酶的催化反应,如同所有的化学反应一样都需要服从热力学定律。当考 虑放热反应中的催化作用时,反应底物分子A生成产物B的活化能为△E是相当 高的,在大多数情况下,这样的反应不能自发进行,反应物A处于亚稳态。在 加入合适的催化剂后,使A转化为活化能较低的过渡态,形成中间产物EA或EP (图6-1),最后释放出产物P和游离的催化剂。在催化反应过程中,反应速率 常数增大几个数量级,但反应平衡常数不变。由于酶的高度催化活性,在体 外实验中,仅需要10~10mo1/的酶,催化就已经相当显著。但是在活细胞 中酶的浓度则高出很多。 反应过程 图6-1在非催化和酶催化过程自由能的变化 A→P;一一没有催化剂:……有催化剂E 表6-1列出了催化剂对某些反应的活化能和反应速率的影响 表6-1催化剂对某些反应的活化能和反应速率的影响 催化剂 活化能 速率常数 kJ-moI Ke1(25℃) H202→H20+1/202 56.5 2.1×10 过氧化氢酶 ~3.1×103 酪蛋白+nH20→(n+1)肽 胰蛋白酶 2.1×10 乙酸丁酯+H20→丁酸+乙醇 1.0 脂肪酶 ~4.2×10- 3 - 酶的催化反应，如同所有的化学反应一样都需要服从热力学定律。当考 虑放热反应中的催化作用时，反应底物分子A生成产物B的活化能为△E是相当 高的，在大多数情况下，这样的反应不能自发进行，反应物A处于亚稳态。在 加入合适的催化剂后，使A转化为活化能较低的过渡态，形成中间产物EA或EP （图 6-1），最后释放出产物P和游离的催化剂。在催化反应过程中，反应速率 常数增大几个数量级，但反应平衡常数不变。由于酶的高度催化活性，在体 外实验中，仅需要 10-8～10-6mol/L的酶，催化就已经相当显著。但是在活细胞 中酶的浓度则高出很多。 图 6-1 在非催化和酶催化过程自由能的变化 A→P；——没有催化剂；……有催化剂 E 表 6-1 列出了催化剂对某些反应的活化能和反应速率的影响。 表 6-1 催化剂对某些反应的活化能和反应速率的影响 反 应 催化剂 活化能 kJ•mol-1 速率常数 Krel（25℃） 无 75 10 I－ 56.5 ～2.1×103 H2O2→H2O + 1/2 O2 过氧化氢酶 26.8 ～3.1×108 H+ 酪蛋白+n H2O→(n+1)肽 86 1.0 胰蛋白酶 50 ～2.1×106 H+ 乙酸丁酯+H2O→丁酸+乙醇 55 1.0 脂肪酶 17.6 ～4.2 ×106