第九章 生物过程

大多数酶催化的有机反应发生在含有杂原子的功能基上.对于功能基如缩醛（例如，β-半乳糖甙酶和溶菌酶）、酯和酰胺（例如，糜蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和羧肽酶）以及磷酸酯（例如，核糖核酸酶）的水解，情况都是如此.对于加速氧化-还原反应过程（例如，醇脱氢酶）、消除反应、异构化、重排反应以及形成和断裂 C—C 键的反应（例如羧化、醛醇缩合和Claisen 缩合、脱羧化）的酶，其情况也是如此.前面的几章已表明，大多数酶催化的有机反应的对应反应，当使用简单的试剂进行时，它们都强有力地受到立体电子效应的影响.因而似乎毫无疑问，立体电子效应在酶催化反应中，一定起着重要的作用.事实上，在酶存在的情况下，这些效应必定起着甚至更为重要的作用，因为这些“高度复杂的”试剂只允许许多化学转化中的一种发生.

这一章将阐明，各种酶反应中间体形成的过渡态的立体化学知识，可通过立体电子原理的应用来获得.各种键形成过程或断裂过程的推动力，以及某些特定酶促的转化所要求的构象变化，都将因此得到较清晰的理解.质子转移、氢键或金属络合中的立体化学重要性也成为一个重要的参数.立体电子原理的应用将导致对于酶催化过程中发生的情况（在三维空间中）的更深入的理解.