7-初中生物课外读本-生活中的酶

生活中的酶

一、阅读

生物体内进行的各种各样的生物化学反应，多数是在酶的催化作用下进行的。因此，酶在生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的应用前景十分诱人。

1 酶在轻工业和化工工业上的应用

为使牛仔服柔软、光洁，改善手感和外观，人们用纤维素酶处理棉布，就不会出现以前常用沙石洗工艺对棉布进行处理，容易导致纤维不均匀、损害织物的强度等问题。我国目前制作牛仔服的棉布，生产过程都采用了纤维素酶处理工艺。

用酶代替化学和物理方法制造纸浆和漂白，解决了造纸产生的大量污染，并提高了纸浆质量。用废纸制造纸浆时，用酶代替化学脱墨，可保持制成的纸的强度。

用蛋白酶处理毛纺织品，可以防止水洗后出现的缩水，还可以提高染色效果，减少污染。用蛋白酶、脂肪酶处理皮革，可以缩短皮革鞣制过程，减少污染和提高产量。

2 酶在生活中的应用

将水果制成果汁，既提高了水果的经济附加值，又方便了食用。但是，在制作果汁的过程中，人们发现：水果出汁率低；耗费的时间长；榨取的果汁混浊，黏度高；不溶性物质含量多；放置一段时间后，很容易发生沉淀等。为解决这些问题，工业上采用果胶酶和纤维素酶来处理果肉，不仅提高了果肉的出汁率，缩短了出汁时间，而且能使生产的果汁澄清，稳定性强。

加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强的去污能力，把衣物清洗得更加干净鲜亮。加酶洗衣粉中的酶可不是直接来自生物体的，而是经过酶工程改造的产品，比一般的酶稳定性强。

残留在牙缝里的食物残渣是细菌的美食，也是导致龋齿的祸根。含酶牙膏可以分解细菌，使我们牙齿亮洁，口气清新。

日用化学洗涤剂是当今社会人们离不开的生活必需品。为了进一步增强洗涤剂对某些特殊污垢的去除能力，在洗涤剂中还经常会添加各种酶类，如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶等。蛋白酶是洗涤剂中最常用的一类酶制剂，它能把蛋白质分解成可溶性的多肽，因而对血渍、奶渍等蛋白质类污垢的去除特别有效。洗衣粉是偏碱性的，加在洗衣粉中的蛋白酶都是碱性蛋白酶。在人们衣物上的污垢中，脂肪类污垢约占总污垢量的3/4，因此，在洗涤剂中添加适量的脂肪酶，可以极大地提高洗涤剂的去污效果。衣物上也常有淀粉类污垢，如土豆泥、粥等，含有淀粉酶的加酶洗衣粉对去除这类污垢效果良好。淀粉酶可将淀粉水解成糊精、麦芽糖等。纤维素酶也被广泛应用于洗涤剂。纤维素酶虽不能直接去除衣物上的污垢，但能使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗涤剂充分接触，使洗涤剂的去污效果更好。纤维素酶还能去除棉纺织品表面的浮毛，平整织物表面，使洗涤后的棉纺织品柔软蓬松，织纹清晰，色泽更加鲜艳，穿着更加舒适。实际上，污垢的成分极其复杂，蛋白质类、脂肪类、淀粉类等污垢可能同时存在，所以利用具有几种酶制剂复合配方的洗涤剂，去污效果会更理想。各种加酶洗衣粉就是这类洗涤剂的典型代表。

3 酶在医药工业上的应用

青酶素在临床上已经应用了半个多世纪，许多致病菌已产生对青酶素的耐药性，降低了青酶素的治疗效果。利用青酶素酰化酶可以获得许多抗菌广、抗耐药性强和稳定性好的新的青酶素。现在医院里使用的氨苄青酶素和羟氨苄青酶素都是这样生产的。这些产品疗效高，过敏反应低，甚至可以口服，使用方便。溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素复合使用，能增强抗生素的疗效。

帕金森综合症是一种老年性疾病，患者手指颤抖，肌肉僵直，行动不便。发病原因是因为大脑神经细胞不能将酪氨酸转化成神经递质类的多巴。治疗这种疾病的重要手段就是给病人服用多巴。人们从微生物中找到了一种酪氨酸酶，它能够将丙酮酸和氨等合成多巴。这个

反应效率很高，可以用于大量生产多巴。

多酶片中含有多种消化酶，如蛋白酶、脂肪酶等，消化不良时可以服用。

糖尿病患者可以用含有特定酶的尿糖试纸检验自己的尿糖情况。

在临床诊断上，酶标免疫测定法开始广泛应用。首先将酶与抗体或抗原结合，制备成酶标记的抗体或抗原。测定时，利用酶标抗体（或酶标抗原）与待测样品中抗原（或抗体）结合，再借助标记的酶催化特定的反应，测定出在酶－抗体－抗原结合物中的酶的含量，就可以计算出待测定样品中的抗体或抗原的含量。通过抗体或抗原的量可以诊断某种疾病。在酶标免疫测定中，最常使用的标记酶是碱性磷酸脂酶和过氧化物酶。利用酶标免疫测定，可以诊断肠虫、毛线虫、血吸虫等寄生虫病，以及疟疾、麻疹、疱疹、乙型肝炎等疾病。

4 酶在环境保护方面的应用

酶传感器可以用于水质监测，如科学家用固定化多酚氧化酶研制成的多酚氧化酶传感器可以快速测定出水中质量分数仅有2×10-7的酚。

二、链接（核心概念的再解释）

酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

酶制剂是指含有酶的制品，可以分为液体和固体两大类。

固定化酶技术是将酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由出入。生产过程中，将液体的反应物从反应柱的上端注入，使其流过反应柱，与固定化酶接触，转化成产物，从反应柱的下端流出。

固定化细胞是通过各种方法将细胞与一定的载体结合，使细胞仍保持原有的生物活性，这一过程称为固定化细胞。

酶工程是指将酶所具有的生物催化功能，借助于工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。

三、讨论与思考

1．日常生活中，洗衣服时放入加酶洗衣粉后加水洗涤时，有的同学直接倒入冷水，有的同学加的是温水，而有的同学认为要洗干净必须开水才行。

答案：温水

2．某生物兴趣小组的同学想探究加酶洗衣粉的最适温度

（1）实验原理：酶的活性受温度的影响，最适温度时酶的活性最大，去污力最强，高于或低于此温度酶的活性降低，去污力下降

（2）实验材料：加酶的洗衣粉，大小相同的白棉布多块，鸡血，500mL大烧杯，玻璃棒，温度计，自来水，水壶等。

（3）实验步骤

①带有污染物的实验用布的制取：取同一质地、大小相同的白棉布3块，在上面分别滴加4滴鸡血，放置至干燥。

②取500mL大烧杯3只，分别用量筒取250mL水放入大烧杯中，加冰块和热水将水温分别调至10 ℃、40 ℃、70 ℃

③称取等量的洗衣粉：用天平准确称取三份5g同种加酶洗衣粉分别放入3烧杯中，然后同时放入制好的污染物白布。

④用玻璃棒同时充分搅拌相同时间。

⑤观察洗涤效果。讨论、探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响时，测得℃洗涤效果最好？

答案：40℃时