本節把幾個會在後面章節反覆出現的化學概念先講清楚。

硫酯鍵（thioester）與乙醯輔酶 A

輔酶 A（CoA）的末端是一個 -SH。當 CoA 和乙醯基（-CO-CH₃）結合時，形成的是 C-S 鍵，也叫硫酯鍵（thioester bond）。

硫酯鍵的關鍵特性：高能鍵。

水解 acetyl-CoA 放出 ΔG° ≈ −31 kJ/mol，能量等級接近 ATP 水解。

這讓 acetyl-CoA 成為細胞裡「可移動的乙醯基供應者」：TCA 起點、脂肪酸合成起點、膽固醇合成起點、酮體代謝、組織蛋白乙醯化，通通靠它。

酵素催化的四種主要機制

1. 酸鹼催化（acid-base catalysis）：酵素提供質子供體或受體，加速質子轉移。His 是最常見的選手（pKa ≈ 6，生理 pH 下半離子化）。
2. 共價催化（covalent catalysis）：酵素側鏈（Ser、Cys、Lys）暫時與受質形成共價中間體，最後再離開。絲胺酸蛋白酶（serine protease，如 chymotrypsin、trypsin）就是靠 Ser-His-Asp 的催化三聯體形成乙醯-酵素中間體。
3. 金屬離子催化（metal ion catalysis）：Zn²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺ 等金屬作為路易斯酸、穩定電荷、或活化水分子。碳酸酐酶用 Zn²⁺ 活化水攻擊 CO₂。
4. 近接與定位催化（proximity and orientation）：酵素把兩個受質拉到正確的方向和距離，相當於把它們的「有效濃度」提高幾百萬倍。這也是為什麼酵素比單純的化學催化劑快幾個數量級。

絲胺酸蛋白酶與半胱胺酸蛋白酶的共價中間體

絲胺酸蛋白酶（如 trypsin、chymotrypsin）和半胱胺酸蛋白酶（如 caspase、papain）都會形成共價中間體：Ser/Cys 的親核 O/S 攻擊受質胜肽鍵的羰基碳，形成乙醯-酵素（acyl-enzyme），酵素在這個瞬間被共價修飾，嚴格來說「改變了狀態」。

但整個反應結束（水解把 acyl-酵素切下來）後，酵素會恢復原狀，下一個受質才能進來。