性 (absolute specificity) 。 例如，脉酶仅能催化尿素水解生成 CO2
和 NH3 ; 骁珀酸脱氢酶仅催化骁珀酸与延胡索酸之间的 氧化还原反应 。

有些具有绝对特异性的酶只能催化底物的一种光学异构体或一种立体异构体进行反应 。 例如，
乳酸脱 氢 酶仅催化 L-乳酸脱氢生成丙酮酸，而对 D-乳酸无作用（图 3-4); 延胡索酸酶仅催化反－丁烯
二酸（延胡索酸）加水产生苹果酸，而对顺－丁烯二酸（马来酸）无作用 。

2. 相对特异性 有些酶对底物的特异性不是依据 整 个底物分子结构，而是依据底物分子中特定

的化学键或特定的基团，因而可以作用于含有相同化学键或化学基团的一类化合物，这种选择性称为
相对特异性 (relative specificity ) 。 例如，磷酸酶对一般的磷酸酣键都有水解作用，可水解甘油或酚与
磷 酸形成的醋键；脂肪酶不仅水解脂肪，也水解简单的酷；庶糖酶不仅水解庶糖，也水解棉子糖中的同
一 种 糖昔键；消化系统中的蛋白酶仅对蛋白质中肤键的 氨基酸 残 基 种类有选择性，而对具体的底物蛋
白质种 类无严格要求（图 3-5) 。

（三）酶具有可调节性
体内许多酶的酶活性和酶的含量 受体内代谢物或激 素 的调节 。 例如，磷酸果糖激酶-1 的活性受
AMP 的别构激活，而受 ATP 的别构抑制 。 有些酶的合成受物质的诱导或阻遏，从而改变细胞内的酶