酶
2022-10-13
酶舊稱“酵素”。是一類由生物細(xì)胞產(chǎn)生的在細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外具有催化功能的蛋白質(zhì)。這種催化能力稱為酶的活性。酶對其周圍環(huán)境很敏感,在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿環(huán)境中,在重金屬鹽、紫外線等因素影響下,發(fā)生不同程度的變性,降低甚至失去催化活性。約90%的細(xì)胞蛋白質(zhì)是酶。大多數(shù)酶釋放到細(xì)胞內(nèi)(胞內(nèi)酶),也有一些分泌到體液或單細(xì)胞生物的介質(zhì)中(胞外酶)。新陳代謝所包括的化學(xué)反應(yīng)幾乎都是酶催化的;酶所催化的反應(yīng)稱酶促反應(yīng),酶所作用的反應(yīng)物稱底物。在真核生物中,一些酶(或反應(yīng))的相當(dāng)量集中在細(xì)胞器的一定區(qū)域。迄今已發(fā)現(xiàn)的酶有2500種以上。分子量在數(shù)萬至數(shù)十萬之間。生物體內(nèi)的含量一般極少,能參與生物體的各種生理生化活動,起催化劑的作用。酶在催化反應(yīng)中具有高度專一性,能在接近體溫的溫度、常壓、近中性PH環(huán)境中起催化作用。酶的催化效率高,其催化反應(yīng)速度比一般無機(jī)催化劑高107~l013倍。如一個過氧化氫酶分子在一分鐘內(nèi)能使500萬個過氧化氫分子分解為水和氫,比鐵離子的催化效率高109。酶對底物的催化作用有嚴(yán)格選擇性,一種酶只能催化某一類或某一種物質(zhì)的反應(yīng)。酶分子上具有催化中心和結(jié)合中心,總稱為酶的活性中心。酶的催化反應(yīng)受到它所催化的反應(yīng)產(chǎn)物的反饋調(diào)節(jié)。某些無機(jī)離子、簡單的有機(jī)分子能提高酶的活性,稱為酶的激活劑。能使酶活力下降但不引起酶蛋白變性的物質(zhì),稱做抑制劑。
酶的缺點是不穩(wěn)定,易受外界條件(如酸、堿和熱等因素)的影響而變性失活。
酶的命名法有習(xí)慣命名法和國際命名法。習(xí)慣命名法一般根據(jù)作用底物而命名,如只作用于淀粉的淀粉酶,引起乳凝的凝乳酶等。國際命名法是根據(jù)其催化性質(zhì)將酶分為六大類:氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、裂解酶、異構(gòu)酶、連接酶。
“酶”這個詞源于人類對發(fā)酵現(xiàn)象的認(rèn)識。1837年貝采留斯和李比希把發(fā)酵理解為催化分解反應(yīng),將酶(當(dāng)時稱“酵素”)和催化作用相聯(lián)系。1860年貝特洛提出胞內(nèi)酶概念,并把胞內(nèi)酶與胞外酶統(tǒng)一起來。本世紀(jì)初開始探討酶的本質(zhì)。1926年,薩姆納證明結(jié)晶的尿酶也是蛋白質(zhì)。這樣酶的研究和蛋白質(zhì)的研究得以結(jié)合,成為生物化學(xué)以及分子生物學(xué)的重要研究內(nèi)容。酶學(xué)是生物化學(xué)的重要分支之一。
新陳代謝是生命活動的基本特征之一,而構(gòu)成新陳代謝的許多復(fù)雜而有規(guī)律的物質(zhì)變化和能量變化都是在酶的催化下進(jìn)行的 。酶催化提供細(xì)胞的能量、解除毒物、產(chǎn)生光、電等方面的反應(yīng)。生物的生長、繁殖、遺傳、運(yùn)動、神經(jīng)傳導(dǎo)等生命活動都與酶的催化過程密切相關(guān)。
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