酵素反応の仕組み、最適温度と最適pH

kouso@2x
生体内の特定の化学反応において触媒の役割をもつタンパク質(生体触媒). 他の触媒と同様,\ 活性化エネルギーを小さくすることで反応を促進する. また,\ 他物質(ビタミンが多い)と結合して初めて触媒作用を示す酵素がある. ビタミンのように酵素を補助する低分子量の有機化合物を補酵素という.酵素反応の仕組み(鍵と鍵穴モデル)基質(substrate) 酵素(enzyme)が触媒としてはたらく物質. 活性部位  基質と結合する酵素の特定部位.\ 活性中心ともいう. \基質特異性 各酵素ごとに作用する相手の物質(基質)は決まっている. 基質の立体構造と酵素の活性部位が一致すると,\ 結合して酵素ー基質複合体ができる. 酵素の活性部位で基質が反応し,\ 生成物(product)に変化して酵素から離れる. 酵素自身は変化せず,\ 再利用される.{再利用}酵素(E)}{基質(S)複合体(E・S)酵素(E)}生成物(P)活性部位酵素阻害剤 基質と似た構造をもち,\ 先に酵素と結合して基質の反応を妨げる物質. 最適温度  酵素反応の反応速度が最大になる温度(酵素が最もよくはたらく温度). 多くは40℃付近で反応速度が最大になり,\ 60℃以上で触媒作用を失う(失活). 酵素(タンパク質)が熱で変性し,\ 活性部位の立体構造が変化するためである. これは,\ 温度が高くなるほど反応速度も大きくなる無機触媒とは対照的である. 最適pH  酵素反応の反応速度が最大になるpH.\ 多くはpH7(中性)付近. ただし,\ ペプシン(胃液)などpH₂(強酸性)付近のものなどもある. ペプシン(胃液)},\ アミラーゼ(唾液)},\ トリプシン({膵}{ すい液)}が特に重要. {無機触媒低温{高温所在糖類の} {加水分解酵素アミラーゼ} & デンプン & → & マルトース & 唾液} マルターゼ} & マルトース & → & グルコース & 腸液 \cline{2-6} {インベルターゼスクラーゼ}) スクロース グルコース フルクトース{ラクターゼ} & ラクトース グルコース ガラクトース セルラーゼ} & セルロース & → & セロビオース & 植物 \cline{2-6} {セロビアーゼ} & セロビオース & → & グルコース & 植物 エステルの加水分解酵素{リパーゼ} & 油脂(脂肪) & → & ${ 高級脂肪酸 グリセリン ペプチドの加水分解酵素ペプシン} & タンパク質 & → & ポリペプチド & 胃液} \cline{2-6} トリプシン} & タンパク質 & → & ポリペプチド & 膵液} \cline{2-6}ペプチターゼ} & ポリペプチド & → & アミノ酸 & 腸液 \酸化還元酵素 & カタラーゼ} & {2H₂O₂} & → & {O₂ + 2H₂O} & 血液} \cline{2-6} {チマーゼ} & グルコース エタノール 二酸化炭素 酵母

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