酶的作用新陈代谢

有些酶有助于分解营养分子，比如蛋白质，脂肪,碳水化合物，变成更小的分子。这个过程发生在消化动物肠胃中的食物。其他酶则引导这些较小的、被分解的分子通过肠壁进入血液。还有一些酶能促使简单的小分子形成复杂的大分子，从而产生细胞成分．酶还负责许多其他功能，包括能量的储存和释放、繁殖过程、呼吸过程和视觉。它们是生命不可缺少的。

每种酶只能促进一种酶化学反应．的化合物酶作用的地方叫做基板．酶在被称为通路的紧密组织的代谢系统中运作。一个看似简单的生物现象——A的收缩肌肉例如，神经冲动的传递，实际上涉及大量的化学步骤，其中一个或多个化学步骤化合物(基质)被转化为被称为产物的物质;代谢途径中一个步骤的产物作为该途径中下一个步骤的底物。

酶在代谢途径中的作用可以用图解来说明。的化合物由一个（看到下图)转换为产品E在一系列酶催化的步骤中，中间化合物由B，C,D依次形成。它们作为以2、3和4为代表的酶的底物。复合一个也可能是由另一系列的步骤转化而来，其中一些步骤与那些形成的途径相同E，以产品为代表G而且H．

字母代表化合物;数字代表催化单个反应的酶。相对高度代表化合物的热力学能(例如，化合物一个比能源丰富吗B，B比C)．化合物一个，B，等等，在没有的情况下，变化非常缓慢催化剂但在有催化剂1,2,3，等等。

酶在代谢途径中的调节作用可以通过一个简单的类比来阐明:在图中字母表示的化合物和一系列相连的化合物之间进行类比水斜坡上的水库。同样，这些数字所代表的酶是类似的到水库系统的阀门。这些阀门控制着水库中的水流;也就是说，如果只有阀门1、2、3和4是开着的，水就会流入一个只流向E但是，如果阀门1、2、5和6是打开的，水就会流入一个流向G．以类似的方式，如果代谢途径中的酶1、2、3和4是活性的，则产物E形成，如果酶1、2、5和6是活性的，产物G就形成了。因此，该途径中酶的活性或活性的缺乏决定了化合物的命运一个；也就是说，它要么保持不变，要么就是转换到一个或多个产品。此外，如果产物形成，酶3和酶4相对于酶5和酶6的活性决定了产物的数量E与产品相比形成G．

水的流动和酶的活性都遵循热力学定律;因此，水在水库F不能自由地流向H通过打开阀门7，因为水不能向山上流动。然而，如果阀门1、2、5和7是打开的，水从F来H，因为通过阀门1、阀门2和阀门5的下坡水流时所保存的能量为足够的让它迫使水通过阀门7。同样，代谢途径中的酶也不能转化化合物F直接向H除非有能量可用;酶能够利用节能反应的能量来催化需要能量的反应。在酶催化下碳水化合物氧化到二氧化碳而水，能量以一种富含能量的化合物的形式守恒，三磷酸腺苷(ATP)。ATP中的能量在消耗能量的过程中被利用，如酶催化的肌肉收缩。

由于细胞和生物的需求不同，不仅酶的活性，而且酶的合成也必须被调节;例如，腿部肌肉中负责肌肉活动的酶必须被激活抑制在适当的时候。有些细胞不需要某些酶;一个肝细胞例如，它不需要肌肉酶。一个细菌不需要酶来代谢不存在于其体内的物质吗生长培养基．因此，有些酶不是在某些细胞中形成的，有些酶只在需要时才合成，还有一些酶在所有细胞中都存在。酶的形成和活性不仅受遗传机制的调控，也受有机分泌物的调控(激素)来自内分泌腺和神经冲动。小分子也起着重要作用(见下文酶的柔韧性和变构控制)．

如果酶在某些方面有缺陷，就可能发生疾病。图中数字1到4所代表的酶必须在反应过程中发挥作用转换起始物质的一个到产品E．如果一个步骤因为酶无法发挥作用而被阻塞，产物E可能不会形成;如果E是某些重要功能、疾病结果所必需的。人类的许多遗传疾病和状况都是由于缺乏一种酶引起的。其中一些在表格白化病例如，糖尿病是由于遗传上缺乏合成酪氨酸酶的能力，酪氨酸酶催化头发和眼睛色素形成过程中的一个步骤。