酶水解底物時需要消耗ATP嗎?
要知道,大分子物質:澱粉,蛋白質,它們水解時會釋放能量,酶發生結構變化的能量就來自這裏。
但這是從物化的角度。
真正的原因需要從生物化學的角度來看:比如澱粉酶,澱粉的糖鏈和酶的疏水結構域相互吸引,嵌在壹起(這種能量是範德華力和疏水相互作用產生的,是熵增加的結果)。酶的肽鏈上的特定氨基酸側鏈導致該嵌合位點的酸性或堿性、氧化或還原(由於天冬氨酸等上的基團。).之後糖鏈的斷裂本質上是澱粉水解。
但是為什麽化學酸水解不能如此高效的處理澱粉呢?舉個簡單的例子,溶菌酶,其本質是糖鏈水解酶,它不僅具有酸性環境,而且在嵌入糖鏈時會扭曲壹個特定的鍵,使其更容易斷裂。
壹種酶是專門為某種物質設計的,糖鏈嵌入的地方是準確的,恰好此時壹個羧基離壹個彎曲的糖苷鍵最近,催化其水解斷裂。其他酶與此類似。
能量從哪裏來?當酸水解時,在那壹瞬間,會水解,會斷裂,也可以斷裂後再鍵合,但因為水解會釋放能量,平衡更傾向於斷裂。所以真正的能量來源是水放能和熵增。
嗯(表示躊躇等)...生物進化是如此精致、完美和不可思議...自然的自然!