酶有哪些特性
酶的催化特性
酶是一種常見的催化劑,酶應具備一般催化劑的特性。酶參與生物比學反應,加速反應速度,能承受變化過程中的物理變化,反應結(jié)束時酶本身并不消耗,恢復原來的狀態(tài)。
熱力學方面,催化劑具有降低反應活化能的特性。但它完全不能改變反應的平衡常數(shù)。也就是說,不管有沒有催化劑參與,反應的平衡常數(shù)只是決定于反應的自由能,催化劑只是促進達到平衡。酶都具備這些特性。
酶作為催化劑的效率是指在最適條件下,一分子酶在單位時間內(nèi)所能催化的最大底物分子數(shù),稱為分子活性。分子活性高,表示它所能催化的反應進行得很快。大多數(shù)酶的分子活性,每分鐘約為1000,但是個別情況下,也有達百萬以上的。
酶在常溫、常壓、中性附近作為反應的催化劑,具有極高的效率,是可以理解的。
酶的專一性
酶的專一性是所有特性中最重要的一個特性。大多數(shù)酶只能催化結(jié)構(gòu)非常相似的化合物進行特定的反應。但是在一些極個別情況下,酶只能催化特定化合物的特定反應。酶催化專一性是酶反應過程比一般化學反應過程要優(yōu)越的理由之一。
酶只能催化某一化合物在熱力學方面可能進行的許多反應中的一種反應。這就叫做酶作用的專一性。酶具有其他專一性的酶只能催化其他的反應。
不同的酶,催化同一底物葡萄糖進行各自的反應,而不能他化其他的反應。除少數(shù)例外,幾乎所有的酶都具有這種專一性。
酶催化劑對底物的種類是有選擇性的。參與某一定反應的化合物并非都能與某一種酶結(jié)合,這就稱為底物專一性。如底物是個有光學異構(gòu)體的化合物,則除了消旋酶和差向異構(gòu)酶能催化光學異構(gòu)體相互變換以外,一般說,酶幾乎都顯示絕對的立體異構(gòu)專一性。
當?shù)孜锓肿泳哂袃蓚€以上不對稱碳原子時,酶的光學專一性有時僅涉及部分底物分子,有時也涉及整個底物分子。另外,某些酶只對特定的化學鍵起作用,則稱為族類專一性或基團專一性。
蛋白質(zhì)的特性
酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),具有蛋白質(zhì)的特性。應用時必須經(jīng)常記住這些特性,特別是變性。酶常因變性而降低活性,甚至失活。
從多肽鍵結(jié)構(gòu)考慮,酶和氨基酸一樣是個兩性化合物,既能與酸、堿相結(jié)合,也具有蛋白質(zhì)所特有的等電點,此時其溶解度最小,酶濃度髙時,就會沉淀。多數(shù)酶可溶于稀鹽和稀醇水溶液,在濃鹽溶液中它就沉淀出來,稱為鹽析。這一事實說明酶反應可在水溶液中進行,但也意味著有一定缺點。
變性多數(shù)是不可逆的,但也有可逆的。變性后的蛋白質(zhì)不溶于水。變性的原因有物理的和化學的兩種。物理的原因有熱、壓力、紫外線、x線、音波、振動和凍結(jié)等。化學的原因是添加了酸、堿、丙酮、乙醉、尿索、表面活性劑、重金屬鹽或氧化劑等化學試劑。木同相界面處的吸附作用也會引起變性。