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结构生物化学/酶/反应中间体

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过渡态是反应中能量最高的中间体,因此往往是反应坐标上寿命最短的中间体。过渡态形成后,中间体可以自发地进行产物形成。

这些过渡态中间体用双匕首表示。过渡态的自由能或ΔG高于反应物和产物。因此,中间体比反应物和产物更不稳定。

反应物和过渡态之间的能量差称为活化能。活化能决定反应速率。由于活化能是反应物和中间体之间能量差,因此它充当了反应物必须克服的障碍。因此,必须向反应物添加足够的能量以克服活化能并转化为产物。因此,活化能越高,反应物转化为产物就越困难。速率决定步骤,有时与最高能量中间体的形成有关,决定了反应的速率。活化能取决于许多因素,包括温度、所涉及的具体反应以及催化剂的存在。

酶通常通过稳定过渡态中间体来加速反应速率。酶只是通过将中间体的构象改变为更有利和更稳定的构象来降低中间体的活化能。稳定的中间体意味着更低的活化能,如上所述,更低的活化能意味着更低的活化能垒,因此反应物可以更快地形成产物。结果通常是反应速率大幅提高,数量级达到数百万倍。

酶不会改变反应平衡,因为它们不会改变起始物质或产物的势能。此外,正向和逆向反应的速率发生同等变化,这意味着 kforward 和 kreverse 的比率始终保持相同。

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