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  河DM 2012-02-09 00:00:00

  酶（enzyme），早期是指in yeast 在酵母中的意思，指由生物體內(nèi)活細(xì)胞產(chǎn)生的一種生物催化劑。大多數(shù)由蛋白質(zhì)組成（少數(shù)為RNA）。能在機(jī)體中十分溫和的條件下，GX率地催化各種生物化學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)生物體的新陳代謝。生命活動(dòng)中的消化、吸收、呼吸、運(yùn)動(dòng)和生殖都是酶促反應(yīng)過程。酶是細(xì)胞賴以生存的基礎(chǔ)。細(xì)胞新陳代謝包括的所有化學(xué)反應(yīng)幾乎都是在酶的催化下進(jìn)行的。如哺乳動(dòng)物的細(xì)胞就含有幾千種酶。它們或是溶解于細(xì)胞液中，或是與各種膜結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，或是位于細(xì)胞內(nèi)其他結(jié)構(gòu)的特定位置上。這些酶統(tǒng)稱胞內(nèi)酶；另外，還有一些在細(xì)胞內(nèi)合成后再分泌至細(xì)胞外的酶──胞外酶。酶催化化學(xué)反應(yīng)的能力叫酶活力（或稱酶活性）。酶活力可受多種因素的調(diào)節(jié)控制，從而使生物體能適應(yīng)外界條件的變化，維持生命活動(dòng)。沒有酶的參與，新陳代謝只能以極其緩慢的速度進(jìn)行，生命活動(dòng)就根本無法維持。例如食物必須在酶的作用下降解成小分子，才能透過腸壁，被組織吸收和利用。在胃里有胃蛋白酶，在腸里有胰臟分泌的胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等。又如食物的氧化是動(dòng)物能量的來源，其氧化過程也是在一系列酶的催化下完成的。 　　酶催化作用實(shí)質(zhì)：降低化學(xué)反應(yīng)活化能 　　酶與無機(jī)催化劑比較： 　　1、相同點(diǎn)：1）改變化學(xué)反應(yīng)速率，本身幾乎不被消耗；2）只催化已存在的化學(xué)反應(yīng)；3）加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡時(shí)間，但不改變平衡點(diǎn)；4）降低活化能，使化學(xué)反應(yīng)速率加快。5）都會(huì)出現(xiàn)中毒現(xiàn)象。 　　2、不同點(diǎn)：即酶的特性 　　酶的特性 　　1、GX性：酶的催化效率比無機(jī)催化劑更高，使得反應(yīng)速率更快； 　　2、專一性：一種酶只能催化一種或一類底物，如蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解成多肽； 　　3、多樣性：酶的種類很多，大約有4000多種； 　　4、溫和性：是指酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在較溫和的條件下進(jìn)行的。 　　5、活性可調(diào)節(jié)性：包括YZ劑和激活劑調(diào)節(jié)、反饋YZ調(diào)節(jié)、共價(jià)修飾調(diào)節(jié)和變構(gòu)調(diào)節(jié)等。 　　6.有些酶的催化性與輔因子有關(guān)。 　　7.易變性，由于大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，因而會(huì)被高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等破壞。 　　一般來說，動(dòng)物體內(nèi)的酶Z適溫度在35到40℃之間，植物體內(nèi)的酶Z適溫度在40-50℃之間；細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶Z適溫度差別較大，有得酶Z適溫度可高達(dá)70℃。動(dòng)物體內(nèi)的酶Z適PH大多在6.5-8.0之間，但也有例外，如胃蛋白酶的Z適PH為1.5，植物體內(nèi)的酶Z適PH大多在4.5-6.5之間。 　　酶的這些性質(zhì)使細(xì)胞內(nèi)錯(cuò)綜復(fù)雜的物質(zhì)代謝過程能有條不紊地進(jìn)行，使物質(zhì)代謝與正常的生理機(jī)能互相適應(yīng)．若因遺傳缺陷造成某個(gè)酶缺損，或其它原因造成酶的活性減弱，均可導(dǎo)致該酶催化的反應(yīng)異常，使物質(zhì)代謝紊亂，甚至發(fā)生疾?。虼嗣概c醫(yī)學(xué)的關(guān)系十分密切。 　　酶的來源 　　所謂酶（Enzyme），在希臘語里，就是存在于酵母（zyme）中的意思。也就是，在酵母中各樣各樣進(jìn)行著生命活動(dòng)的物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)，然后被這樣命名。此時(shí)，“酵母”始終是活著的生命體=微生物、“酶”是活著的物質(zhì) = 制造出生命活動(dòng)的不可思議的物質(zhì)（按影象來說叫存活物質(zhì)可能更好）。 　　但是酶不等於酵母：只可以說酵母是自然界所有生物體重單位體積內(nèi)含酶種類及酶Z豐富的！尤其是啤酒酵母！ 　　酵母是單細(xì)胞微生物，內(nèi)含有許多酶，酵母具備細(xì)胞組織，而酶則是蛋白質(zhì)，通常一個(gè)酵母菌里有數(shù)千種蛋白質(zhì)，所以說酵母含有酶，但酶不等於酵母。 　　酶的發(fā)現(xiàn) 　　1773年，意大利科學(xué)家斯帕蘭扎尼（L.Spallanzani，1729—1799）設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)：將肉塊放入小巧的金屬籠中，然后讓鷹吞下去。過一段時(shí)間他將小籠取出，發(fā)現(xiàn)肉塊消失了。于是，他推斷胃液中一定含有消化肉塊的物質(zhì)。但是什么，他不清楚。 　　1836年，德國科學(xué)家施旺（T.Schwann，1810—1882）從胃液中提取出了消化蛋白質(zhì)的物質(zhì)。解開胃的消化之謎。 　　1926年，美國科學(xué)家薩姆鈉（J.B.Sumner，1887—1955）從刀豆種子中提取出脲酶的結(jié)晶，并通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)脲酶是一種蛋白質(zhì)。 　　20世紀(jì)30年代，科學(xué)家們相繼提取出多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶，并指出酶是一類具有生物催化作用的蛋白質(zhì)。 　　20世紀(jì)80年代，美國科學(xué)家切赫（T.R.Cech，1947—）和奧特曼（S.Altman，1939—）發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用。 [編輯本段]酶的命名 　　通常有習(xí)慣命名和系統(tǒng)命名兩種方法。 　　【習(xí)慣命名】 　　常根據(jù)兩個(gè)原則： 　　1.根據(jù)酶所催化的底物：如水解淀粉的酶稱為淀粉酶，水解蛋白質(zhì)的稱為蛋白酶；有時(shí)還加上來源，以區(qū)別不同來源的同一類酶，如胃蛋白酶、胰蛋白酶等等。 　　2.根據(jù)酶所催化的反應(yīng)類型：催化底物分子水解的稱為水解酶，催化還原反應(yīng)的稱為還原酶。 　　也有根據(jù)上述兩項(xiàng)原則綜合命名或加上酶的其它特點(diǎn)，如琥珀酸脫氫酶、堿性磷酸酶等等。 　　習(xí)慣命名較簡單，習(xí)用較久，但缺乏系統(tǒng)性又不甚合理，以致造成某些酶的名稱混亂。如：腸激酶和肌激酶，從字面看，很似來源不同而作用相似的兩種酶，實(shí)際上它們的作用方式截然不同。又比如：銅硫解酶和乙酰輔酶A轉(zhuǎn)?；笇?shí)際上是同一種酶，但名稱卻完全不同。 　　鑒于上述情況和新發(fā)現(xiàn)的酶不斷增加，為適應(yīng)酶學(xué)發(fā)展的新情況，國際生化協(xié)會(huì)酶委員會(huì)推薦了一套系統(tǒng)的酶命名方案和分類方法，決定每一種酶應(yīng)有系統(tǒng)名稱和習(xí)慣名稱。同時(shí)每一種酶有一個(gè)固定編號(hào)。 　　【系統(tǒng)命名】 　　酶的系統(tǒng)命名是以酶所催化的整體反應(yīng)為基礎(chǔ)的。規(guī)定，每種酶的名稱應(yīng)明確寫出底物名稱及其催化性質(zhì)。若酶反應(yīng)中有兩種底物起反應(yīng)，則這兩種底物均需列出，當(dāng)中用“：”分隔開。 　　例如：谷丙轉(zhuǎn)氨酶（習(xí)慣名稱）寫成系統(tǒng)名時(shí)，應(yīng)將它的兩個(gè)底物“L-丙氨酸”“α-酮戊二酸”同時(shí)列出，它所催化的反應(yīng)性質(zhì)為轉(zhuǎn)氨基，也需指明，故其名稱為“L-丙氨酸：α-酮戊二酸轉(zhuǎn)氨酶”。 　　由于系統(tǒng)命名一般都很長，使用時(shí)不方便，因此敘述時(shí)可采用習(xí)慣名。 [編輯本段]酶的分類 　　根據(jù)酶所催化的反應(yīng)性質(zhì)的不同，將酶分成六大類： 　　1.氧化還原酶類（oxidoreductase） 　　促進(jìn)底物的氧化或還原。 　　2.轉(zhuǎn)移酶類（transferases） 　　促進(jìn)不同物質(zhì)分子間某種化學(xué)基團(tuán)的交換或轉(zhuǎn)移。 　　3.水解酶類（hydrolases ） 　　促進(jìn)水解反應(yīng)。 　　4.裂解酶類（lyases） 　　催化從底物分子雙鍵上加基團(tuán)或脫基團(tuán)反應(yīng)，即促進(jìn)一種化合物分裂為兩種化合物，或由兩種化合物合成一種化合物。 　　5.異構(gòu)酶類（isomerases） 　　促進(jìn)同分異構(gòu)體互相轉(zhuǎn)化，即催化底物分子內(nèi)部的重排反應(yīng)。 　　6.合成酶類（ligase） 　　促進(jìn)兩分子化合物互相結(jié)合，同時(shí)ATP分子（或其它三磷酸核苷）中的高能磷酸鍵斷裂，即催化分子間締合反應(yīng)。 　　按照國際生化協(xié)會(huì)公布的酶的統(tǒng)一分類原則，在上述六大類基礎(chǔ)上，在每一大類酶中又根據(jù)底物中被作用的基團(tuán)或鍵的特點(diǎn)，分為若干亞類；為了更精確地表明底物或反應(yīng)物的性質(zhì)，每一個(gè)亞類再分為幾個(gè)組（亞亞類）；每個(gè)組中直接包含若干個(gè)酶。

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