酶催化的发展历史

酶，早期在酵母中的意思，指生物体内活细胞产生的生物催化剂。大部分是由蛋白质组成的(少数是RNA)。它能在体内非常温和的条件下高效催化各种生化反应，促进生物体的新陈代谢。生命活动中的消化、吸收、呼吸、运动和繁殖都是酶促反应过程。酶是细胞生存的基础。几乎所有涉及细胞代谢的化学反应都是在酶的催化下进行的。例如，哺乳动物细胞含有数千种酶。它们要么溶解在细胞液中，与各种膜结构结合，要么位于细胞内其他结构的特定位置。这些酶统称为胞内酶；另外，还有一些酶是在细胞内合成，然后分泌到细胞外的——胞外酶。酶催化化学反应的能力称为酶活性(或酶活)。酶的活性可以受到多种因素的调控，从而使生物体适应外界条件的变化，维持生命活动。没有酶的参与，新陈代谢只能以极其缓慢的速度进行，生命活动根本无法维持。比如食物必须在酶的作用下分解成小分子，才能穿透肠壁，被组织吸收利用。胃内有胃蛋白酶，肠内有胰腺分泌的胰蛋白酶、糜蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶。再比如食物的氧化是动物能量的来源，它的氧化过程也是在一系列酶的催化下完成的。

酶催化的本质:降低化学反应的活化能

酶与无机催化剂的比较:

1，同点:1)改变化学反应速率，几乎不消耗；2)仅催化现有的化学反应；3)加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡点；4)降低活化能，加快化学反应速率。5)会发生中毒。

2.区别:酶的特性。

酶的特性

1，高效:酶的催化效率高于无机催化剂，使反应速度更快；

2.特异性:一种酶只能催化一种或一种底物，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，约4000种；

4.温和性:是指酶催化的化学反应一般在温和的条件下进行。

5.活性可调性: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。

6.某些酶的催化作用与辅助因子有关。

7.可变性，因为大部分酶都是蛋白质，会被高温，强酸，强碱破坏。

一般来说，动物体内酶的最适温度在35 ~ 40℃之间，植物体内酶的最适温度在40 ~ 50℃之间。细菌和真菌中酶的最适温度差异较大，酶的最适温度可高达70℃。动物体内酶的最适PH大多在6.5-8.0之间，但也有例外。比如胃蛋白酶的最适PH是1.5，植物中的酶的最适PH大多在4.5-6.5之间。

酶的这些性质使细胞内复杂的物质代谢得以有序进行，从而使物质的代谢适应正常的生理功能。如果一种酶由于基因缺陷而缺失，或者由于其他原因而活性减弱，那么这种酶催化的反应就会异常，物质代谢就会紊乱，甚至会发生疾病。因此，酶与医学的关系非常密切。

酶的来源

所谓酶，在希腊语中是指它存在于酵母中。即在酵母中发现各种进行生命活动的物质，然后这样命名。这个时候，“酵母”永远是活的有机体=微生物，“酶”是活的物质=产生生命活动的不可思议的物质(按照形象来说，叫它活的物质可能更好)。

但酶不等于酵母:只能说酵母是自然界所有生物中含有酶的种类和单位体积酶最多的！尤其是啤酒酵母！

酵母是一种单细胞微生物，其中含有许多酶。酵母有细胞组织，而酶是蛋白质。通常一个酵母中有上千种蛋白质，所以酵母中含有酶，但酶不等于酵母。

酶的发现

1773年，意大利科学家l·斯帕兰扎尼(1729-1799)设计了一个别出心裁的实验:把肉放进一个小金属笼子里，让老鹰吞下去。过了一会儿，他拿出小笼子，发现肉不见了。因此，他得出结论，胃液中一定含有消化肉块的物质。但是什么？他不知道。

1836年，德国科学家王石(T. Schwann，1810—1882)从胃液中提取了消化蛋白质的物质。解开胃消化之谜。

1926年，美国科学家j . b . sum ner(1887-1955)从刀豆种子中提取出脲酶晶体，通过化学实验证实脲酶是一种蛋白质。

20世纪30年代，科学家先后提取出各种酶的蛋白质晶体，并指出酶是一种生物催化蛋白质。

20世纪80年代，美国科学家切赫(T.R .切赫，1947-)和奥特曼(S .奥特曼，1939-)发现少数RNA也具有生物催化作用。

【编辑本段】酶的命名

通常有两种方法:习惯命名和系统命名。

习惯命名

通常根据两个原则:

1.按酶催化的底物分:水解淀粉的酶叫淀粉酶，水解蛋白质的酶叫蛋白酶；有时会添加来源以区分不同来源的同种酶，如胃蛋白酶、胰蛋白酶等。

2.根据酶催化的反应类型，催化底物分子水解的称为水解酶，催化还原反应的称为还原酶。

还有琥珀酸脱氢酶、碱性磷酸酶等酶的其他特性，根据以上两个原则综合命名。

习惯命名简单，使用时间长，但不系统，不合理，导致一些酶的名称混乱。比如肠激酶和肌激酶，从字面上看类似于两种来源不同、功能相似的酶，但实际上它们的作用方式是完全不同的。再比如:铜硫解酶和乙酰辅酶a转酰酶其实是同一种酶，只是名字完全不同。

鉴于上述情况和新发现的酶越来越多，为适应酶学发展的新形势，国际生化协会酶委员会推荐了酶的系统命名方案和分类方法，决定每种酶应有一个系统名和一个习惯名。同时，每种酶都有固定的数量。

系统命名

酶的系统命名是基于酶催化的整体反应。规定每种酶的名称应明确标明底物名称及其催化性质。如果两种底物在酶促反应中反应，两种底物都应列出并用“:”隔开。

比如丙氨酸氨基转移酶(俗名)写成系统名时，其两种底物“L-丙氨酸”和“α-酮戊二酸”要同时列出。它催化的反应性质是转氨作用，所以称为“L-丙氨酸:α-酮戊二酸转氨酶”。

因为系统命名一般都很长，使用起来不方便，所以描述的时候可以用习惯名称。

[编辑本段]酶的分类

根据酶催化反应的不同性质，酶可分为六类:

1.氧化还原酶

促进底物的氧化或还原。

2.转移酶类

促进不同物质分子间某些化学基团的交换或转移。

3.水解酶(水解酶)

促进水解反应。

4.裂合酶类

催化底物分子双键上加基团或去基团的反应，即促进一种化合物分裂成两种化合物，或由两种化合物合成一种化合物。

5.异构酶

促进异构体的相互转化，即催化底物分子内的重排反应。

6.合成酶(连接酶)

促进两分子化合物结合，同时断裂ATP分子(或其他核苷三磷酸)中的高能磷酸键，即催化分子间的缔合反应。

根据国际生化协会公布的酶的统一分类原则，在上述六大类的基础上，根据底物中作用的基团或键的特性，将每一类酶分为若干个亚类；为了更准确地显示底物或反应物的性质，每个小类又分为若干组(子类)；每组直接包含几种酶。