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影响酵素作用之因素

食物养生 2015-11-04

酶虽具有高度加速反应速率之能力，但对各种环境因子影响也极脆弱。各种物理或化学因子如温度、抑制剂及pH变化等，对酶活性可能引起锐减，甚或破坏。有些酶更为敏感，轻微之环境变化即导致抑制作用。

（1）温度

酵素的作用会受外界温度的影响，由酵素所催化的反应，可以由于温度的升高而加快，但温度升高有一定限度，可知温度每升高10°C，反应速度几乎倍增，但至约40°C时便迅速下降。温度高时，酵素分子便会震动，因而使维持其三级构造的氢键及其他力量遭致破坏。分子经此途径失去其立体结构之特性者，叫做变性(denature)。少数发生变性的酵素在冷却时会重新恢复其活性，但绝大部分的酵素则永远不再活动。

（2）pH值

影响酵素作用之因素酵素的作用会受外界pH值的影响，酵素所适宜的pH值，则随酵素的种类而不一样，例如消化酵素中的胃蛋白(Pepsin)，在pH值很小时(强酸)活动，而这一pH值，则会使其他绝大多数的酵素变性。

（3）水分

水分与基质浓度有关，一般酵素在低的水活性下，仍可作用，但有一最低限度，当水活性超过此质后，酵素便开始作用。当其他条件固定时，则基质的浓度越大，反应速率越快；但当基质浓度超过某一限度，则此时酵素的浓度反而成为决定速率的因素，亦即此时即使再增加基质浓度，亦无法提高反应速率。在基质量固定时，水活性越低，酵素作用越慢，但因酵素现在某一范围，其作用非常完全。当水活性逐渐增加后，酵素反应加快，但当水活性过高时，由于其基质被稀释，反应速率可能因而降低。

（4）酵素浓度

酵素浓度对反应速率的影响亦与上述相似；当酵素浓度增加时，最初反应速率随之增加，当达到一定极限之后，受限于基质的浓度，因此速率不再增加。

将基质浓度与酵素浓度合并考虑时，可发现反应速率是随时在改变的。最初，反应相当的快，而后，由于基质浓度的降低及产物的堆积，使速率逐渐减慢，甚而停止，此时必须将产物移走，否则此酵素便无法作用。

（5）抑制剂许多化合物（抑制剂）会抑制酵素之反应，抑制剂作用的方式有：

（a）阻断酶活化位置，一化合物如与某特殊酶之受质极为相似时，可与酶之活化位置相结合，因而防止真正受质之结合。因两种不同分子对同一活化位置发生竞争之故，此型抑制作用是谓竞争性抑制作用(competitiveinhibition)。此观念已用于发展化学药物，利用其对受质之模拟以抑制致病微生物之代谢。

（b）酶也可发生非竞争性抑制作用(noncompetitiveinhibition)，抑制剂不与受质竞争酉每之活化位置，而系结合于酶之其他成分。例如：氰化物与铁结合，防止铁对酵素之辅酶作用而达到抑制作用。重金属离子则为蛋白质混凝继而使酶变性，使其功能失效。

（c）当产物充分形成时，酶活性会呈暂时性减缓或终止以停止产物的生成，此现象见于许多生化系统，称为回馈抑制作用(feedbackinhibition)。此时合成代谢的最后产物会抑制初期合成步骤之酶，即抑制剂(此指产物分子)结合于酶之某部位，而非活化位置，结果扭曲活化位置，以致受质无法接触，为一种非竞争性抑制作用，称为异位抑制作用，异位抑制作用为微生物之一种调节，借以控制胺基酸、嘌玲、嘧啶及维生素等之产生。

生化反应过程中由于酵素的相互协调作用以维持生物之生命，由各种不同简单的物质如单糖、脂肪酸、胺基酸等，经生化反应再排列成复杂物质如多糖体、磷脂质或蛋白。但无论是合成或分解，生化反应皆由DNA与RNA中之遗传讯息所控制。

2024-02-05 18:11

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