酶的活性中心
酶是生物大分子，酶作為蛋白質(zhì)，其分子體積比底物分子體積要大得多。在反應(yīng)過程中酶與底物接觸結(jié)合時(shí)，只限于酶分子的少數(shù)基團(tuán)或較小的部位。酶分子中直接與底物結(jié)合，并催化底物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的部位，稱為酶的活性中心（ active site ）。
從形體上看，活性中心往往是酶分子表面上的一個(gè)凹穴；從結(jié)構(gòu)上講，如果是單純蛋白酶，其活性中心通常由酶分子中幾個(gè)氨基酸殘基側(cè)鏈上的極性基團(tuán)組成。構(gòu)成酶的活性中心的氨基酸有天冬氨酸（ Asp ）、谷氨酸（ Glu ）、絲氨酸（ Ser ）、組氨酸（ His ）、半胱氨酸（ Cys ）、賴氨酸（ Lys ）等，它們的側(cè)鏈上分別含有羧基、羥 基、咪唑基、巰基、氨基等極性基團(tuán)。這些基團(tuán)若經(jīng)化學(xué)修飾，如氧化、還原、酰化、烷化等發(fā)生改變，則酶的活性喪失，這些基團(tuán)就稱為必需基團(tuán)。對(duì)于需要輔因子的結(jié)合蛋白酶來說，輔酶（或輔基）分子或其分子上某一部分結(jié)構(gòu)往往也是活性中心的組成部分。
構(gòu)成酶活性中心的幾個(gè)氨基酸，雖然在一級(jí)結(jié)構(gòu)上并不緊密相鄰，可能相距很遠(yuǎn)，甚至可能在不同的肽鏈上，但由于肽鏈的折疊與盤繞使它們?cè)诳臻g結(jié)構(gòu)上彼此靠近，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的位于酶分子表面的、呈裂縫狀的小區(qū)域。
活性中心的基團(tuán)都是必需基團(tuán)，但是必需基團(tuán)還包括那些在活性中心以外的，對(duì)維持酶空間構(gòu)象必需的基團(tuán)。因此酶分子其它部分的作用對(duì)于酶催化來說，可能是次要的，但絕不是毫無意義的，它們至少為酶活性中心的形成提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。所以酶的活性中心與酶蛋白空間構(gòu)象完整性之間，是辯證統(tǒng)一的關(guān)系。當(dāng)酶以具有催化活性的構(gòu)象存在時(shí)，活性中心便自然地形成。一旦外界理化因素破壞了酶的構(gòu)象，肽鏈伸展，活性中心的特定結(jié)構(gòu)解體，酶就失去催化底物發(fā)生反應(yīng)的能力，結(jié)果是酶變性失活。表 4-2 列舉了一些酶活性中心的氨基酸殘基。
酶的催化能力僅局限在大分子的一定區(qū)域。酶分子上直接參予與底物結(jié)合及催化作用的氨基酸殘基的側(cè)鏈基團(tuán)根據(jù)一定的空間結(jié)構(gòu)組成的區(qū)域，稱為酶的活性中心（active center ）或活性部位（ active site ）。對(duì)于結(jié)合酶類來說，輔酶或輔基分子上的某一部分結(jié)構(gòu)也是活性中心的組成部分。酶的活性部位是酶行使催化功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。組成酶活性中心的氨基酸殘基的側(cè)鏈在一級(jí)結(jié)構(gòu)上可能相距很遠(yuǎn)，甚至可能位于不同的肽鏈上，經(jīng)肽鏈的盤繞折疊，而在空間構(gòu)象上互相靠近進(jìn)入適當(dāng)位置形成活性區(qū)域。這個(gè)區(qū)域是位于酶分子表面的一個(gè)裂縫（ crevice ）內(nèi)。
酶的活性中心包括兩個(gè)功能部位：一個(gè)是結(jié)合部位，是酶與底物結(jié)合的基團(tuán)，決定酶的專一性；另一個(gè)是催化部位，催化底物敏感鍵發(fā)生化學(xué)變化的基團(tuán)，決定酶的催化能力。但這兩個(gè)部位并不是各自獨(dú)立存在，構(gòu)成這兩個(gè)功能部位的有關(guān)基團(tuán)，有時(shí)同時(shí)兼有結(jié)合底物和催化底物發(fā)生反應(yīng)的功能。酶活性中心的基團(tuán)均屬于必須基團(tuán)，但必須基團(tuán)還包括除活性中心之外的、對(duì)酶表現(xiàn)活力所必須的基團(tuán)，如 Ser 的羥基、 Cys 的巰基、 His 的咪唑基等，它們不與底物結(jié)合、或直接參予引起中間產(chǎn)物分解的反應(yīng)，而僅僅是維持酶分子的空間構(gòu)象所必須。
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