一、酶的来源
所谓酶(Enzyme),在希腊语里,就是存在于酵母 (zyme)中的意思。也就是,在酵母中各样各样进行着生命 活动的物质被发现,然后被这样命名。此时,“酵母”始终是 活着的生命体=微生物、“酶”是活着的物质 = 制造出生命活动 的不可思议的物质(按影象来说叫存活物质可能更好)。 但是酶不等于酵母:只可以说酵母是自然界所有生物体 重单位体积内含酶种类及酶最丰富的!尤其是啤酒酵母! 酵母是单细胞微生物,内含有许多酶,酵母具备细胞组 织,而酶则是蛋白质,通常一个酵母菌里有数千种蛋白质, 所以说酵母含有酶,但酶不等於酵母。 二、酶的分类 根据酶所催化的反应性质的不同,将酶分成六大类:氧化还 原酶类(oxidoreductase) 促进底物的氧化或还原。 转移酶类(transferases) 促进不同物质分子间某种化学基团的交换或转移。 水解酶类(hydrolases ) 促进水解反应。 裂合酶类(lyases) 催化从底物分子双键上加基团或脱基团反应,即促进一种化 合物分裂为两种化合物,或由两种化合物合成一种化合物。 异构酶类(isomerases) 促进同分异构体互相转化,即催化底物分子内部的重排反 应。 合成酶类(ligase) 促进两分子化合物互相结合,同时ATP分子(或其它三磷酸 核苷)中的高能磷酸键断裂,即催化分子间缔合反应。 按照国际生化协会公布的酶的统一分类原则,在上述六大类 基础上,在每一大类酶中又根据底物中被作用的基团或键的 特点,分为若干亚类;为了更精确地表明底物或反应物的性 质,每一个亚类再分为几个组(亚亚类);每个组中直接包 含若干个酶。 三、酶的应用 在生物体内的酶是具有生物活性的蛋白质,存在于生物 体内的细胞和组织中,作为生物体内化学反应的催化剂,不 断地进行自我更新,使生物体内及其复杂的代谢活动不断 地、有条不紊地进行. 酶的催化效率特别高(即高效性),比一般的化学催化剂的 效率高10^7~10^18倍,这就是生物体内许多化学反应很容 易进行的原因之一. 酶的催化具有高度的化学选择性和专一性.一种酶往往只能 对某一种或某一类反应起催化作用,且酶和被催化的反应物 在结构上往往有相似性. 一般在37℃左右,接近中性的环境下,酶的催化效率就非常 高,虽然它与一般催化剂一样,随着温度升高,活性也提 高,但由于酶是蛋白质,因此温度过高,会失去活性(变 性),因此酶的催化温度一般不能高于60℃,否则,酶的催 化效率就会降低,甚至会失去催化作用.强酸、强碱、重金 属离子、紫外线等的存在,也都会影响酶的催化作用. 人体内存在大量酶,结构复杂,种类繁多,到目前为止,已 发现3000种以上(即多样性).如米饭在口腔内咀嚼时,咀 嚼时间越长,甜味越明显,是由于米饭中的淀粉在口腔分泌 出的唾液淀粉酶的作用下,水解成麦芽糖的缘故.因此,吃 饭时多咀嚼可以让食物与唾液充分混合,有利于消化.此外 人体内还有胃蛋白酶,胰蛋白酶等多种水解酶.人体从食物 中摄取的蛋白质,必须在胃蛋白酶等作用下,水解成氨基 酸,然后再在其它酶的作用下,选择人体所需的20多种氨基 酸,按照一定的顺序重新结合成人体所需的各种蛋白质,这 其中发生了许多复杂的化学反应.可以这样说,没有酶就没 有生物的新陈代谢,也就没有自然界中形形色色、丰富多彩 的生物界.