生物体内的Z均是+2价。锌原子基本上总是与四个或更多配体结合。在碳酸脱水酶中， 酶蛋白的三个组氨酸的咪唑基占居锌离子的三个配位，水分子（或氢氧根离子，实际情况 取决于pH值)占居第四个配位。由于占据配位键的分子是中性，因此Z(His)3单位的总电 荷仍然是+2。 催化经过锌离子活化水分子 锌离子复合物如何有利于二氧化碳水合？主要思路来自pH值对酶促二氧化碳水合反应 的影响（图9.23)。 1,000,000- 800,000 600,000 400,000 200,000 0 45678910 pH 图9.23pH对碳酸退水酶活性的移响。pH改变导致碳酸脱水酶Ⅱ酶促二氧化碳水合反应速 度改变。最大反应速度的pH值很高。 在pH8,反应速度接近最大值。pH值降低，反应速度迅速下降。在pH7.0反应速度降 低一半，提示pH7.0失去一个基团(pKa=7.0)的一半，这个基团对催化反应很重要。而且这 个曲线显示，高pH值（脱质子）形成该基团能有效地催化。尽管有些氨基酸，如组氨酸的 pKa值接近7，但是不同证据提示负贡转化的基团不是氨基酸而是件结合的水分子。 H H H Zn "His "His H+pKA =7 His His His His 200 W.H freemenand Company 图9.24锌离子结合水分子的pKa值。与锌离子结合使水分子的pKa值从15.7降低至7。 水分子结合带正电荷的锌原子中心，使水分子的pKa值从15.7降低至7（图9.24）。随 着pK值降低，很多水分子在中性pH值就发生解离，产生足够浓度的氢氧根离子（结合于 Z原子)。锌结合的氢氧根离子是很强的亲核试剂，攻击CO2的能力比水分子强的多。锌 结合氢氧根离子的重要性提示二氧化碳水合的简单机制（图9.25）。 1.锌离子有利于水分子释放H+离子，产生氢氧根离子。 2.二氧化碳底物结合于酶活性位点，并被定位于与氢氧根反应的位置。 3.氢氧根攻击二氧化碳，产生碳酸氢根离子(HC0)。 4.释放HCO3后，又产生催化活性位点结合另一个水分子。生物体内的 Zn 均是+2 价。锌原子基本上总是与四个或更多配体结合。在碳酸脱水酶中， 酶蛋白的三个组氨酸的咪唑基占居锌离子的三个配位，水分子（或氢氧根离子，实际情况 取决于 pH 值）占居第四个配位。由于占据配位键的分子是中性，因此 Zn(His)3单位的总电 荷仍然是+2。 催化经过锌离子活化水分子 锌离子复合物如何有利于二氧化碳水合？主要思路来自 pH 值对酶促二氧化碳水合反应 的影响（图 9.23）。 图 9.23 pH 对碳酸退水酶活性的影响。pH 改变导致碳酸脱水酶 II 酶促二氧化碳水合反应速 度改变。最大反应速度的 pH 值很高。 在 pH8，反应速度接近最大值。pH 值降低，反应速度迅速下降。在 pH7.0 反应速度降 低一半，提示 pH7.0 失去一个基团(pKa = 7.0)的一半，这个基团对催化反应很重要。而且这 个曲线显示，高 pH 值（脱质子）形成该基团能有效地催化。尽管有些氨基酸，如组氨酸的 pKa 值接近 7，但是不同证据提示负责转化的基团不是氨基酸而是锌结合的水分子。 图 9.24 锌离子结合水分子的 pKa 值。与锌离子结合使水分子的 pKa 值从 15.7 降低至 7。 水分子结合带正电荷的锌原子中心，使水分子的 pKa 值从 15.7 降低至 7（图 9.24）。随 着 pKa 值降低，很多水分子在中性 pH 值就发生解离，产生足够浓度的氢氧根离子（结合于 Zn 原子）。锌结合的氢氧根离子是很强的亲核试剂，攻击 CO2的能力比水分子强的多。锌 结合氢氧根离子的重要性提示二氧化碳水合的简单机制（图 9.25）。 1. 锌离子有利于水分子释放 H+离子，产生氢氧根离子。 2. 二氧化碳底物结合于酶活性位点，并被定位于与氢氧根反应的位置。 3. 氢氧根攻击二氧化碳，产生碳酸氢根离子（HCO3）。 4. 释放 HCO3后，又产生催化活性位点结合另一个水分子