生命反应中的催化剂——酶，本文主要内容关键词为：催化剂论文,生命论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
要维持生命，必须在人体内进行许许多多化学反应。这些反应必须速度快、种类多，而且每一个反应都要和其他所有的反应很好地配合，生命之所以能平稳地维持下去，不是只靠某一个反应就成，而是要依靠各种各样反应的协作。由于人体的条件，这些反应都必须在温和的条件下进行，即不能在高温、高压和有强腐蚀性和刺激性的化学物质存在的条件下进行。这些反应还要有能灵活控制的特性，必须按环境的变化和身体的需要而不断地加以调整，否则就会或多或少地损害身体。所有这一切，都要依靠一种特殊的蛋白质去完成，它就是酶。
酶的发现
酶的催化作用，可以追溯到很久很久以前。人类早就会利用酵母使果汁和粮食转化成洒，人们把果汁和粮食变成酒的过程叫做发酵，酵母制品被称为酵素。后来，法国物理学家德拉图尔对于酵母究竟是什么东西发生了兴趣，于是，他使用了显微镜这个观察微观世界的工具观察酵母的形状，结果他观察到了酵母的繁殖过程。使他感到特别惊奇的是，酵母居然是活的。
19世纪50年代，法国的酿酒业发生了危机，葡萄酒厂存放的大量陈年的葡萄酒忽然变酸，变得无法饮用，使酿酒厂损失惨重。厂主纷纷向法国利尔大学的化学家和生理学家巴斯德求救，他也用显微镜观察研究葡萄酒里的酵母细胞，他很清楚地看到，酵母细胞有好多种，所有的葡萄酒中都含有使葡萄汁发酵转化为葡萄酒的酵母。可是，变酸了的葡萄酒中，除了含有会引起发酵的酵母以外，所含的酵母比不变酸的葡萄酒还多了几种。巴斯德认为，就是这些多余的酵母使葡萄洒变酸。
这时，巴斯德对于解决葡萄酒变酸的问题已经胸有成竹了。他认为，既然葡萄汁已经转化为葡萄酒了，那么，酒中所含的会引起发酵的酵母已经不需要而可以除去了，至于那些会使葡萄酒变酸的酵母，则是必须除去的。因此，巴斯德向葡萄洒厂提出了下面的建议：在葡萄汁经过发酵酿成葡萄酒以后，就将葡萄酒稍为加热，目的是把酒中所有的酵母细胞都杀死，这样，会使葡萄酒变酸的酵母细胞不存在了，葡萄酒再放置多年，陈年的葡萄酒也不会变酸和变质。
除了酵母以外，其他有机体内也存在着类似发酵过程的分解反应。例如，人和某些动物体的胃肠里就进行着这样的过程。从胃里分泌出来的胃液中，含有某种能加速食物分解的物质。1834年，德国科学家许旺把氯化汞加到胃液里，沉淀出一种白色粉末，把粉末里的汞化合物除去以后，再把剩下的粉末物质溶解，他就得到了一种消化液，许旺把这种粉末叫做胃蛋白酶。与此同时，法国化学家又从麦芽提取物中发现了另外一种物质，它能使淀粉转变成糖，这就是淀粉糖化酶。现在，把过去被称为是酵素的物质和后来发现的酶都叫做酶。
酶是一种强烈吸引科学家们的物质，因而他们就开始设法将酶分离出来，并想知道酶到底是一类什么物质。可是，在细胞和其他天然物质内，酶的含量非常小，而且所得到的含酶的提取液都是混合物，分离提纯相当困难。尽管如此，科学家研究酶的兴趣丝毫也没有减退。
美国康奈尔大学的生物化学家萨姆纳从一种美洲热带植物的白色种子里分离出一些晶体，这种晶体的溶液显示出脲酶所具的性质。脲酶是一种能对尿素分解为二氧化碳和氨的反应起催化作用的酶。这种晶体还显示出蛋白质的性质，凡是能使蛋白质变性的东西，也都会破坏这种酶，由此，萨姆纳肯定酶是一种蛋白质。最后，科学家终于证实，酶就是一种蛋白质催化剂。现在，分离出来的酶已经有100多种，它们都是蛋白质。