酶(酵素)

酶,又称酵素,是在生物体中起生物催化剂作用的特定蛋白质。它们加速各种化学反应的进程,使身体能够有效地发挥作用。酶存在于所有活细胞中,无一例外地催化所有生命过程。

酶在体内的功能

酶在体内许多重要过程中发挥着关键作用。它们参与呼吸和心脏功能、细胞生长和分裂、肌肉收缩、食物的消化和吸收、所有生物物质(包括酶本身)的合成和分解。酶催化细胞和器官中发生的反应,构成人体生命的分子基础。

酶作用的特异性

酶和化学催化剂之间的主要区别之一是它们的作用具有高度特异性。每种酶都作用于特定类型的特定物质或化学键。例如,乳糖酶仅分解乳糖(乳糖)以形成葡萄糖和半乳糖,而淀粉酶仅作用于多糖(糖原和淀粉)。

酶的高度特异性发挥着重要的生物学作用,因为由于这种特性,体内的酶不断地将复杂的物质分解成简单的物质,这些物质要么被肠道吸收,要么从体内排出。例如,食物蛋白质首先被蛋白水解酶(胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶)分解成多肽性质的大片段。这些多肽在肠道中,在肽酶的作用下,被分解成氨基酸,这些氨基酸被吸收到血液中,并通过血流输送到各个器官,在那里它们被用于合成特定生物体特有的蛋白质。

酶的发现史

第一个酶制剂是由圣彼得堡科学院院士 K. S. Kirchhoff 于 1814 年获得。这种来自大麦芽的提取物促进淀粉转化为糖,被称为淀粉酶或淀粉酶。长期以来,人们不可能以单个物质的形式分离出酶,因此它们的化学性质是未知的。 1897 年,德国生物化学家 Eduard Büchner 从酵母中分离出一种可以催化发酵过程的酶。他将其称为“zymaza”,并表明它可以在活有机体之外工作,也就是说,它不需要活细胞来工作。这一发现使人们认识到酶是蛋白质,它们可以催化活细胞外的化学反应。

从那时起,人们发现了许多不同的酶,并详细研究了它们的化学性质。如今,酶广泛应用于生物技术和工业生产食品、药物和其他化合物。酶还用于医学,用于诊断和治疗与体内酶功能受损相关的各种疾病。