催化酶,通常稱為酶,是一類由生物體產生的具有高效和專一催化功能的蛋白質。酶在生物體內參與催化幾乎所有的物質轉化過程,與生命活動有密切關係。酶的主要作用包括:
催化反應:酶能夠降低化學反應的活化能,從而加快反應速率。它們通過與底物相互作用,改變反應路徑,加速反應過程。酶對特定的底物具有高度的專一性。
調節代謝:在細胞代謝中,酶發揮重要的調節功能,能夠調控底物的轉化速率,使細胞滿足能量需求並維持適當的代謝平衡。通過調節酶的活性水平,細胞可以適應不同的環境條件和代謝需求。
參與合成與降解:酶催化新分子的合成或將分子降解為可利用的組分。例如,消化酶分解食物中的多糖、脂肪和蛋白質為單糖、脂肪酸和胺基酸等小分子,供細胞吸收和利用。
營養和能量轉化:酶在生物的營養和能量轉化方面起著催化作用,使物質代謝與正常的生理機能相互適應。如果酶活性減弱,可能導致代謝紊亂甚至疾病。
維持生理功能:酶還參與維持內臟的所有功能,如細胞修復、新陳代謝、提高免疫力、產生能量和促進血液循環。
酶的催化效率非常高,在溫和條件下(室溫、常壓、中性pH值)極為有效,其催化效率通常是非生物催化劑的10^9~10^12倍。此外,與活細胞催化劑相比,酶的催化作用專一,無副反應,便於過程的控制和分離。