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酶在生活中的应用

发布时间:2015-04-16

  在生物体内的酶是具有生物活性的蛋白质,存在于生物体内的细胞和组织中,作为生物体内化学反应的催化剂,不断地进行自我更新,使生物体内及其复杂的代谢活动不断地、有条不紊地进行。

  酶的催化效率特别高(即高效性),比一般的化学催化剂的效率高10^7~10^18倍,这就是生物体内许多化学反应很容易进行的原因之一。

  酶的催化具有高度的化学选择性和专一性。一种酶往往只能对某一种或某一类反应起催化作用,且酶和被催化的反应物在结构上往往有相似性。

  一般在37℃左右,接近中性的环境下,酶的催化效率就非常高,虽然它与一般催化剂一样,随着温度升高,活性也提高,但由于酶是蛋白质,因此温度过高,会失去活性(变性),因此酶的催化温度一般不能高于60℃,否则,酶的催化效率就会降低,甚至会失去催化作用。强酸、强碱、重金属离子、紫外线等的存在,也都会影响酶的催化作用。

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  人体内存在大量酶,结构复杂,种类繁多,到目前为止,已发现3000种以上(即多样性)。如米饭在口腔内咀嚼时,咀嚼时间越长,甜味越明显,是由于米饭中的淀粉在口腔分泌出的唾液淀粉酶的作用下,水解成麦芽糖的缘故。因此,吃饭时多咀嚼可以让食物与唾液充分混合,有利于消化。此外人体内还有胃蛋白酶,胰蛋白酶等多种水解酶。人体从食物中摄取的蛋白质,必须在胃蛋白酶等作用下,水解成氨基酸,然后再在其它酶的作用下,选择人体所需的20多种氨基酸,按照一定的顺序重新结合成人体所需的各种蛋白质,这其中发生了许多复杂的化学反应。可以这样说,没有酶就没有生物的新陈代谢,也就没有自然界中形形色色、丰富多彩的生物界。

  酶在生产、生活中的作用

  如酿酒工业中使用的酵母菌,就是通过有关的微生物产生的,酶的作用将淀粉等通过水解、氧化等过程,最后转化为酒精;酱油、食醋的生产也是在酶的作用下完成的;用淀粉酶和纤维素酶处理过的饲料,营养价值提高;洗衣粉中加入酶,可以使洗衣粉效率提高,使原来不易除去的汗渍等很容易除去等等……

  由于酶的应用广泛,酶的提取和合成就成了重要的研究课题。此时酶可以从生物体内提取,如从菠萝皮中可提取菠萝蛋白酶。但由于酶在生物体内的含量很低,因此,它不能适应生产上的需要。工业上大量的酶是采用微生物的发酵来制取的。一般需要在适宜的条件下,选育出所需的菌种,让其进行繁殖,获得大量的酶制剂。另外,人们正在研究酶的人工合成。总之随着科学水平的提高,酶的应用将具有非常广阔的前景。

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