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酶的科学

发布时间: 2021-03-30 16:55:52

科学家是怎样研究酶的本质的

  • 酶是活细胞产生的具有生物催化功能的有机物,其中大部分是蛋白质,少数是RNA或回DNA。人类对酶的化学答本质的认识历经了三次飞跃。

  • 1、1926年美国科学家J.Sumner从刀豆种子中提取了脲酶的结晶,并且通过化学实验证实了脲酶是一种蛋白质。

  • 2、20世纪80年代以来的科学研究表明,一些RNA也具有酶的催化作用。

  • 3、1994年G.Toyce等人的研究证实了具有酶活性的DNA的存在。

Ⅱ 科学中的酶

酶是一种有机催化剂,在人体新陈代谢中扮演不可缺少的角色,人体中很多反应都需要酶参与。服用药物应该是增加酶的活性。促进营养物质(食物)的分解。

Ⅲ 酶是怎样发现的

一切生物的生命活动都离不开酶,而所有的生物的体内,不论是低等生物还是高等生物,都有成千上万的酶参加生物化学的反应。虽然酶这样普遍地存在,而发现酶却是250年前的事。

1750年,意大利生物学家列俄牟尔研究了鹰的消化过程。鹰是食肉性的猛禽,有十分尖利的爪和喙,但没有牙齿,吃肉时,只把猎物撕裂,连毛带骨吞入胃中。但毛和骨在胃中经过一段时间就被消化了,这是什么东西在起作用呢?列俄牟尔设计了一个实验,对鹰的消化过程进行观察。

列俄牟尔取一个金属管,金属管内放上碎肉,两端开口处用金属丝网封住,他让鹰吞下金属管,经过一些时间,再把金属管取出。结果,发现管内充满了澄澈的液体,而碎肉却不见了。

列俄牟尔这样解释这个现象:金属管阻止了胃对碎肉的直接研磨,只有胃液可以进入金属管中,所以是胃液消化了碎肉。因此,他认为胃液中一定存在一种能消化肉的物质,但还不知道这物质是什么?

1824年,科学家斯普劳斯尔证明胃液中有酸。11年之后,德国科学家施旺从胃液中提取到一种粉末,它对肉有特别强的消化作用,但肯定不是酸。施旺称它为胃蛋白酶。酶就这样被发现了。后来又陆续发现能消化淀粉的淀粉酶以及其它多种酶。

Ⅳ 酶的作用是什么

中外劳动人民在远古时代已经将含糖或含淀粉的食物酿造成酒和醋。牛吃进去的是草,挤出来的却是富含蛋白质、脂肪的奶。人类也在把吃进的食物转变成自身成长所需的物质。

可是,一旦离开生物细胞,想在试管或烧杯里进行这些转变,那就难了。

生物细胞何以具有这些化学反应的神奇能力?是什么东西在生物细胞里面起着促进这些化学反应的奇特作用?

是生物催化剂——酶。

人们认识酶是从酵母开始的。酵母本是发酵之母的意思。它是含有酵母菌体的黄白色软固体。早在1680年,荷兰自然科学家、微生物学家列文虎克用自己设计的显微镜观察酵母细胞和细菌,但未能认识到它们是有生命的有机体。1857年,法国微生物学家、化学家巴斯德证明酵母是一种有生命的有机体,强调发酵的过程是活细胞的作用。

到1897年,德国化学家布希纳将酵母细胞用砂子磨成粉,加水制成糊状,放进布袋中挤压出液体,确定这种液体产生醇发酵,并把它加热到30~35℃,干燥后活性也没有破坏,称它为“酶”,是“在酵母中”的意思。

这就证明发酵并不一定需要活细胞的作用,只是活细胞中存在酶的作用。

在这期间里,另一些酶也先后分离出来。例如1833年,法国化学家帕扬和佩索兹从麦芽中分离出淀粉糖酶;1867年德国生理学家屈内从胰液中分离出胰蛋白酶。

从此,酶是一种化学物质开始被人们认识。

英国生物化学家哈登在1911年证明酵母酶的活性在透析后失去。他利用透析的方法把酵母酶分离成大小两种分子,小分子的活性在煮沸后仍然保留,而大分子的活性在煮沸后就失去,说明小分子对于酶的活性是必需的。他认为大分子是蛋白质,小分子是非蛋白质,并把小分子称为“辅酶”。

之后,德国出生的瑞典生物化学家奥伊勒·歇尔平提纯了哈登分离出来的辅酶,确定这种辅酶是糖和磷酸的特殊酯。他还解释了辅酶的辅助作用是生物活性物质的助手。

奥伊勒·歇尔平和哈登因辅酶的研究共获1929年诺贝尔化学奖。

直到1929年美国生物化学家萨姆纳分离出结晶的分解尿素的尿素酶后,才给酶是一种物质、是一种蛋白质作出了肯定答复。

萨姆纳17岁时在一次射击事故中失去了左手臂,但他执意学习化学,进行化学实验。1917年,他开始了分离纯酶的工作,选择了能把尿素催化分解成氨和二氧化碳的尿素酶。这种酶在刀豆中大量存在。他先后用水、甘油、30%乙醇作为溶剂溶解,均告失败。经过9年时间,终于在1926年利用30%丙酮作为溶剂,取得成功,获得晶体物,具有很高的尿素活性,检验确定是蛋白质。

但是这违反了德国化学家威尔斯塔特的权威结论。威尔斯塔特在20世纪20年代制得了纯净的酵母转化酶和其他几种酶,认为酶本身不是蛋白质,而是一种低分子量的物质,吸附在非晶体的、没有什么结构的,如蛋白质类的胶体上。

但在1930~1935年,美国化学家诺思罗普和他的同事们分离出胃蛋白酶、胰蛋白酶等多种酶,获得它们的结晶,明确表明它们是蛋白质。这使化学家信服萨姆纳是正确的,而威尔斯塔特所作的酶是非蛋白质的断言是错误的。

诺思罗普和萨姆纳因此共获1946年诺贝尔化学奖。共获这一年诺贝尔化学奖的还有美国生物化学家斯坦利。他在1936年分离并结晶出烟草坏死病毒,证明它是蛋白质。

关于酶催化专一性的研究,在19世纪末20世纪初。德国有机化学家E·费歇尔提出“锁与钥匙”的理论,把酶比作锁、把反应底物比作钥匙。反应底物是指与酶直接发生作用的化合物。

这一理论基本是正确的,经修正和补充,明确酶和被作用的底物生成中间化合物,它不仅容易生成,而且容易转变成产物。

Ⅳ 酶的本质是什么

酶的本质是蛋白质。

酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。酶的催化作用有赖于酶分子的一级结构及空间结构的完整。若酶分子变性或亚基解聚均可导致酶活性丧失。酶属生物大分子,分子质量至少在1万以上,大的可达百万。

酶是一类极为重要的生物催化剂(biocatalyst)。由于酶的作用,生物体内的化学反应在极为温和的条件下也能高效和特异地进行。

(5)酶的科学扩展阅读:

酶的命名常根据两个原则:

(1)酶的作用底物,如淀粉酶;

(2)催化反应的类型,如脱氢酶。

也有根据上述两项原则综合命名或加上酶的其它特点,如琥珀酸脱氢酶、碱性磷酸酶等等。

习惯命名较简单,习用较久,但缺乏系统性又不甚合理,以致造成某些酶的名称混乱。如:肠激酶和肌激酶,从字面看,很似来源不同而作用相似的两种酶,实际上它们的作用方式截然不同。又比如:铜硫解酶和乙酰辅酶A转酰基酶实际上是同一种酶,但名称却完全不同。

鉴于上述情况和新发现的酶不断增加,为适应酶学发展的新情况,国际生化协会酶委员会推荐了一套系统的酶命名方案和分类方法,决定每一种酶应有系统名称和习惯名称。同时每一种酶有一个固定编号。

Ⅵ 酶在生活中有哪些用处

酶在酿酒工业中的作用也很大,酿酒中使用的酵母菌,就是通过有关微生物产生的,酶的作用将淀粉等通过水解、氧化等过程,最后转化为酒精;酱油、食醋的生产也是在酶的作用下完成的;用淀粉酶和纤维素酶处理过的饲料,营养价值提高;洗衣粉中加入适量酶,可以大大提高洗衣粉的效率,使原来不易除去的汗渍等很容易除去等等……

酶在人们生活中应用的很广泛,因此,酶的提取和合成就成了重要的研究课题。目前酶可以从生物体内提取,如从菠萝皮中可提取菠萝蛋白酶。但由于酶在生物体内的含量很低,因此,它不能适应生产上的需要。工业上大量的酶是采用微生物的发酵来制取的。一般需要在适宜的条件下,选育出所需的菌种,让其进行繁殖,获得大量的酶制剂。总之,随着科学水平的不断提高,酶的应用将具有非常广阔的前景。

Ⅶ 酶的作用是什么

作用:

1.催化的作用。酶是一类生物催化剂,生物体内含有数千种酶,它们支配着生物的新陈代谢、营养和能量转换等许多催化过程,与生命过程关系密切的反应大多是酶催化反应。酶使人体所进食的食物得到消化和吸收,并且维持内脏所有功能包括:细胞修复、消炎排毒、新陈代谢、提高免疫力、产生能量、促进血液循环。

2.酶在疾病诊断上的作用。随着对酶的深入研究和越来越多的认识,富含高浓SOD的复合酶,对疾病的调理上发挥了越来越显著的作用。正常人体内酶活性较稳定,当人体某些器官和组织受损或发生疾病后,某些酶被释放入血、尿或体液内。

3.酶在临床治疗上的作用。酶疗法已逐渐被人们所认识,广泛受到重视,各种酶制剂在临床上的应用越来越普遍。如胰蛋白酶、糜蛋白酶等,能催化蛋白质分解,此原理已用于外科扩创,化脓伤口净化及胸、腹腔浆膜粘连的治疗等。在血栓性静脉炎、心肌梗塞、肺梗塞以及弥漫性血管内凝血等病的治疗中,可应用纤溶酶、链激酶、尿激酶等,以溶解血块,防止血栓的形成等。

4.酶在生产生活中的作用。如酿酒工业中使用的酵母菌,就是通过有关的微生物产生的,酶的作用将淀粉等通过水解、氧化等过程,最后转化为酒精;酱油、食醋的生产也是在酶的作用下完成的;用淀粉酶和纤维素酶处理过的饲料,营养价值提高;洗衣粉中加入酶,可以使洗衣粉效率提高,使原来不易除去的汗渍等很容易除去等等。

(7)酶的科学扩展阅读:

当今的问题是现代人体内缺酶的现象普遍严重,人群中十有六七的体中酶量不足。根本原因主要在两方面:

1.自身器官的衰老,如脾的衰老,全面减少了酵素的分泌量,而影响全身八大系统60兆亿细胞整体早衰,也就是气血不足百病生;

2.另一方面,肠皱褶毒素,对毛细血管的堵塞,长期减少了营养吸收的通道,更全面加剧了整体的早衰,甚至产生各种疾病。因此肠毒是万病之原,经常肠毒清酵素清理毒素是健康的基本保证,还有就是化脂酵素对脂肪的作用也是一样。

参考资料:网络-酶

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