酶的基础知识

酶的基础认识
人的一生当中体内生成的酶是有限的，随着年龄的增长，体内分泌的酶从旺盛变得不足。

人体摄入的养料不容易消化吸收，依靠摄取养料来合成酶的能力下降，从而酶缺乏加剧，形成体内酶量递减的恶性循环。

酶（enzyme），早期是指in yeast 在酵母中的意思，指由生物体内活细胞产生的一种生物催化剂。

大多数由蛋白质组成（少数为RNA）。

能在机体中十分温和的条件下，高效率地催化各种生物化学反应，促进生物体的新陈代谢。

生命活动中的消化、吸收、呼吸、运动和生殖都是酶促反应过程。

酶是细胞赖以生存的基础。

细胞新陈代谢包括的所有化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。

哺乳动物的细胞就含有几千种酶。

它们或是溶解于细胞液中，或是与各种膜结构结合在一起，或是位于细胞内其他结构的特定位置上。

这些酶统称胞内酶；另外，还有一些在细胞内合成后再分泌至细胞外的酶──胞外酶。

酶催化化学反应的能力叫酶活力（或称酶活性）。

酶活力可受多种因素的调节控制，从而使生物体能适应外界条件的变化，维持生命活动。

没有酶的参与，新陈代谢只能以极其缓慢的速度进行，生命活动就根本无法维持。

例如：食物必须在酶的作用下降解成小分子，才能透过肠壁，被组织吸收和利用。

在胃里有胃蛋白酶，在肠里有胰脏分
泌的胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等。

又如食物的氧化是动物能量的来源，其氧化过程也是在一系列酶的催化下完成的。

酶促反应要求一定的pH、温度等温和的条件，强酸、强碱、有机溶剂、重金属盐、高温、紫外线、剧烈震荡等任何使蛋白质变性的理化因素都可能使酶变性而失去其催化活性。

酶是生物体自身的工程师
每当一种物质需转化为另一种物质时，人体就会利用其自身的工程师--酶。

酶能将生物物质切割为小的碎片，再将其重新连接起来。

这样酶在我们的身体内分解或合成所有生命必需的物质。

酶是催化剂，就是说酶使生物化学反应进行得更加迅速。

有时候，一些基础反应没有酶的帮助根本不可能发生。

作为催化剂，还意味着酶不会成为终产物的一部分，它们只是使反应发生；一次反应结束后，酶又可以开始催化下一次反应了。

每一种酶都有其特定的功能。

酶的一个很独特的性质是，每种酶有且仅有一种功能。

有机体内的每项功能、每种底物、都有与其对应的唯一的一种酶。

底物与酶象钥匙与锁一样配套。

只有当酶找到其合适的底物时，生化反应才会发生。

酶和底物之间的这种相互关系使你不必担心酶加入工业生产中将会发生意外。

但如果你用化学制剂作催化剂，你就要应付一系列的副反应，因为化学制剂没有特异性。

它们对遇到的所有东西都产生作用。

而酶就不同，它们不会带来副作用。

比如，酶将淀粉转变为蔗
糖的过程中，这将是唯一的反应，其他的物质不会发生变化，其他反应也不会受到影响。

酶在温和的条件下稳定存在并工作。

酶是比化学物质和生物分子更稳定的催化剂，同时，酶在低温及中酸碱性下起作用；而多数催化相同反应的化学催化剂却不是这样。

正因如此，酶是解决工业环境问题的最佳方案。

酶不是活的有机体。

它们不过是生物分子，不会生存或死亡；它们只是工作，直到被其它的酶降解。

酶作为催化剂，也不会成为它所催化的生化反应的终产物的一部分。

某一生化反应完成后，产物离开酶，酶就可以对另一分子进行相同的作用了。

只要有合适的条件，酶可以一直工作下去。

酶可以被完全生物降解。

蛋白质酶可以分解蛋白质。

但是蛋白质酶（比如胃蛋白酶），为什么不能分解它本身？
胃蛋白酶不能使蛋白质分解为单个氨基酸，它的作用是切断酪氨酸、苯丙氨酸氨基端的肽键。

胰蛋白酶切断的是赖氨酸和精氨酸的羧基端的肽键。

蛋白酶不可以分解自身，原因是在自己的相关肽键处进行了修饰，所以不能切开自己。

不是所有蛋白质都能被蛋白酶分解的，如疯牛病的病原朊粒就是一种蛋白质，动物吃了它，就是不能消化掉它，反而被它感染的。

基因工程的基本技术是人工进行基因的剪切、拼接、组合。

基因是一段具有一定功能的DNA分子；
要把不同基因的DNA线形分子片段准确地切出来，需要各种限制性核酸内切酶（restriction endonuclease）；
要把不同片段连接起来，需要DNA连接酶（ligase）；要结合基因或其中的一个片段，需要DNA酶（DNa polymerase）等。

因此，酶是DNA重组技术中必不可少的工具，基因工程中所要用的酶统称为工具酶。