酶的催化作用
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酶的催化作用
摘要
催化剂是一种改变化学反应速率的物质,但化学反应发生前后,这些物质的
数量和性质并没有发生变化。
催化剂的种类很多,有液态的,也有固态的;按反
应系统的相态分为均相催化剂和多相催化剂,包括酸、碱、可溶性过渡金属化合
物和过氧化物催化剂(hydroxidecatalytic催化剂在铁催化剂、钒催化剂、乙烯
聚合物、丁二烯橡胶等现代化学工业中占有极其重要的地位。
酵素的催化作用在
这里主要讲一下。
在日常生活中,最常见的酵素载体是酒曲,它含有加速淀粉、蛋白质转化为糖、氨基酸,即糖化,然后糖在酵母酶的作用下分解成乙醇,即酒精的微生物分
泌酶,如淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等。
洗发香波中还含有能加速油脂分解的脂肪酶。
关键词:酶、催化剂、催化作用
一.酶的作用特点
酶作为生物活性物质,主要是蛋白质,一部分是RNA,作为具有生物催化功
能的高分子物质,其生物活性物质具有重要的应用价值。
几乎所有的细胞活性都
需要酶作为催化剂,反应过程中不使用酶,不影响化学平衡。
酶具有高效性、特异性、温和性、多样性、活性调节能力、多变性和催化作用,酶具有催化和抑制作用。
酶是一种催化剂,其作用是降低化学反应活化能,
改变化学反应路径,与效率仅略高于酶的无机催化剂相比,T。
能显著加快反应
速度。
其催化效率是普通非生物催化剂的109-1012倍。
该酶的工作条件也温和。
过高或过低,过高的温度会改变酶的空间结构,降低酶的活性,而过低的温度则
会抑制酶的活性。
这种现象的出现是因为酶是蛋白质和其他生物大分子,蛋白质
具有易变性的特点。
酶作为一种特殊的催化剂,具有很高的专一性,只能靶向一
个或多个化学反应,包括立体化学结构的选择性。
与活细胞催化剂相比,其催化
效果特异,无副作用,便于控制和分离过程。
酶能加快可以发生的反应的反应速度。
酶不能改变化学反应的平衡,也不能使热力学上不可能发生的反应。
酶的物
理性质。
反应前后可能会发生变化。
如果将酶从生物体分离出来,给予温和的条件,也可以在体外进行催化反应,它具有高度专一性,只催化一类化学反应,只产生一种产物,反应效率高,反应
条件又温和,反应中副反应少、催化效率高,基本不会对环境产生较大的影响,
这也是现在大力提倡酶的主导因素。
但是酶也具有自己的缺点,酶的化学性质不
太稳定,容易受到外界因素的影响。
酶在反应过程中容易受到外界因素而变性,
逐渐丧失活性,因此上控制反应条件十分艰难,反应难以进行到底。
除此之外,
酶在化学反应前后尽管化学性质不变,但是酶是水溶性的,难以重复利用,使得
成本增加了。
但是随着对酶的研究深入,酶的固化可以实现对酶的重复利用。
二.酶在日常生活中的应用。
酶作为一种非常高效的催化剂,在日常生活中应用非常广泛。
首先酶已经被
广泛应用于制药工业,比如采用酶催化技术可以生成成品药和医药中间体,它可
以转化和拆分催化产生多种代谢产物。
其次,酶广泛应用于食品工业,食品主要
应用的是界面酶学和非水酶学,并利用脂肪酶在乳制品的增香、鱼片脱脂等,脂
肪酶应用于乳脂水解。
其实离我们最近的还是日常生活用品的酶,比如洗衣粉中
含有水解酶,酒曲中含有很多微生物酶。
三.酶与医学的紧密联系
要说酶与医学的联系,不如说酶与我们健康的联系。
我们人体内每时每刻都
在进行代谢反应,而这些反应都与一种物质有联系——酶。
目前已发现的酶已有2000多种,而在人体中的酶就有700多种,他们广泛分发布于口腔、肠胃道、胰腺、肝脏、肌肉和皮肤里。
概括的来说,我们人类从外界获取的物质中基本都含有合成酶的原料,比如
说摄入的食物、饮用的纯净水以及吸入的新鲜空气中,都含有一些合成酶的原料。
在这里呢给大家一个建议,就是可以生吃的蔬菜和水果尽量生吃,究其原因,就
是生的蔬菜和水果中含有较多的酶原,但是经过烹饪煮熟之后,它们所含有的酶
原就会大量的减少,因此建议大家可以生吃的水果和蔬菜尽量生吃,身体可以获
得大量的酶原,这对健康有很大的益处。
其次呢,就是我们口腔内的腮腺在我们
咀嚼食物的时候会分泌大量的唾液淀粉酶,值得一提的是,许多无机分子也是组
成酶的重要原料,比如说镁、铁、铜、硒等元素,因此呢,在日常生活的饮食中
应注意适当的吃一些富含矿物元素的食物。
那么在我们人体内酶就是推动新陈代谢、促使一切与生命有关的化学反应顺利进行的物质。
四.使用酶催化剂的意义
首先,酶作为一种生物催化剂,具有生物活性,它与我们生物体内时时刻刻
发生的新陈代谢反应有着密不可分的联系,生物体内成百上千的酶保证着生命活
动有条不紊的进行;其次,酶作为一种高效催化剂,在动力学方面有着举足轻重
的意义,酶降低了许多化学反应的活化能,使得许多化学反应能够正常地进行,
在热力学方面,酶作为催化剂只加快反应速率,而不改变化学反应常数。
五.前景及展望
通过对酶的简单研究,感觉很多,酶的神奇作用与其结构是不可分割的,特
别是对我的医学生,它推动了许多重大的医学突破古代人类使用酶生产食品的经验,现代酶催化剂更广泛地用于生产,许多新的工业生物反应过程出现。
食品工
业广泛使用各种酶制造糖、葡萄酒、酱汁、醋等食品,纺织工业使用淀粉酶脱浆,羊毛纺织工业使用脂肪酶脱脂,皮革工业使用角蛋白酶脱毛,丝绸工业和摄影设
备工业使用蛋白酶使生丝和底片脱胶。
农业霉菌淀粉酶、纤维素酶作为饲料加工,果胶酶脱胶麻或精制麻。
在医学和轻工业中,酶催化剂被用来生产氨基酸、半合
成抗生素等。
无论在生活的哪个方面,它都有其不可磨灭的贡献。
但目前,我们
对酶的肤浅认识很难取得重大的成就,因此酶具有广阔的探索价值。
参考文献
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