酶的催化作用

俞超

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摘要

催化剂是一种改变化学反应速率的物质，但化学反应发生前后，这些物质的数量和性质并没有发生变化。催化剂的种类很多，有液态的，也有固态的；按反应系统的相态分为均相催化剂和多相催化剂，包括酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂(hydroxidecatalytic催化剂在铁催化剂、钒催化剂、乙烯聚合物、丁二烯橡胶等现代化学工业中占有极其重要的地位。酵素的催化作用在这里主要讲一下。

在日常生活中，最常见的酵素载体是酒曲，它含有加速淀粉、蛋白质转化为糖、氨基酸，即糖化，然后糖在酵母酶的作用下分解成乙醇，即酒精的微生物分泌酶，如淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等。洗发香波中还含有能加速油脂分解的脂肪酶。             

关键词：酶、催化剂、催化作用

一．酶的作用特点

酶作为生物活性物质，主要是蛋白质，一部分是RNA，作为具有生物催化功能的高分子物质，其生物活性物质具有重要的应用价值。几乎所有的细胞活性都需要酶作为催化剂，反应过程中不使用酶，不影响化学平衡。

酶具有高效性、特异性、温和性、多样性、活性调节能力、多变性和催化作用，酶具有催化和抑制作用。酶是一种催化剂，其作用是降低化学反应活化能，改变化学反应路径，与效率仅略高于酶的无机催化剂相比，T。能显著加快反应速度。其催化效率是普通非生物催化剂的109-1012倍。该酶的工作条件也温和。过高或过低，过高的温度会改变酶的空间结构，降低酶的活性，而过低的温度则会抑制酶的活性。这种现象的出现是因为酶是蛋白质和其他生物大分子，蛋白质具有易变性的特点。酶作为一种特殊的催化剂，具有很高的专一性，只能靶向一个或多个化学反应，包括立体化学结构的选择性。与活细胞催化剂相比，其催化效果特异，无副作用，便于控制和分离过程。酶能加快可以发生的反应的反应速度。酶不能改变化学反应的平衡，也不能使热力学上不可能发生的反应。酶的物理性质。反应前后可能会发生变化。   

如果将酶从生物体分离出来，给予温和的条件，也可以在体外进行催化反应，它具有高度专一性，只催化一类化学反应，只产生一种产物，反应效率高，反应条件又温和，反应中副反应少、催化效率高，基本不会对环境产生较大的影响，这也是现在大力提倡酶的主导因素。但是酶也具有自己的缺点，酶的化学性质不太稳定，容易受到外界因素的影响。酶在反应过程中容易受到外界因素而变性，逐渐丧失活性，因此上控制反应条件十分艰难，反应难以进行到底。除此之外，酶在化学反应前后尽管化学性质不变，但是酶是水溶性的，难以重复利用，使得成本增加了。但是随着对酶的研究深入，酶的固化可以实现对酶的重复利用。

二．酶在日常生活中的应用。

酶作为一种非常高效的催化剂，在日常生活中应用非常广泛。首先酶已经被广泛应用于制药工业，比如采用酶催化技术可以生成成品药和医药中间体，它可以转化和拆分催化产生多种代谢产物。其次，酶广泛应用于食品工业，食品主要应用的是界面酶学和非水酶学，并利用脂肪酶在乳制品的增香、鱼片脱脂等，脂肪酶应用于乳脂水解。其实离我们最近的还是日常生活用品的酶，比如洗衣粉中含有水解酶，酒曲中含有很多微生物酶。

三．酶与医学的紧密联系

要说酶与医学的联系，不如说酶与我们健康的联系。我们人体内每时每刻都在进行代谢反应，而这些反应都与一种物质有联系——酶。目前已发现的酶已有2000多种，而在人体中的酶就有700多种，他们广泛分发布于口腔、肠胃道、胰腺、肝脏、肌肉和皮肤里。

概括的来说，我们人类从外界获取的物质中基本都含有合成酶的原料，比如说摄入的食物、饮用的纯净水以及吸入的新鲜空气中，都含有一些合成酶的原料。在这里呢给大家一个建议，就是可以生吃的蔬菜和水果尽量生吃，究其原因，就是生的蔬菜和水果中含有较多的酶原，但是经过烹饪煮熟之后，它们所含有的酶原就会大量的减少，因此建议大家可以生吃的水果和蔬菜尽量生吃，身体可以获得大量的酶原，这对健康有很大的益处。其次呢，就是我们口腔内的腮腺在我们咀嚼食物的时候会分泌大量的唾液淀粉酶，值得一提的是，许多无机分子也是组成酶的重要原料，比如说镁、铁、铜、硒等元素，因此呢，在日常生活的饮食中应注意适当的吃一些富含矿物元素的食物。那么在我们人体内酶就是推动新陈代谢、促使一切与生命有关的化学反应顺利进行的物质。

四．使用酶催化剂的意义

首先，酶作为一种生物催化剂，具有生物活性，它与我们生物体内时时刻刻发生的新陈代谢反应有着密不可分的联系，生物体内成百上千的酶保证着生命活动有条不紊的进行；其次，酶作为一种高效催化剂，在动力学方面有着举足轻重的意义，酶降低了许多化学反应的活化能，使得许多化学反应能够正常地进行，在热力学方面，酶作为催化剂只加快反应速率，而不改变化学反应常数。

五．前景及展望

通过对酶的简单研究，感觉很多，酶的神奇作用与其结构是不可分割的，特别是对我的医学生，它推动了许多重大的医学突破古代人类使用酶生产食品的经验，现代酶催化剂更广泛地用于生产，许多新的工业生物反应过程出现。食品工业广泛使用各种酶制造糖、葡萄酒、酱汁、醋等食品，纺织工业使用淀粉酶脱浆，羊毛纺织工业使用脂肪酶脱脂，皮革工业使用角蛋白酶脱毛，丝绸工业和摄影设备工业使用蛋白酶使生丝和底片脱胶。农业霉菌淀粉酶、纤维素酶作为饲料加工，果胶酶脱胶麻或精制麻。在医学和轻工业中，酶催化剂被用来生产氨基酸、半合成抗生素等。无论在生活的哪个方面，它都有其不可磨灭的贡献。但目前，我们对酶的肤浅认识很难取得重大的成就，因此酶具有广阔的探索价值。

参考文献

[1]张浩. 基于酶的催化作用构建活性评价和传感检测新方法[D].重庆大学,2021.DOI:10.27670/d.cnki.gcqdu.2021.000060.

[2]易梦绪.影响酶催化作用的相关因素分析[J].中国高新区,2018(02):203.      

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