酶

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你有没有想过为什么你要吃东西?我的意思是，是的，每个人都会告诉你，如果你不吃东西，你就没有构成你身体所需的能量或建筑材料。但是请停下来想一想。如果我需要长头发，除非我去理发店开始吃地板上的东西，否则我吃的食物怎么会变成人的头发?就此而言，糖是如何变成能量的呢?

事实证明，所有这些过程都是由一种叫做酶的特殊分子帮助进行的。为了得到这个，让我们关注这些酶的结构和功能。然后我会和你们一起看看影响酶如何工作的各种因素。无论是我在AP生物实验室提到的酶的三个因素，通常都在论文部分。或者那些辅助分子叫做辅酶或辅助因子，帮助酶完成它们的工作。

当你在研究酶的时候，有一个很好的模型可以帮助你弄清楚，那就是一把剪刀。举个例子，如果你想把一张纸撕成两半，抓住它的两边，试图从中间撕下来，你试了又试，几乎不可能。有时你可以让它在这里裂开，但除非你比我强壮得多，否则你无法让它在中间裂开。

另一方面，我用这把剪刀轻轻剪一下，很简单。剪这个用完了吗?不。我可以一遍又一遍地这样做酶也是一样的。它们不会被它们所帮助的化学反应消耗掉。然而，如果辅酶给我提供了一根树枝，那就没有了。为什么不呢?它的形状。另一方面，如果我有一个链锯，它很容易通过。同样的链锯在纸上，我不能让纸用链锯做这个。 What’s the difference? It’s the shape.

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让我们仔细看看什么是酶。酶是蛋白质的催化剂。这是什么意思呢?蛋白质催化剂是一种酶，它可以将其他分子结合或分离，而在这个过程中不会被消耗殆尽。催化剂的作用是，降低化学反应发生所需的活化能。对于酶来说，它们在作用的对象上是高度特异性的，这是因为它们的形状。它们只影响一种特定的分子那就是底物。

酶中与底物相匹配的部分，叫做活性侧。如果我们看一下这个，你可以看到这里这是酶的活性位点这是底物，是作用于它的分子。注意它的精确匹配。这就是所谓的锁与钥匙假说。这是旧模式。新的模型现在被称为诱导拟合模型。

如果我们看一下，你可以看到活性位点接近正确的形状但不完全是随着酶越来越接近，它开始导致活性位点改变形状，直到它完全匹配。但这会导致酶上的张力交替地导致底物上的张力。它帮助它把东西分开。

如果它是一种分解物质的酶，那就叫做消化酶或分解酶。这就是剪刀模型所表示的。如果它把分子聚集在一起，如果我们把箭头倒过来，那就叫做合成代谢酶。如果你想要一个这样的模型，可以考虑订书机。那么是什么让我们能够工作呢?它是精确的三维形状。现在我能用酶的任何部分切割吗?不，我不能光用手切这个。我得把手指放在活性部位。酶也是一样的。

是什么给了它精确的形状?这被称为蛋白质的三级结构。如果我们看一下这个蛋白质，你看它旋转，这些精确的形状给了它三维的形状。

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在一篇酶的文章中，我们要抛出的术语是三级结构。如果你想再得一分，是什么导致了三级结构?这是酶的不同部分之间的相互作用。每个氨基酸的r基团形成氢键。在这篇文章中使用这个神奇的词是为了抓住要点。它是酶的不同R基团之间的氢键。这就是酶如何工作的基本原理。

在AP测试中，他们喜欢问关于AP实验室六号的问题。这都是关于酶的。在一个酶实验室里，他们所做的就是在pH值，温度和酶周围的底物浓度上做手脚。然后他们观察这是如何影响酶的工作速率的。我要讲一下这个;酶对pH值和温度的反应。如果我们不考虑底物的浓度我会讲一些其他可能影响这个的因素。

如果你还记得的话，pH值是三级的，酶的三维形状赋予了它匹配底物和活性位点的能力。现在你要记住，这是一种获得分数的方法。氨基酸链上的R基团之间的氢键使它成为蛋白质，使它具有高度特异性。

如果我们开始忽略pH值你应该知道pH值是溶液中氢离子的浓度，我们开始改变酶周围的氢离子的数量。这样就会改变活性部位的形状，效果就不太好了。所以当我们研究一种酶的时候，你会注意到，如果你要猜的话，大多数酶的最佳pH值都在7或8左右。这意味着，这是酶正常工作的pH值。

所以如果我说的是血液中的一种酶它的pH值通常在7.4左右，它应该在pH值7.5左右时工作得最好。

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如果我不这样做，要么让它变得更酸，要么让它变得更碱，那就会开始改变酶的形状。所以它就不能正常工作了。就像如果我拿起剪刀，开始弯曲刀片的形状，这样它们就不能很好地匹配，它们就不能很好地切割。当你走到外面，走得太远，它就完全停止工作了。这叫做变性。这是一个在文章中使用的好词。当它不再是它的自然形状时，你会得到另一个点。

这条曲线是什么?这可能是一种存在于胃液中的酶。因为这是强酸性的，它们的最佳pH值需要在2左右。所以如果它们进入你的血液中，那就是自然的。那么温度呢?温度是一样的。在这种情况下，每种酶都有一个最佳pH值，但不是标准的钟形曲线，你会看到的是，当温度升高时，会给化学反应提供更多的能量。

所以你会看到这种酶的工作能力在稳步提高。当超过它的最佳温度时，最终你会得到如此多的热能以至于那些R基团不再能够相互连接，因为那些氢键。记住这一点。这些氢键会被压倒。就像我在切这个东西，如果我太热了，它会过热，最终它会融化并变性。就是这一点。

这个橙色的是什么?这代表了一种酶，可能来自生活在热火山池中的某种细菌。所以它会在更高的温度下有一个最佳pH值。

现在，在我讨论物质对底物浓度变化的反应之前，我想给你们一个你们知道的模型，它会演示对pH值和温度的反应。这就是蛋白。如果你看蛋清，它不是白色的。当它从鸡蛋里出来的时候是什么颜色?很明显。那是什么?白蛋白是构成蛋清的蛋白质名称。白蛋白实际上是一个长链，它被缠绕成一个紧密的小球。

现在如果我取一个白蛋白模型，这样说。这看起来正常。如果我开始加热它，它就会开始放松。

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为什么?是什么让它保持这个形状的?一些微弱的摩擦效应以及管道清洁器内部金属的弯曲。但如果我开始这样做，就像是在加热白蛋白。你会注意到它是展开的。就像如果你烹饪透明的白蛋白，那个球就会散开，开始形成一个厚厚的纠缠在一起的垫子，变成固体，而不是小球，可以滚满你的手。pH值也是一样，如果我改变pH值，它会unwind。这就是你如何把醋，加到白蛋白中，它就会开始形成白色的团块。这就是pH值和温度是如何受到影响的。

让我们看看底物浓度。显然，给酶的底物越多，酶的反应能力就越强。但最终你会到达一个点，在这个点上你会趋于平稳。就像回到剪刀模型一样。如果有人每分钟给我一张纸，我可以每分钟把一张纸撕成两半。每分钟撕两张纸，但如果你给我一百万张纸，我不能那么快，抱歉。我先把它放平这就是实验室的官方标准反应。所以如果你学会了这个，你会做得很好。

现在我们已经讨论了酶是如何对温度，pH值和底物量做出反应的。现在让我们来看看其他影响酶行为的分子。这些被称为辅助因子和辅酶。这些本质上是帮助酶工作的辅助分子。现在，许多辅助因素都属于所谓的负面调节因素的范畴。这意味着它们减慢了酶的速度。他们阻止了它的行为。这就是所谓的抑制。

有些是竞争抑制剂。这是酶和底物。注意这个红色的小东西，它落在活动区域并阻止了它。如果我用剪刀模型，假设我在这里放了一些东西。

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纸进不去，因为我的手挡住了。它是竞争性的，因为它在竞争活性部位，抑制。另一方面，你可以让抑制剂降落在不同的地点。这叫做变构因子。如果我们看一下，这是底物和它的活性位点。注意这个变构位点。如果抑制剂分子进入这里，它会改变底物的形状。你们应该知道变构位点，allo-的意思是其他的或分开的。-ste指的是形状，就像立体声是3D声音。所以这个变构位点，当抑制剂分子落在它上面时，会给酶一个不再合适的替代形状。 If I put my fingers like this or I warp a piece of paper around this, then the enzyme can’t open up.

现在可以有积极的调节剂或激活剂。这些东西可能会帮助它打开。镁离子是一种常见的辅助因子，是许多酶的正调节因子。差不多就是这样。我强调一下，还有其他辅酶。ATP是一种辅酶。我可以成为那样的人。我为酶提供能量。就是这样，很简单，辅因子和辅酶。

那就这样吧。你现在已经知道了在AP生物学考试中取得好成绩所需要知道的所有关于酶的知识。它们是蛋白质催化剂，由于它们的三维形状，它们的作用部位具有高度特异性。你知道他们在实验室问题中要问的三个主要因素是它们对pH值，温度和底物量的反应。有了pH值和温度，你就知道它们会根据正常环境有一些最佳状态。然而，随着底物浓度的增加，酶会倾向于增加它的速率，直到它完全饱和，达到水平。你也知道有一种辅助分子叫做辅酶或辅因子。它们帮助酶发挥作用。

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最后一个小技巧，帮助你们在选择题和作文部分做得更好，就是结尾的ase, a-s-e通常是酶的意思。这意味着，如果你在做选择题时题目问，这些分子中哪一个是蛋白质?寻找以-ase结尾的那个。如果你看到它，你就知道它是蛋白质。

同样的，在论文中，当你描述一些分子过程时，如果你需要一种酶，但你不知道它的名字，那就发明它。取它作用的分子的名字，比如乳糖，去掉碳水化合物的-ose，加上蛋白酶的-ase，就得到了乳糖酶。你猜怎么着?这是真正的名字。即使你是错的，你也可以欺骗读者，让他们认为你是对的，或者你知道的比他多，这样你就明白了。那就这样吧。