
酶(Enzyme)的形容詞形式"酶的"(enzymatic)指與生物催化劑相關的特性。根據《生物化學與分子生物學百科全書》定義,酶是由活細胞合成的蛋白質分子,具有加速生化反應速率的能力,其作用機制通過降低反應活化能實現。國際生物化學聯合會(IUBMB)将酶分為六大類:氧化還原酶、轉移酶、水解酶、裂解酶、異構酶和連接酶,分類依據其催化的反應類型。
酶的三維結構決定其特異性,美國國家生物技術信息中心(NCBI)的分子數據庫顯示,典型酶分子包含活性位點和變構位點,前者直接參與底物結合與催化,後者調節酶活性。世界衛生組織藥物标準委員會特别指出,臨床上75%的治療藥物通過調節酶活性發揮作用,如阿司匹林抑制環氧化酶(COX)。
根據《酶工程原理》記載,工業應用中固定化酶技術使酶重複使用率提升至90%以上,廣泛應用于食品加工和生物燃料生産領域。酶命名遵循國際系統命名法,名稱由底物名、反應類型和"-ase"後綴組成,如DNA聚合酶(DNA polymerase)。
酶是由活細胞産生的生物催化劑,其本質主要為蛋白質或核糖核酸(RNA),在生命活動中起到加速和精準調控化學反應的作用。以下是詳細解釋:
化學本質
絕大多數酶是蛋白質,由氨基酸構成特定空間結構;少數為RNA(核酶),具有剪切RNA的功能。
命名與特性
英文名“enzyme”源于希臘語“發酵”,中文名“酶”由“酉”(與酒相關)和“每”(表繁育)構成,體現其催化發酵的特性。
高效性
酶可将反應速率提高數百萬倍,例如消化酶在37℃下迅速分解食物,而同等條件的非酶催化需極長時間。
特異性
酶僅作用于特定底物,如麥芽糖酶僅催化麥芽糖水解為葡萄糖。
作用機制
通過降低化學反應的活化能($Delta G^ddagger$),使反應在溫和條件(如體溫、常壓)下進行。
生理功能
工業應用
用于食品發酵(如釀酒)、皮革加工、醫藥生産(如青黴素酰化酶)。
酶是維持生命活動的核心物質,兼具高效性、專一性和多樣性。其研究對生物技術、醫學等領域有重要意義。
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