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酵素(Enzyme),在希腊语里,就是存在于酵母(zyme)中的意思。酵素一词其实是日本和台湾的译法,在大陆它有另外的,大家所熟悉的名字——酶。
在人类体内,有5000多种已知的酶,它对人体的代谢至关重要。在生物体内的酶存在于生物细胞和组织中,作为化学反应的催化剂,不断地进行自我更新,使生物体内及其复杂的代谢活动不断地、有条不紊地进行。
那么通常我们所说的酵素,与酶又有怎样的关系呢?如今我们提到酵素,多半指的是酵素食品或产品。而酶则是生物学的一个专有名词。姑且不讨论酵素食品本身的作用,本文我们只谈酶在生物体中,那些我们该知道的基本作用。
酶的重要性
生物体由细胞构成,每个细胞由于酶的存在才表现出种种生命活动。只有酶存在,人体内才能进行各项生化反应。人体内酶越多,越完整,其生命就越健康。当人体内没有了活性酶,生命也就结束。人类的疾病,大多数均与酶缺乏或合成障碍有关。
酶使人体所进食的食物得到消化和吸收,并且帮助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。
高效性与专一性
酶的催化具有高度的选择性和专一性,一种酶往往只能对某一种或某一类反应起催化作用,且酶和被催化的反应物在结构上往往有相似性。
一般在37℃左右,酶的催化效率就非常高,虽然它与一般催化剂一样,随着温度升高,活性也提高,但由于酶是蛋白质,温度过高,会失去活性(变性),因此酶的催化温度一般不能高于60℃,否则,酶的催化效率就会降低,甚至会失去催化作用。强酸、强碱、重金属离子、紫外线等因素的存在,也都会影响酶的催化作用。
在人体中的作用
酶是作用于体内特定分子(也叫酶作用物)的特殊蛋白质,有增加代谢反应和变化等作用。不同的酶与各种任务联系在一起,如消化和新陈代谢,以及纠正胰岛素和胰高血糖素等荷尔蒙功能等。很多酶帮助分解乳糖和蛋白质等食物分子和化合物,以帮助适当吸收这些营养素。这些消化酶的数量会在人衰老后减少,但能通过保健品和饮食加以补充。
人体内的酶负责新陈代谢,或分解和构建细胞层面的所有东西。体内的酶主要有两种类型,即新陈代谢酶和消化酶。这些蛋白质作用于细胞特定的点并带来想要的结果或改变。这种酶类的其中一些帮助促进细胞间能量交换,其它部分则帮助分解脂肪和糖,用于产生能量。
可以这样说,没有酶就没有生物的新陈代谢,也就没有自然界中形形色色、丰富多彩的生物界。
与某些疾病的关系
酶缺乏所致之疾病多为先天性或遗传性,如白化症。
中毒性疾病几乎都是由于某些酶被抑制所引起的。如常用的有机磷农药中毒时,就是因酶失去活性。某些金属离子引起人体中毒,也是如此。
在疾病诊断上的应用
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。
如发生急性胰腺炎时,血清和尿中淀粉酶活性显著升高;肝炎和其它原因肝脏受损,肝细胞坏死或通透性增强,大量转氨酶释放入血,使血清转氨酶升高;心肌梗塞时,血清乳酸脱氢酶和磷酸肌酸激酶明显升高;当有机磷农药中毒时,胆碱酯酶活性受抑制,血清胆碱酯酶活性下降;某些肝胆疾病,特别是胆道梗阻时,血清谷氨酰移换酶增高等等。因此,借助血、尿或体液内酶的活性测定,可以一定程度了解或判定某些疾病的发生和发展。
在临床治疗上的应用
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,可应用酶以溶解血块,防止血栓的形成等。
一些酶,不仅可用于脑、心、肝、肾等重要脏器的辅助治疗,在肿瘤方面的使用也取得了显著的成效。另外,还利用酶的竞争性抑制的原理,合成一些化学药物,进行抑菌、杀菌和抗肿瘤等的治疗。
在生产生活中的应用
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……
由于酶的应用广泛,酶的提取和合成就成了重要的研究课题。此时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。另外,人们正在研究酶的人工合成。总之随着科学水平的提高,酶的应用将具有非常广阔的前景。
在人类体内,有5000多种已知的酶,它对人体的代谢至关重要。在生物体内的酶存在于生物细胞和组织中,作为化学反应的催化剂,不断地进行自我更新,使生物体内及其复杂的代谢活动不断地、有条不紊地进行。
那么通常我们所说的酵素,与酶又有怎样的关系呢?如今我们提到酵素,多半指的是酵素食品或产品。而酶则是生物学的一个专有名词。姑且不讨论酵素食品本身的作用,本文我们只谈酶在生物体中,那些我们该知道的基本作用。
酶的重要性
生物体由细胞构成,每个细胞由于酶的存在才表现出种种生命活动。只有酶存在,人体内才能进行各项生化反应。人体内酶越多,越完整,其生命就越健康。当人体内没有了活性酶,生命也就结束。人类的疾病,大多数均与酶缺乏或合成障碍有关。
酶使人体所进食的食物得到消化和吸收,并且帮助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。
高效性与专一性
酶的催化具有高度的选择性和专一性,一种酶往往只能对某一种或某一类反应起催化作用,且酶和被催化的反应物在结构上往往有相似性。
一般在37℃左右,酶的催化效率就非常高,虽然它与一般催化剂一样,随着温度升高,活性也提高,但由于酶是蛋白质,温度过高,会失去活性(变性),因此酶的催化温度一般不能高于60℃,否则,酶的催化效率就会降低,甚至会失去催化作用。强酸、强碱、重金属离子、紫外线等因素的存在,也都会影响酶的催化作用。
在人体中的作用
酶是作用于体内特定分子(也叫酶作用物)的特殊蛋白质,有增加代谢反应和变化等作用。不同的酶与各种任务联系在一起,如消化和新陈代谢,以及纠正胰岛素和胰高血糖素等荷尔蒙功能等。很多酶帮助分解乳糖和蛋白质等食物分子和化合物,以帮助适当吸收这些营养素。这些消化酶的数量会在人衰老后减少,但能通过保健品和饮食加以补充。
人体内的酶负责新陈代谢,或分解和构建细胞层面的所有东西。体内的酶主要有两种类型,即新陈代谢酶和消化酶。这些蛋白质作用于细胞特定的点并带来想要的结果或改变。这种酶类的其中一些帮助促进细胞间能量交换,其它部分则帮助分解脂肪和糖,用于产生能量。
可以这样说,没有酶就没有生物的新陈代谢,也就没有自然界中形形色色、丰富多彩的生物界。
与某些疾病的关系
酶缺乏所致之疾病多为先天性或遗传性,如白化症。
中毒性疾病几乎都是由于某些酶被抑制所引起的。如常用的有机磷农药中毒时,就是因酶失去活性。某些金属离子引起人体中毒,也是如此。
在疾病诊断上的应用
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。
如发生急性胰腺炎时,血清和尿中淀粉酶活性显著升高;肝炎和其它原因肝脏受损,肝细胞坏死或通透性增强,大量转氨酶释放入血,使血清转氨酶升高;心肌梗塞时,血清乳酸脱氢酶和磷酸肌酸激酶明显升高;当有机磷农药中毒时,胆碱酯酶活性受抑制,血清胆碱酯酶活性下降;某些肝胆疾病,特别是胆道梗阻时,血清谷氨酰移换酶增高等等。因此,借助血、尿或体液内酶的活性测定,可以一定程度了解或判定某些疾病的发生和发展。
在临床治疗上的应用
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,可应用酶以溶解血块,防止血栓的形成等。
一些酶,不仅可用于脑、心、肝、肾等重要脏器的辅助治疗,在肿瘤方面的使用也取得了显著的成效。另外,还利用酶的竞争性抑制的原理,合成一些化学药物,进行抑菌、杀菌和抗肿瘤等的治疗。
在生产生活中的应用
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……
由于酶的应用广泛,酶的提取和合成就成了重要的研究课题。此时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。另外,人们正在研究酶的人工合成。总之随着科学水平的提高,酶的应用将具有非常广阔的前景。