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酶的科學

發布時間: 2021-03-30 16:55:52

科學家是怎樣研究酶的本質的

  • 酶是活細胞產生的具有生物催化功能的有機物,其中大部分是蛋白質,少數是RNA或回DNA。人類對酶的化學答本質的認識歷經了三次飛躍。

  • 1、1926年美國科學家J.Sumner從刀豆種子中提取了脲酶的結晶,並且通過化學實驗證實了脲酶是一種蛋白質。

  • 2、20世紀80年代以來的科學研究表明,一些RNA也具有酶的催化作用。

  • 3、1994年G.Toyce等人的研究證實了具有酶活性的DNA的存在。

Ⅱ 科學中的酶

酶是一種有機催化劑,在人體新陳代謝中扮演不可缺少的角色,人體中很多反應都需要酶參與。服用葯物應該是增加酶的活性。促進營養物質(食物)的分解。

Ⅲ 酶是怎樣發現的

一切生物的生命活動都離不開酶,而所有的生物的體內,不論是低等生物還是高等生物,都有成千上萬的酶參加生物化學的反應。雖然酶這樣普遍地存在,而發現酶卻是250年前的事。

1750年,義大利生物學家列俄牟爾研究了鷹的消化過程。鷹是食肉性的猛禽,有十分尖利的爪和喙,但沒有牙齒,吃肉時,只把獵物撕裂,連毛帶骨吞入胃中。但毛和骨在胃中經過一段時間就被消化了,這是什麼東西在起作用呢?列俄牟爾設計了一個實驗,對鷹的消化過程進行觀察。

列俄牟爾取一個金屬管,金屬管內放上碎肉,兩端開口處用金屬絲網封住,他讓鷹吞下金屬管,經過一些時間,再把金屬管取出。結果,發現管內充滿了澄澈的液體,而碎肉卻不見了。

列俄牟爾這樣解釋這個現象:金屬管阻止了胃對碎肉的直接研磨,只有胃液可以進入金屬管中,所以是胃液消化了碎肉。因此,他認為胃液中一定存在一種能消化肉的物質,但還不知道這物質是什麼?

1824年,科學家斯普勞斯爾證明胃液中有酸。11年之後,德國科學家施旺從胃液中提取到一種粉末,它對肉有特別強的消化作用,但肯定不是酸。施旺稱它為胃蛋白酶。酶就這樣被發現了。後來又陸續發現能消化澱粉的澱粉酶以及其它多種酶。

Ⅳ 酶的作用是什麼

中外勞動人民在遠古時代已經將含糖或含澱粉的食物釀造成酒和醋。牛吃進去的是草,擠出來的卻是富含蛋白質、脂肪的奶。人類也在把吃進的食物轉變成自身成長所需的物質。

可是,一旦離開生物細胞,想在試管或燒杯里進行這些轉變,那就難了。

生物細胞何以具有這些化學反應的神奇能力?是什麼東西在生物細胞裡面起著促進這些化學反應的奇特作用?

是生物催化劑——酶。

人們認識酶是從酵母開始的。酵母本是發酵之母的意思。它是含有酵母菌體的黃白色軟固體。早在1680年,荷蘭自然科學家、微生物學家列文虎克用自己設計的顯微鏡觀察酵母細胞和細菌,但未能認識到它們是有生命的有機體。1857年,法國微生物學家、化學家巴斯德證明酵母是一種有生命的有機體,強調發酵的過程是活細胞的作用。

到1897年,德國化學家布希納將酵母細胞用砂子磨成粉,加水製成糊狀,放進布袋中擠壓出液體,確定這種液體產生醇發酵,並把它加熱到30~35℃,乾燥後活性也沒有破壞,稱它為「酶」,是「在酵母中」的意思。

這就證明發酵並不一定需要活細胞的作用,只是活細胞中存在酶的作用。

在這期間里,另一些酶也先後分離出來。例如1833年,法國化學家帕揚和佩索茲從麥芽中分離出澱粉糖酶;1867年德國生理學家屈內從胰液中分離出胰蛋白酶。

從此,酶是一種化學物質開始被人們認識。

英國生物化學家哈登在1911年證明酵母酶的活性在透析後失去。他利用透析的方法把酵母酶分離成大小兩種分子,小分子的活性在煮沸後仍然保留,而大分子的活性在煮沸後就失去,說明小分子對於酶的活性是必需的。他認為大分子是蛋白質,小分子是非蛋白質,並把小分子稱為「輔酶」。

之後,德國出生的瑞典生物化學家奧伊勒·歇爾平提純了哈登分離出來的輔酶,確定這種輔酶是糖和磷酸的特殊酯。他還解釋了輔酶的輔助作用是生物活性物質的助手。

奧伊勒·歇爾平和哈登因輔酶的研究共獲1929年諾貝爾化學獎。

直到1929年美國生物化學家薩姆納分離出結晶的分解尿素的尿素酶後,才給酶是一種物質、是一種蛋白質作出了肯定答復。

薩姆納17歲時在一次射擊事故中失去了左手臂,但他執意學習化學,進行化學實驗。1917年,他開始了分離純酶的工作,選擇了能把尿素催化分解成氨和二氧化碳的尿素酶。這種酶在刀豆中大量存在。他先後用水、甘油、30%乙醇作為溶劑溶解,均告失敗。經過9年時間,終於在1926年利用30%丙酮作為溶劑,取得成功,獲得晶體物,具有很高的尿素活性,檢驗確定是蛋白質。

但是這違反了德國化學家威爾斯塔特的權威結論。威爾斯塔特在20世紀20年代製得了純凈的酵母轉化酶和其他幾種酶,認為酶本身不是蛋白質,而是一種低分子量的物質,吸附在非晶體的、沒有什麼結構的,如蛋白質類的膠體上。

但在1930~1935年,美國化學家諾思羅普和他的同事們分離出胃蛋白酶、胰蛋白酶等多種酶,獲得它們的結晶,明確表明它們是蛋白質。這使化學家信服薩姆納是正確的,而威爾斯塔特所作的酶是非蛋白質的斷言是錯誤的。

諾思羅普和薩姆納因此共獲1946年諾貝爾化學獎。共獲這一年諾貝爾化學獎的還有美國生物化學家斯坦利。他在1936年分離並結晶出煙草壞死病毒,證明它是蛋白質。

關於酶催化專一性的研究,在19世紀末20世紀初。德國有機化學家E·費歇爾提出「鎖與鑰匙」的理論,把酶比作鎖、把反應底物比作鑰匙。反應底物是指與酶直接發生作用的化合物。

這一理論基本是正確的,經修正和補充,明確酶和被作用的底物生成中間化合物,它不僅容易生成,而且容易轉變成產物。

Ⅳ 酶的本質是什麼

酶的本質是蛋白質。

酶是由活細胞產生的、對其底物具有高度特異性和高度催化效能的蛋白質或RNA。酶的催化作用有賴於酶分子的一級結構及空間結構的完整。若酶分子變性或亞基解聚均可導致酶活性喪失。酶屬生物大分子,分子質量至少在1萬以上,大的可達百萬。

酶是一類極為重要的生物催化劑(biocatalyst)。由於酶的作用,生物體內的化學反應在極為溫和的條件下也能高效和特異地進行。

(5)酶的科學擴展閱讀:

酶的命名常根據兩個原則:

(1)酶的作用底物,如澱粉酶;

(2)催化反應的類型,如脫氫酶。

也有根據上述兩項原則綜合命名或加上酶的其它特點,如琥珀酸脫氫酶、鹼性磷酸酶等等。

習慣命名較簡單,慣用較久,但缺乏系統性又不甚合理,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,實際上它們的作用方式截然不同。又比如:銅硫解酶和乙醯輔酶A轉醯基酶實際上是同一種酶,但名稱卻完全不同。

鑒於上述情況和新發現的酶不斷增加,為適應酶學發展的新情況,國際生化協會酶委員會推薦了一套系統的酶命名方案和分類方法,決定每一種酶應有系統名稱和習慣名稱。同時每一種酶有一個固定編號。

Ⅵ 酶在生活中有哪些用處

酶在釀酒工業中的作用也很大,釀酒中使用的酵母菌,就是通過有關微生物產生的,酶的作用將澱粉等通過水解、氧化等過程,最後轉化為酒精;醬油、食醋的生產也是在酶的作用下完成的;用澱粉酶和纖維素酶處理過的飼料,營養價值提高;洗衣粉中加入適量酶,可以大大提高洗衣粉的效率,使原來不易除去的汗漬等很容易除去等等……

酶在人們生活中應用的很廣泛,因此,酶的提取和合成就成了重要的研究課題。目前酶可以從生物體內提取,如從菠蘿皮中可提取菠蘿蛋白酶。但由於酶在生物體內的含量很低,因此,它不能適應生產上的需要。工業上大量的酶是採用微生物的發酵來製取的。一般需要在適宜的條件下,選育出所需的菌種,讓其進行繁殖,獲得大量的酶制劑。總之,隨著科學水平的不斷提高,酶的應用將具有非常廣闊的前景。

Ⅶ 酶的作用是什麼

作用:

1.催化的作用。酶是一類生物催化劑,生物體內含有數千種酶,它們支配著生物的新陳代謝、營養和能量轉換等許多催化過程,與生命過程關系密切的反應大多是酶催化反應。酶使人體所進食的食物得到消化和吸收,並且維持內臟所有功能包括:細胞修復、消炎排毒、新陳代謝、提高免疫力、產生能量、促進血液循環。

2.酶在疾病診斷上的作用。隨著對酶的深入研究和越來越多的認識,富含高濃SOD的復合酶,對疾病的調理上發揮了越來越顯著的作用。正常人體內酶活性較穩定,當人體某些器官和組織受損或發生疾病後,某些酶被釋放入血、尿或體液內。

3.酶在臨床治療上的作用。酶療法已逐漸被人們所認識,廣泛受到重視,各種酶制劑在臨床上的應用越來越普遍。如胰蛋白酶、糜蛋白酶等,能催化蛋白質分解,此原理已用於外科擴創,化膿傷口凈化及胸、腹腔漿膜粘連的治療等。在血栓性靜脈炎、心肌梗塞、肺梗塞以及彌漫性血管內凝血等病的治療中,可應用纖溶酶、鏈激酶、尿激酶等,以溶解血塊,防止血栓的形成等。

4.酶在生產生活中的作用。如釀酒工業中使用的酵母菌,就是通過有關的微生物產生的,酶的作用將澱粉等通過水解、氧化等過程,最後轉化為酒精;醬油、食醋的生產也是在酶的作用下完成的;用澱粉酶和纖維素酶處理過的飼料,營養價值提高;洗衣粉中加入酶,可以使洗衣粉效率提高,使原來不易除去的汗漬等很容易除去等等。

(7)酶的科學擴展閱讀:

當今的問題是現代人體內缺酶的現象普遍嚴重,人群中十有六七的體中酶量不足。根本原因主要在兩方面:

1.自身器官的衰老,如脾的衰老,全面減少了酵素的分泌量,而影響全身八大系統60兆億細胞整體早衰,也就是氣血不足百病生;

2.另一方面,腸皺褶毒素,對毛細血管的堵塞,長期減少了營養吸收的通道,更全面加劇了整體的早衰,甚至產生各種疾病。因此腸毒是萬病之原,經常腸毒清酵素清理毒素是健康的基本保證,還有就是化脂酵素對脂肪的作用也是一樣。

參考資料:網路-酶

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