發(fā)布時(shí)間: 2022-10-11 點(diǎn)擊次數(shù): 664次
酶,生命功能的執(zhí)行者
隨著研究的深入,大家發(fā)現(xiàn),酶對(duì)于生命體是如此重要——不要以為“催化”只是一個(gè)化工上的名詞,生命就是一場(chǎng)盛大的化學(xué)事件,人體是一個(gè)極其復(fù)雜的“生物化學(xué)反應(yīng)器”,由酶驅(qū)動(dòng)的生化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)奠定了生命活動(dòng)的核心基礎(chǔ)。
其中,我們首先要說(shuō)到酶的最大作用——高效的催化劑。在生命體中,每分每秒都在發(fā)生催化反應(yīng)。比如,人類(lèi)吃的食物并不直接提供能量,而是要將食物中的葡萄糖進(jìn)行氧化,才能釋放能量,以維持生物體的體溫,并為生命活動(dòng)提供能源。
如果沒(méi)有酶的參與,在常溫常壓條件下,實(shí)現(xiàn)這一系列的反應(yīng),需要幾年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間——如果沒(méi)有酶,消化一口饅頭可能要一年時(shí)間。若要加快反應(yīng)速度,就必須使用三百度以上的高溫,而這在生物體內(nèi)是不可能實(shí)現(xiàn)的。我們體內(nèi)一些酶,可以將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速率提高數(shù)百萬(wàn)倍到上億倍。正是在一系列酶的催化作用下,葡萄糖氧化的過(guò)程,才能在常溫常壓下瞬間完成。
一些酶促反應(yīng)會(huì)與我們的感知不經(jīng)意相交,是它們讓我們感受到酸甜苦辣。例如,當(dāng)我們反復(fù)咀嚼饅頭或米飯,舌頭即會(huì)感知甜味,這是由于唾液腺分泌的淀粉酶,促使淀粉部分分解為麥芽糖。
而酶的存在也能解釋很多現(xiàn)象。比如,為什么有的人飲酒會(huì)“上臉”,有些人則不會(huì)?為什么人會(huì)“宿醉”?這與兩個(gè)酶關(guān)聯(lián)甚重:肝中的乙醇脫氫酶負(fù)責(zé)將酒中的乙醇氧化為乙醛,生成的乙醛進(jìn)一步在乙醛脫氫酶的催化下轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害的乙酸。有的人乙醇脫氫酶活性高,則飲酒后乙醛水平迅速升高,乙醛使毛細(xì)血管擴(kuò)張,表現(xiàn)為人的面部潮紅;可若他(她)體內(nèi)的乙醛脫氫酶活性較低,那么難以轉(zhuǎn)化的乙醛在體內(nèi)堆積,會(huì)導(dǎo)致宿醉,甚至造成肝損傷。
這些特點(diǎn)讓酶與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)密不可分。例如,醫(yī)生可以通過(guò)檢測(cè)人體特定的酶的含量,來(lái)判斷疾病的狀況。例如,轉(zhuǎn)氨酶異常升高時(shí),指示肝臟可能受了損。測(cè)定一組酶,比較不同酶的變化,為臨床診斷提供依據(jù),稱(chēng)為酶譜檢測(cè)。再比如,心肌酶譜綜合了心肌的多種酶,心肌細(xì)胞壞死時(shí),釋放到血清中的心肌酶會(huì)發(fā)生異常。檢測(cè)這些心肌酶,對(duì)診斷心肌梗死以及評(píng)價(jià)溶栓治療效果有一定的臨床價(jià)值。
而酶,也成為治病的藥物。鏈激酶、尿激酶作為溶栓治療的常用藥物,已有數(shù)十年的臨床應(yīng)用歷史。鏈激酶是第一個(gè)用于臨床的溶栓藥物蛋白酶,但它在體內(nèi)的半衰期短,且生產(chǎn)成本高。將鏈激酶用基因工程的手段進(jìn)行改造,得到重組鏈激酶,作用時(shí)間延長(zhǎng),易于生產(chǎn)且更安全可控。