科学·技术·社会　酶为生活添姿彩

大自然的杰作：无处不在的酶,酶为生活添姿彩,生命与非生命最根本的区别：没有酶，就没有新陈代谢，就没有整个生物界。,生命具有新陈代谢,20世纪30年代以前,酶的定义：酶是一类具有生物催化作用的蛋白质。,一、酶的概述,1981年，Cech发现四膜虫rRNA的前体在没有蛋白质的情况下能专一地催化寡聚核苷酸底物的切割与连接，具有分子内催化的活性。1983年美国S.Altman等研究RNaseP（由20%蛋白质和80%的RNA组成），发现RNaseP中的RNA可催化E.colitRNA的前体加工。,1989年，Cech和Altman各自独立地发现了RNA的催化活性，并命名这一类酶为核酶，2人共同获1989年诺贝尔化学奖。,核酶是具有催化功能的RNA分子。,二、核酶发现的意义,1.它突破了“酶是蛋白质”的传统概念。,现代的酶定义：酶由生物体内活细胞产生的、具有催化功能的生物大分子。,2.对科学家们普遍感兴趣的生命的起源这一问题有了新的认识，对生物前化学有重要贡献。,先有核酸？,先有蛋白质？,VS,长期以来，人们普遍认为信息分子和功能分子是分离的。核酸是信息分子，而蛋白质是功能分子。,核酸性酶的发现给人们以启示，即RNA分子不但有复制的功能，含有复制的信息，而且还有催化的功能。因此既是信息分子，又是功能分子。这些新的概念无疑将对生物前化学的研究开辟新的思路。,三、酶的应用,1、抗肿瘤治疗,核酶是天然的具有催化能力的RNA分子，能特异性地催化RNA剪接。针对某些病原或肿瘤的基因设计特异性核酶，并将其导入细胞以阻断或降低这些基因在细胞内的表达，最终可达到抑制病原增殖、肿瘤扩散的目的。,三、酶的作用,2、RNA治疗RNA的修复,利用核酶的剪接能力，可引入新的基因功能或修复已有的基因缺陷。,蓝（N.Lan）等对镰形细胞贫血突变的珠蛋白mRNA（SRNA）进行了修复。,3.酶在轻工化工方面的应用,洗涤能手,加酶洗衣粉,目前，洗涤剂用酶已成为工业用酶中市场销量最大的酶制剂。,除碱性蛋白酶外，还添加有淀粉酶、纤维素酶、果胶酶、脂肪酶等，用来去除血渍、油渍、菜渍、巧克力等有机污渍。,牙膏、漱口水等产品中加酶，可增加洁齿效果，防治龋齿。,在护肤品和化妆品加入超氧化物歧化酶、溶菌酶、弹性蛋白酶可以起到抗衰老、抗氧化、杀菌消炎、光洁皮肤等作用。,造纸工业是一个重度污染环境的工业。在漂白过程中使用木聚糖酶和半纤维素酶等处理纸浆，减少了用氯量，从而减少了氯的污染。,4.酶在医药方面的应用,据左传记载，2500多年前，人们就懂得用麦曲治疗消化不良。20世纪后半叶，酶的应用日益广泛，它具有疗效显著、副作用小的特点。目前，酶在医学方面的应用主要有疾病的诊断、治疗和药物制造等方面。,化验单上的酶生命是酶的有秩序的协同作用，酶的紊乱就预示着疾病。,根据谷丙转氨酶(GPT)的活性大小，医生就能确诊是不是肝病。,肝组织中谷丙转氨酶含量很高，而在正常血清中其含量很低(40单位以下)。感染肝炎病毒后，肝细胞遭到破坏，GPT被释放到血液中，使血清中GPT的活性迅速增大，医生就可以根据血清中GPT的活性大小确诊是不是患肝炎，也能根据GPT的变化情况判断病情是好转还是恶化。,处方单上的酶,内科处方单上常见的酶要算多酶片。如果你消化不良或食欲不振，医生就会开点多酶片或乳酶生作为助消化剂，它们就含有消化积食的酶淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、脂肪酶等。,5.酶在环保、能源方面的应用,“白色污染”是严重的环境问题酶已被用于生产可生物降解塑料聚3-羟基丁内酯(PHB)取代塑料发泡制品、消灭白色污染的最具前景的替代物。,利用酶还可以转化工厂废水中有毒的酚类、汞化合物、剧毒的