金 城
酶:生物化学反应的催化剂
金城

在生命体内,每天要发生大量的化学反应,将摄取的营养物质降解、转化为生命能吸收利用的小分子化合物,如葡萄糖、氨基酸、核苷酸等,同时在生命体内还存在大量的化学反应将所吸收的小分子化合物合成为自身的多糖、蛋白质等大分子化合物。这些化学反应都是在生命体内的温和条件下进行的;另一方面,生命所需要的物质(如食物)在自然环境中又都是稳定的物质,这些物质的降解与转化的化学反应不会自然发生或非常缓慢,那么在生命体中,这些化学反应是如何发生的呢?催化这些化学反应的神奇物质就是“酶”。
酶是具有催化功能的生物大分子,即生物催化剂。几乎所有的细胞活动进程都需要酶的参与,与化学催化剂相似,酶能够加快反应速率;但与化学催化剂不同的是,酶具有高度的专一性,只催化特定的反应。大多数的酶可以将反应速率提高上百万倍;同时,酶作为催化剂,本身在反应过程中并不被消耗,也不影响反应的化学平衡。
哺乳动物的细胞就含有几千种酶。它们或是溶解于细胞质中,或是与各种膜结构结合在一起,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叫胞外酶。酶的催化能力(称为酶活性)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。
一般来说,动物体内的酶最适温度在35~40 ℃之间,植物体内的酶最适温度在40~50 ℃之间;……