酶催化英文解释翻译、酶催化的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 enzyme catalysis
分词翻译:
催化的英语翻译:
catalyze
【化】 catalysis
【医】 catalysis; catalyze
专业解析
酶催化(Enzymatic Catalysis)是生物体内由蛋白质构成的酶分子加速化学反应的过程。其核心机制在于降低反应活化能,使底物在温和条件下(如常温、常压、中性pH)高效转化为产物。根据国际生物化学与分子生物学联盟(IUBMB)的定义,该过程依赖于酶的三维结构,其活性中心通过诱导契合或锁钥模型与特定底物结合。
酶催化的特性包含三个方面:
- 高效性:单个酶分子每秒可催化数千次反应,效率比无机催化剂高$10$-$10^{12}$倍,例如过氧化氢酶分解$H_2O_2$的速度是铁离子的$10^{10}$倍。
- 特异性:包括绝对特异性(如脲酶仅催化尿素水解)、相对特异性和立体异构特异性。
- 可调控性:通过变构效应、共价修饰(如磷酸化)或基因表达调控实现活性控制。
在生物医学领域,人类消化系统中的胰蛋白酶通过丝氨酸残基亲核攻击肽键完成蛋白质水解;工业上则利用固定化葡萄糖异构酶将葡萄糖转化为果糖,用于生产高果糖玉米糖浆。这些实例印证了《酶学方法》中强调的“酶催化在代谢工程与生物制造中的基石作用”。
网络扩展解释
酶催化(Enzyme Catalysis)是指酶作为生物催化剂加速化学反应的过程。酶是蛋白质或RNA分子(如核酶),能显著降低反应的活化能,使反应在温和条件下高效进行。以下是详细解释:
1. 酶催化的核心特点
- 高效性:酶催化效率通常是无机催化剂的(10 sim 10^{19})倍。例如,碳酸酐酶每秒可催化(10)个CO₂分子水合。
- 专一性:包括:
- 底物专一性:仅催化特定底物(如脲酶仅分解尿素)。
- 反应专一性:只催化特定类型的反应(如水解酶仅催化水解)。
- 条件温和:常温(25–37°C)、常压、中性pH即可进行,无需高温高压。
2. 作用机制
- 锁钥学说(Lock-and-key Model):酶活性中心与底物结构互补,像钥匙与锁匹配(适合解释刚性结构)。
- 诱导契合学说(Induced-fit Model):底物结合后,酶构象改变以更紧密适配底物(动态过程,更符合多数酶行为)。
- 过渡态稳定:酶通过与底物过渡态结合,降低活化能((Delta G^ddagger)),加速反应。
3. 影响酶催化的因素
- 温度:存在最适温度(通常37°C),过高导致变性失活。
- pH:酶活性中心电离状态依赖pH,偏离最适pH(如胃蛋白酶pH=2)会降低活性。
- 底物浓度:符合米氏方程((v = frac{V_{max} [S]}{K_m + [S]})),(K_m)越小亲和力越高。
- 抑制剂/激活剂:竞争性抑制剂(如丙二酸抑制琥珀酸脱氢酶)与非竞争性抑制剂作用不同。
4. 酶催化的应用
- 工业:洗涤剂中的蛋白酶分解污渍,食品加工用淀粉酶制糖。
- 医药:靶向酶设计药物(如ACE抑制剂降压)。
- 生物技术:PCR依赖Taq DNA聚合酶,CRISPR基因编辑依赖Cas9酶。
酶催化是生命活动的核心,其高效性和专一性源于分子结构与底物的精密相互作用。理解酶催化机制对生物技术、医学和工业领域均有重要意义。
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