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影響酵素作用之因素【酵素科普】

點擊數:1012017-08-31 17:25:27 來源: 裕欣酵素|蘋果酵素|多果蔬酵素原液|惠州市AG平台官网生物科技有限公司

新聞摘要:酵素的作用會受外界溫度的影響,由酵素所催化的反應,可以由於溫度的升高而加快,但溫度升高有一定限度,可知溫度每升高10°C,反應速度幾乎倍增,但至約40°C 時便迅速下降。溫度高時,酵素分子便會震動,因而使維持其三級構造的氫鍵及其他力量遭致破壞。分子經此途徑失去其立體結構之特性者,叫做變性(denature)。少數發生變性的酵素在冷卻時會重新恢複其活性,但絕大部分的酵素則永遠不再活動。

(1)溫度

酵素的作用會受外界溫度的影響,由酵素所催化的反應,可以由於溫度的升高而加快,但溫度升高有一定限度,可知溫度每升高10°C,反應速度幾乎倍增,但至約40°C 時便迅速下降。溫度高時,酵素分子便會震動,因而使維持其三級構造的氫鍵及其他力量遭致破壞。分子經此途徑失去其立體結構之特性者,叫做變性(denature)。少數發生變性的酵素在冷卻時會重新恢複其活性,但絕大部分的酵素則永遠不再活動。

(2) pH 值

影響酵素作用之因素酵素的作用會受外界pH 值的影響,酵素所適宜的pH 值,則隨酵素的種類而不一樣,例如消化酵素中的胃蛋白(Pepsin),在pH 值很小時(強酸)活動,而這一pH 值,則會使其他絕大多數的酵素變性。

(3) 水分

水分與基質濃度有關,一般酵素在低的水活性下,仍可作用,但有一最低限度,當水活性超過此質後,酵素便開始作用。當其他條件固定時,則基質的濃度越大,反應速率越快;但當基質濃度超過某一限度,則此時酵素的濃度反而成為決定速率的因素,亦即此時即使再增加基質濃度,亦無法提高反應速率。在基質量固定時,水活性越低,酵素作用越慢,但因酵素現在某一範圍,其作用非常完全。當水活性逐漸增加後,酵素反應加快,但當水活性過高時,由於其基質被稀釋,反應速率可能因而降低。

(4) 酵素濃度

酵素濃度對反應速率的影響亦與上述相似;當酵素濃度增加時,最初反應速率隨之增加,當達到一定極限之後,受限於基質的濃度,因此速率不再增加。

將基質濃度與酵素濃度合並考慮時,可發現反應速率是隨時在改變的。最初,反應相當的快,而後,由於基質濃度的降低及產物的堆積,使速率逐漸減慢,甚而停止,此時必須將產物移走,否則此酵素便無法作用。

(5)抑製劑許多化合物(抑製劑)會抑製酵素之反應,抑製劑作用的方式有:

(a)阻斷酶活化位置,一化合物如與某特殊酶之受質極為相似時,可與酶之活化位置相結合,因而防止真正受質之結合。因兩種不同分子對同一活化位置發生競爭之故,此型抑製作用是謂競爭性抑製作用(competitive inhibition)。此觀念已用於發展化學藥物,利用其對受質之模擬以抑製致病微生物之代謝。

(b)酶也可發生非競爭性抑製作用(noncompetitive inhibition),抑製劑不與受質競爭酉每之活化位置,而係結合於酶之其他成分。例如: 氰化物與鐵結合,防止鐵對酵素之輔酶作用而達到抑製作用。重金屬離子則為蛋白質混凝繼而使酶變性,使其功能失效。

(c)當產物充分形成時,酶活性會呈暫時性減緩或終止以停止產物的生成,此現象見於許多生化係統,稱為回饋抑製作用(feedback inhibition)。此時合成代謝的最後產物會抑製初期合成步驟之酶,即抑製劑(此指產物分子)結合於酶之某部位,而非活化位置,結果扭曲活化位置,以致受質無法接觸,為一種非競爭性抑製作用,稱為異位抑製作用,異位抑製作用為微生物之一種調節,借以控製胺基酸、嘌玲、嘧啶及維生素等之產生。

生化反應過程中由於酵素的相互協調作用以維持生物之生命,由各種不同簡單的物質如單糖、脂肪酸、胺基酸等,經生化反應再排列成複雜物質如多糖體、磷脂質或蛋白。但無論是合成或分解,生化反應皆由DNA 與RNA 中之遺傳訊息所控製。

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