主要内容
酶和活化部位
酶作为生物催化剂，活化能，活化部位，和酶活动的环境影响。
介绍
当我还是一个孩子是，我非常渴望能带上隐形眼镜而不是框架眼镜。直到后来，我终于被允许带隐形眼镜，但是我被要求非常小心地使用它们。这包括每天清洗、放入无菌溶液中，并且每周用“含酶清洁液”清洗它们。
我不清楚什么是“含酶清洁液”，但是我清楚地知道如果我哪周忘记加了这种溶液，我的眼睛会遭受长达十五分钟的灼烧感。
我后来知道，这种溶液中的酶是一种可以加速化学反应的蛋白质——在我的故事里，酶可以加速一种反应，使因为长期使用隐形眼镜而积累在镜片上的眼糊被分解。（另一方面，当这种酶直接进入我的眼睛时，我的眼睛会感受到刺痛可能是因为酶也会分解眼睛上不可缺少的分泌物）。在这篇文章中，我们将更深入地研究什么是酶，以及它是如何催化特定的化学反应的。
酶和活化能
催化剂是一种可以加快化学反应但不是反应物的物质。在生物化学反应中，生物体中的催化剂被称为酶。酶通常是一种蛋白质，当然有时候RNA分子也可以作为酶加速化学反应。
酶有一个很重要的任务那就是降低反应所需的化活能，也就是为了使化学反应发生必须先输入的一部分能量。酶可以让反应物分子更加紧密地贴合，使化学键的破坏和构造更容易发生。
这里需要澄清一点，酶不会改变反应的 ∆G 值。也就是说，它们不会改变整个反应中释放的能量或是吸收的能量的总量。这是因为酶不会影响反应物或产品中的自由能。
相反，酶降低了过渡状态所需的能量，这是一种不稳定的状态，反应物必须越过活化能的障碍才能成为产物。在上图中，过渡状态位于能量“小山”的顶部。
活性位点和底物
当催化化学反应时，酶会抓住 (结合) 一个或多个反应物分子。这些分子是酶的底物。
在某些反应中，一个底物被分解成多个产物。在另一些情况下，两个底物聚集在一起，形成一个更大的分子或交换碎片。事实上，无论你能想到什么类型的生物反应，可能都有一种酶可以加快它的速度!
酶结合底物的部分被称为活性位点（因为那是催化“作用”发生的地方）。
蛋白质是由被称为氨基酸的单位组成的。在蛋白质中，氨基酸构建了活性位点。这些氨基酸可以或大或小、或酸性或碱性、或有亲水性或疏水性的侧链。
在活动位点中的氨基酸组以及它们在三维空间中的位置，使活动位点具有非常独特的大小、形状和化学性质。由于有了这些氨基酸，酶的活性位点特别适合与特定的目标——酶的底物或底物们，结合在一起，并加速它们的化学反应。
酶的功能受环境影响
由于活性位点都是经过精细调整从而加速化学反应的发生，酶对环境的变化非常敏感。可能影响活性位点和酶功能的因素包括：
- 温度：一般来说高温可以加速化学反应，但是无论温度是高于还是低于酶能容忍的范围，都会影响活性位点的化学键，使它们不太适合结合底物。过高的温度（比如动物酶超过了
- pH 值：pH 值也会影响酶的功能。活性位点氨基酸残基通常具有酸性或碱性特性，其对催化非常重要。pH值的变化会影响这些残基，使底物难以结合。酶在一定的pH值范围内工作得最好，而和温度一样，极端的pH值（酸性或碱性）会使酶变性。
诱导契合
酶的活性位点和底物之间的匹配并不像两个拼图块组合在一起（尽管科学家们曾经认为是，就像在一个被称为“锁和钥匙”的旧模型中一样)。
相反，当一种酶与它的底物结合时，它的形状会稍有变化，从而产生更紧密的匹配。酶的这种调整，以紧密地配合底物被称为诱导契合
当一种酶与底物结合时，我们知道它降低了反应的活化能，使其发生得更快。 但是，你可能想知道，这种酶实际上对底物做了什么能使活化能降低？
答案取决于酶。一些酶通过将两个底物以正确的方向组合在一起来加速化学反应。另一些酶在活性位点上创造了一个有利于反应的环境（例如， 一种略带酸性或非极性的环境）。酶-底物复合物还可以通过弯曲底物分子来促进化学键破坏，从而降低活化能，帮其达到过渡状态。
最后，一些酶通过参与化学反应本身降低了活化能。也就是说，作为反应过程的一部分，活性位点残基可能与底物分子形成临时共价键。
这里一个重要的词是“暂时的”。在所有情况下，酶都会在反应结束时恢复到原来的状态——它不会与反应分子结合在一起。事实上，酶的一个特点是它们不会被它们催化的反应所改变。当一种酶完成催化反应时，它只是释放出一个或多个产品，并为下一个催化周期做好准备。