酵素（酵素）

酵素とも呼ばれる酵素は、生物体内で生物学的触媒として機能する特定のタンパク質です。それらはさまざまな化学反応の進行を加速し、体が効果的に機能できるようにします。酵素はすべての生きた細胞に存在し、例外なくすべての生命プロセスを触媒します。

体内の酵素の働き

酵素は体内の多くの重要なプロセスにおいて重要な役割を果たします。それらは、呼吸と心臓の機能、細胞の成長と分裂、筋肉の収縮、食物の消化と吸収、酵素自体を含むすべての生物学的物質の合成と分解に関与しています。酵素は、体の生命の分子基盤を構成する細胞や器官で起こる反応を触媒します。

酵素作用の特異性

酵素と化学触媒の主な違いの 1 つは、その作用の特異性が高いことです。各酵素は、特定の種類の非常に特異的な物質または化学結合に作用します。たとえば、酵素ラクターゼは乳糖（ラクトース）のみを分解してグルコースとガラクトースを形成し、アミラーゼは多糖類（グリコーゲンとデンプン）にのみ作用します。

酵素の高い特異性は重要な生物学的役割を果たします。この特性のおかげで、体内の酵素は常に複雑な物質をより単純な物質に分解し、腸で吸収されるか体から排出されます。たとえば、食品タンパク質は、まずタンパク質分解酵素 (ペプシン、トリプシン、キモトリプシン) によってポリペプチドの性質をもつ大きな断片に分解されます。これらのポリペプチドは腸内でペプチダーゼ酵素の作用を受けてアミノ酸に分解され、アミノ酸は血液に吸収され、血流によってさまざまな器官に運ばれ、そこで特定の生物に特有のタンパク質の合成に使用されます。

酵素発見の歴史

最初の酵素調製物は、1814 年にサンクトペテルブルク科学アカデミーの学者 K. S. キルヒホッフによって入手されました。大麦の芽からのこの抽出物はデンプンの糖への変換を促進し、酵素ジアスターゼまたはアミラーゼと呼ばれていました。長い間、酵素を個々の物質の形で単離することは不可能であったため、その化学的性質は不明でした。 1897 年、ドイツの生化学者エドゥアルト・ビューヒナーは、発酵プロセスを触媒できる酵素を酵母から単離することに成功しました。彼はそれを「ザイマザ」と呼び、それが生体外でも機能すること、つまり、機能するのに生きた細胞を必要としないことを示した。この発見により、酵素はタンパク質であり、生きた細胞の外で化学反応を触媒できることが理解されました。

それ以来、多くの異なる酵素が発見され、それらの化学的性質が詳細に研究されてきました。今日、酵素は食品、医薬品、その他の化合物を生産するためにバイオテクノロジーや産業で広く使用されています。酵素は、体内の酵素の機能障害に関連するさまざまな病気の診断と治療のための医学でも使用されます。