酶只能催化自发进行的反应怎么理解？
2024-11-19 阅读 11
更新于 2024年11月21日
“自发进行”不太准确。我的理解是：酶可以催化热力学允许的反应，不论动力学是否允许。因为酶会改变反应过程，绕过原来动力学的限制。但热力学是与过程无关的，酶改变不了。
举例来说，把氢气和氧气放在一起，常温常压。没有催化剂的时候，由于活化能太高，氢和氧无法化合。这就是热力学允许，动力学不允许。这个反应就无法进行，也就谈不上“自发”。但如果加入催化剂，比如铂，降低了活化能，反应就可以进行了。酶也是催化剂，道理是一样的。
所以，那句话不太准确。限制酶的是这个反应是否符合热力学原理，而不是是否自发。比较近似的说法是“酶只能改变反应速度，不能改变化学平衡”。
意思就是酶只能催化热力学上可以进行的反应，改变反应的动力学过程。
首先所有反应在理论上都是可行的，只是程度与速度的问题
其次你猜为什么有的反应要催化剂
酶是一种生物催化剂，它能够加速化学反应的速率，但并不改变反应的热力学性质。自发进行的反应是指反应在给定条件下能够自然发生，不需要外界能量的输入。酶只能催化自发进行的反应，意味着酶不能使非自发反应发生，也不能改变反应的平衡常数。
酶通过降低反应的活化能来加速反应速率。活化能是反应物分子转变为产物分子所需的最小能量。酶通过提供一个反应活性中心，使反应物分子更容易接近并形成过渡态，从而降低活化能。然而，酶并不能改变反应物和产物之间的能量差，即反应的吉布斯自由能变化（ΔG）。如果ΔG为正，反应是非自发的，即使有酶的催化，反应也不会发生。
因此，酶只能催化自发进行的反应，即ΔG为负的反应。通过降低活化能，酶可以加速这些反应的速率，使反应在生物体内更加高效地进行。
