酵素(こうそ)の働(はたら)きと立体(りったい)構造(こうぞう)

酵素(こうそ)は、特定(とくてい)の立体(りったい)構造(こうぞう)をもつタンパク質(しつ)で、その表面(ひょうめん)の決(き)まった部分(ぶぶん)である活性(かっせい)部位(ぶい)に基質(きしつ)が結合(けつごう)することで反応(はんのう)を進(すす)める。活性(かっせい)部位(ぶい)の形(かたち)と基質(きしつ)の形(かたち)がかぎと鍵穴(かぎあな)のように合(あ)うことで、酵素(こうそ)は決(き)まった基質(きしつ)にしか結合(けつごう)しない基質(きしつ)特異(とくい)性(せい)を示(しめ)す。

酵素(こうそ)と基質(きしつ)が結合(けつごう)した状態(じょうたい)を酵素(こうそ)-基質(きしつ)複合体(ふくごうたい)という。複合体(ふくごうたい)の形(かたち)になることで反応(はんのう)が進(すす)みやすくなり、生成物(せいせいぶつ)（新しいタブで開きます）ができると酵素(こうそ)から離(はな)れ、酵素(こうそ)はもとの形(かたち)に戻(もど)って次(つぎ)の基質(きしつ)と結合(けつごう)できる。

酵素(こうそ)の立体(りったい)構造(こうぞう)は、温度(おんど)やpH(ピーエイチ)（新しいタブで開きます）などの条件(じょうけん)によって変化(へんか)する。酵素(こうそ)がはたらくためには、活性(かっせい)部位(ぶい)の形(かたち)が保(たも)たれていることが欠(か)かせない。

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多(おお)くの酵素(こうそ)には、反応(はんのう)がいちばん速(はや)く進(すす)む最適温度(さいてきおんど)と最適(さいてき)pH(ピーエイチ)がある。ヒトの消化酵素(しょうかこうそ)（新しいタブで開きます）の多(おお)くは体温(たいおん)に近(ちか)い温度(おんど)で最(もっと)もよくはたらくが、最適(さいてき)pH(ピーエイチ)は酵素(こうそ)の種類(しゅるい)によって異(こと)なり、ペプシンは強(つよ)い酸性(さんせい)、トリプシンは弱(よわ)い塩基(えんき)（新しいタブで開きます）性(せい)でよくはたらく。

最適温度(さいてきおんど)を大(おお)きく超(こ)える高温(こうおん)にすると、酵素(こうそ)のタンパク質(しつ)の立体(りったい)構造(こうぞう)がくずれて活性(かっせい)部位(ぶい)の形(かたち)が変(か)わり、基質(きしつ)と結合(けつごう)できなくなる。この現象(げんしょう)を失活(しっかつ)という。いったん失活(しっかつ)すると、温度(おんど)を戻(もど)してもはたらきは回復(かいふく)しない。

酵素(こうそ)の中(なか)には、反応(はんのう)を進(すす)めるために補(ほ)酵素(こうそ)という低(てい)分子(ぶんし)（新しいタブで開きます）の物質(ぶっしつ)を必要(ひつよう)とするものがある。補(ほ)酵素(こうそ)は酵素(こうそ)本体(ほんたい)から離(はな)れて再(さい)利用(りよう)されるが、熱(ねつ)に強(つよ)く、加熱(かねつ)しても壊(こわ)れにくい性質(せいしつ)をもつ。

基質(きしつ)に似(に)た構造(こうぞう)をもつ物質(ぶっしつ)が活性(かっせい)部位(ぶい)に結合(けつごう)すると、基質(きしつ)が結合(けつごう)できなくなり反応(はんのう)が妨(さまた)げられる。これを競争的阻害(きょうそうてきそがい)という。阻害(そがい)物質(ぶっしつ)の濃度(のうど)（新しいタブで開きます）に対(たい)して基質(きしつ)の濃度(のうど)を十分(じゅうぶん)高(たか)くすると、阻害(そがい)の影響(えいきょう)は小(ちい)さくなる。

酵素(こうそ)の中(なか)には、活性(かっせい)部位(ぶい)とは別(べつ)の部位(ぶい)に特定(とくてい)の物質(ぶっしつ)が結合(けつごう)すると立体(りったい)構造(こうぞう)全体(ぜんたい)が変化(へんか)し、活性(かっせい)部位(ぶい)のはたらきが変(か)わるアロステリック酵素(こうそ)がある。

代謝(たいしゃ)（新しいタブで開きます）の最終(さいしゅう)産物(さんぶつ)がアロステリック酵素(こうそ)に結合(けつごう)してそのはたらきを抑(おさ)えることで、生成物(せいせいぶつ)が増(ふ)えすぎないよう反応(はんのう)全体(ぜんたい)を調整(ちょうせい)するしくみをフィードバック調節(ちょうせつ)という。細胞(さいぼう)は、このしくみで代謝(たいしゃ)の速度(そくど)（新しいタブで開きます）を必要(ひつよう)な量(りょう)に合(あ)わせている。

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