科学·技术·社会　酶为生活添姿彩.pptx

酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。,一、酶概念,1982年美国科学家T.Cech和他的同事对“四膜虫编码rRNA前体的DNA序列含有间隔内含子序列”的研究中发现自身剪接内含子的RNA具有催化功能。为了与酶(enzyme)区分，Cech将它命名为ribozyme，其中文译名尚未统一，目前高等院校教材生物化学与分子生物学中将它命名为催化性小RNA，但以往大多数人称它为核酶，还有其他命名，如核糖酶、类RNA、酶性RNA、酶RNA等。催化性小RNA的发现为“生物催化剂”这个“家庭”增添了一员，从此酶多了一个“弟弟”。因为其本质是RNA，而且不参与翻译，所以它又属于组成型非编码RNA中的一份子。,酶的化学本质是蛋白质，因此它也具有一级、二级、三级，乃至四级结构。按其分子的不同，可分为单纯酶和结合酶两大类。仅含有蛋白质的称为单纯酶；结合酶则由酶蛋白和辅助因子组成。例如，大多数水解酶单纯由蛋白质组成；黄素单核苷酸酶则是由酶蛋白和辅助因子组成的结合蛋白酶。结合酶中的酶蛋白为蛋白质部分，辅助因子为非蛋白质部分，两者结合成全酶，只有全酶才有催化活性。,二、特点,1。高效性：酶的催化效率比无机催化剂更高，使得反应速率更快；2。专一性：一种酶只能催化一种或一类底物，如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽。3。多样性：酶的种类很多，迄今为止已发现约4000多种酶，在生物体中的酶远远大于这个数量。4。温和性：是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。5。活性可调节性：包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等。,6。易变性：大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏；7。有些酶的催化性与辅助因子有关。酶与无机催化剂比较：1。相同点：1）改变化学反应速率，本身几乎不被消耗；2）只催化已存在的化学反应；3）加快化学反应速率，缩短达到平衡时间，但不改变平衡点；4）降低活化能，使化学反应速率加快。5）都会出现中毒现象。2。不同点：即酶的特性，包括高效性，专一性，温和性（需要一定的pH和温度）等.。,三、功能作用,催化酶是一类生物催化剂，生物体内含有数千种酶，它们支配着生物的新陈代谢、营养和能量转换等许多催化过程，与生命过程关系密切的反应大多是酶催化反应。酶的这些性质使细胞内错综复杂的物质代谢过程能有条不紊地进行，使物质代谢与正常的生理机能互相适应。若因遗传缺陷造成某个酶缺损，或其它原因造成酶的活性减弱，均可导致该酶催化的反应异常，使物质代谢紊乱，甚至发生疾病，因此酶与医学的关系十分密切。,生物体由细胞构成，每个细胞由于酶的存在才表现出种种生命活动，体内的新陈代谢才能进行。酶是人体内新陈代谢的催化剂，只有酶存在，人体内才能进行各项生化反应。人体内酶越多，越完整，其生命就越健康。当人体内没有了活性酶，生命也就结束。人类的疾病，大多数均与酶缺乏或合成障碍有关。酶使人体所进食的食物得到消化和吸收，并且维持内脏所有功能包括：细胞修复、消炎排毒、新陈代谢、提高免疫力、产生能量、促进血液循环。,四、应用,酶在疾病诊断上的应用随着对酶的深入研究和越来越多的认识，富含高浓SOD的复合酶，对疾病的调理上发挥了越来越显著的作用。正常人体内酶活性较稳定，当人体某些器官和组织受损或发生疾病后，某些酶被释放入血、尿或体液内。如急性胰腺炎时，血清和尿中淀粉酶活性显著升高；肝炎和其它原因肝脏受损，肝细胞坏死或通透性增强，大量转氨酶释放入血，使血清转氨酶升高；心肌梗塞时，血清乳酸脱氢酶和磷酸肌酸激酶明显升高；一清二补等通过对各种复合酶的组合使用，增强体质，提高机能后，甚至大幅提高了生育力。当有机磷农药中毒时，胆碱酯酶活性受抑制，血清胆碱酯酶活性下降；某些肝胆疾定，可以了解或判定某些疾病的发生病，特别是胆道梗阻时，血清r谷氨酰移换酶增高等等。因此，借助血、尿或体液内酶的活性测和展发。,酶在临床治疗上的应用,酶疗法已逐渐被人们所认识，广泛受到重视，各种酶制剂在临床上的应用越来越普遍。如胰蛋白酶、糜蛋白酶等，能催化蛋白质分解，此原理已用于外科扩创，化脓伤口净化及胸、腹腔浆膜粘连的治疗等。在血栓性静脉炎、心肌梗塞、肺梗塞以及弥漫性血管内凝血等病的治疗中，可应用纤溶酶、链激酶、尿激酶等，以溶解血块，防止血栓的形成等。,一些复方天然酵素，以高单位SOD酶为主要配方，不仅可用于脑、心、肝、肾等重要脏器的辅助治疗，在肿瘤方面的使用也取得了显著的成效。另外，还利用酶的竞争性抑制的原理，合成一些化学药物，进行抑菌、杀菌和抗肿瘤等的治疗。如酶补脾补肾在不孕不育等问题上，也有较好的调理。而磺胺类药和许多抗菌素能抑制某些细菌生长所必需的酶类，故有抑菌和杀菌作用；许多抗肿瘤药物能抑制细胞内与核酸或蛋白质合成有关的酶类，从而抑制瘤细胞的分化和增殖，以对抗肿瘤的生长；硫氧嘧啶可抑制碘化酶，从而影响甲状腺素的合成，故可用于治疗甲状腺机能亢进等。,酶在临床治疗上的应用,酶在生产生活中的应用,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