1.3 酶的特異性
酵素為分子大而且構造複雜的球蛋白,由一個或多個胜肰鏈構成。 太 鏈摺疊而形成溝或袋狀,使基質正好適合位於其中,反應即在此進行,此 部分稱為活化位置(active site),所謂活化位置指酶表面適於受質分子作用之區域,而活化位置實際僅涉及酶中少數幾個胺基酸而已。
1894 年費雪(Fisher)提出酵素的活化位置理論,並將酵素活化位置與愛質的關係,比喻為鎖與鑰(Key and Key Hole)。酵素與受質問的結合是在活化位置上,酵素與受質緊密配合,因此酶具有一顯著特異性即對受質具 高度專一性,理論上一種酶僅與其特定的一種受質發生反應,而且一種酶 對一受質僅引起一個步驟之化學反應,因此典型細胞可產生各種不同之酶, 以備各化合物之需。近年來,科學家根據對酵素構造的研究,發現酵素的 活化位置,較之鎖上的鑰匙孔要有彈性得多,活化位置可以稍微改變結構 以與其他受質結合,而該其他受質之結構與原受質結構非常的相似。
每一種酶對一受質僅引起一步驟之化學變化,故生物反應過程需要酶 群之間之相互合作,猶如長跑之接力賽。例如:酵母菌將葡萄糖轉變為酒 精及二氧化碳時,整個過程需一系列之 12 個步驟,每一步驟藉不同之酶催化,此等酶構成一酶系統。
廣義而言,酶特異性依酶分子上活化位置之立體構造而定,一活化位置 之特異性甚至可延伸至化合物之特殊光學異構物,即一物質之 L 異構物可適於某酶,但 D 異構物則否,反之亦然。如欲將錯誤之光學異構物置於活化位置,猶如將左手套入右隻手套中。但受質分子一旦妥置於活化位置, 受質即轉呈為產物。而產物便自活化位置釋出,酶則游離,再度與受質結 合,重覆作用。