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酶,生命功能的执行者

发布时间: 2022-10-11  点击次数: 44次
  酶,生命功能的执行者
  随着研究的深入,大家发现,酶对于生命体是如此重要——不要以为“催化”只是一个化工上的名词,生命就是一场盛大的化学事件,人体是一个极其复杂的“生物化学反应器”,由酶驱动的生化反应网络奠定了生命活动的核心基础。
  其中,我们首先要说到酶的最大作用——高效的催化剂。在生命体中,每分每秒都在发生催化反应。比如,人类吃的食物并不直接提供能量,而是要将食物中的葡萄糖进行氧化,才能释放能量,以维持生物体的体温,并为生命活动提供能源。
  如果没有酶的参与,在常温常压条件下,实现这一系列的反应,需要几年甚至更长的时间——如果没有酶,消化一口馒头可能要一年时间。若要加快反应速度,就必须使用三百度以上的高温,而这在生物体内是不可能实现的。我们体内一些酶,可以将底物转化为产物的速率提高数百万倍到上亿倍。正是在一系列酶的催化作用下,葡萄糖氧化的过程,才能在常温常压下瞬间完成。
  一些酶促反应会与我们的感知不经意相交,是它们让我们感受到酸甜苦辣。例如,当我们反复咀嚼馒头或米饭,舌头即会感知甜味,这是由于唾液腺分泌的淀粉酶,促使淀粉部分分解为麦芽糖。
  而酶的存在也能解释很多现象。比如,为什么有的人饮酒会“上脸”,有些人则不会?为什么人会“宿醉”?这与两个酶关联甚重:肝中的乙醇脱氢酶负责将酒中的乙醇氧化为乙醛,生成的乙醛进一步在乙醛脱氢酶的催化下转变为无害的乙酸。有的人乙醇脱氢酶活性高,则饮酒后乙醛水平迅速升高,乙醛使毛细血管扩张,表现为人的面部潮红;可若他(她)体内的乙醛脱氢酶活性较低,那么难以转化的乙醛在体内堆积,会导致宿醉,甚至造成肝损伤。
  这些特点让酶与现代医学密不可分。例如,医生可以通过检测人体特定的酶的含量,来判断疾病的状况。例如,转氨酶异常升高时,指示肝脏可能受了损。测定一组酶,比较不同酶的变化,为临床诊断提供依据,称为酶谱检测。再比如,心肌酶谱综合了心肌的多种酶,心肌细胞坏死时,释放到血清中的心肌酶会发生异常。检测这些心肌酶,对诊断心肌梗死以及评价溶栓治疗效果有一定的临床价值。
  而酶,也成为治病的药物。链激酶、尿激酶作为溶栓治疗的常用药物,已有数十年的临床应用历史。链激酶是第一个用于临床的溶栓药物蛋白酶,但它在体内的半衰期短,且生产成本高。将链激酶用基因工程的手段进行改造,得到重组链激酶,作用时间延长,易于生产且更安全可控。
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