生物化學(xué)題目,什么是酶?

【專家解說】：酶(enzyme)，早期是指in yeast 在酵母中的意思，指由生物體內(nèi)活細(xì)胞產(chǎn)生的一種生物催化劑。大多數(shù)由蛋白質(zhì)組成(少數(shù)為RNA)。能在機(jī)體中十分溫和的條件下，高效率地催化各種生物化學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)生物體的新陳代謝。生命活動中的消化、吸收、呼吸、運(yùn)動和生殖都是酶促反應(yīng)過程。酶是細(xì)胞賴以生存的基礎(chǔ)。細(xì)胞新陳代謝包括的所有化學(xué)反應(yīng)幾乎都是在酶的催化下進(jìn)行的 酶的生物學(xué)功能 在生物體內(nèi)，酶發(fā)揮著非常廣泛的功能。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞活動的調(diào)控都離不開酶，特別是激酶和磷酸酶的參與。酶也能產(chǎn)生運(yùn)動，通過催化肌球蛋白上ATP的水解產(chǎn)生肌肉收縮，并且能夠作為細(xì)胞骨架的一部分參與運(yùn)送胞內(nèi)物質(zhì)。一些位于細(xì)胞膜上的ATP酶作為離子泵參與主動運(yùn)輸。一些生物體中比較奇特的功能也有酶的參與，例如熒光素酶可以為螢火蟲發(fā)光。[18]病毒中也含有酶，或參與侵染細(xì)胞(如HIV整合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶)，或參與病毒顆粒從宿主細(xì)胞的釋放(如流感病毒的神經(jīng)氨酸酶)。 酶的一個(gè)非常重要的功能是參與在動物消化系統(tǒng)的工作。以淀粉酶和蛋白酶為代表的一些酶可以將進(jìn)入消化道的大分子(淀粉和蛋白質(zhì))降解為小分子，以便于腸道吸收。淀粉不能被腸道直接吸收，而酶可以將淀粉水解為麥芽糖或更進(jìn)一步水解為葡萄糖等腸道可以吸收的小分子。不同的酶分解不同的食物底物。在草食性反芻動物的消化系統(tǒng)中存在一些可以產(chǎn)生纖維素酶的細(xì)菌，纖維素酶可以分解植物細(xì)胞壁中的纖維素，從而提供可被吸收的養(yǎng)料。 在代謝途徑中，多個(gè)酶以特定的順序發(fā)揮功能:前一個(gè)酶的產(chǎn)物是后一個(gè)酶的底物;每個(gè)酶催化反應(yīng)后，產(chǎn)物被傳遞到另一個(gè)酶。有些情況下，不同的酶可以平行地催化同一個(gè)反應(yīng)，從而允許進(jìn)行更為復(fù)雜的調(diào)控:比如一個(gè)酶可以以較低的活性持續(xù)地催化該反應(yīng)，而另一個(gè)酶在被誘導(dǎo)后可以較高的活性進(jìn)行催化。酶的存在確定了整個(gè)代謝按正確的途徑進(jìn)行;而一旦沒有酶的存在，代謝既不能按所需步驟進(jìn)行，也無法以足夠的速度完成合成以滿足細(xì)胞的需要。實(shí)際上如果沒有酶，代謝途徑，如糖酵解，無法獨(dú)立進(jìn)行。例如，葡萄糖可以直接與ATP反應(yīng)使得其一個(gè)或多個(gè)碳原子被磷酸化;在沒有酶的催化時(shí)，這個(gè)反應(yīng)進(jìn)行得非常緩慢以致可以忽略;而一旦加入己糖激酶，在6位上的碳原子的磷酸化反應(yīng)獲得極大加速，雖然其他碳原子的磷酸化反應(yīng)也在緩慢進(jìn)行，但在一段時(shí)間后檢測可以發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)產(chǎn)物為葡萄糖-6-磷酸。于是每個(gè)細(xì)胞就可以通過這樣一套功能性酶來完成代謝途徑的整個(gè)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。