2017-01-17 03:02:12 作者：中国品牌网 来源： 网友评论 0 条

1．酵素具有高效性

在一般情况下，若将肉品煮到柔嫩可口的状态，需要花上几个小时才能完成，如果将生肉调上木瓜蛋白酵素（嫩肉粉），如此便加快生肉的分解速度，使其很快（约20 - 30分钟）就能达到我们所期望的柔嫩度。这表明木瓜蛋白酵素能快速分解肉类蛋白质。在体外若把蛋白质、脂肪、糖分解成小分子十分艰难，一般要在高温、高压、强酸等条件下进行。然而，人体工厂在37℃的体温下，几个小时之内就能完成这些物质的分解工作，这都是酵素的功绩，表明酵素具有极高的催化效率。

酵素催化反应速度之快令人难以想象，一个酵素分子在一秒钟内能催化数百万个反应，它们的催化反应动力学速率甚至高于分子扩散速率。举例来说，只要几克的淀粉酵素，在短短几分钟里就能将1 公斤的淀粉转化成糖分。有人形象地比喻，如果没有酵素的存在，人类消化一顿午餐，大概需要50 年的时间。酵素催化反应的高效性，比无酵素催化和其他催化剂的反应速度要高10  6— 10  16倍，且无副反应。

酵素催化效率之所以这么高，是由于酵素催化反应可以使反应所需的活化能显著降低。在催化反应中，只需要较少的能量就可以使反应物进入活化态，和非酶催化反应相比，处于活化态的分子数量大大增加，从而加快了反应速率。

酵素催化和非酵素催化反应所需的活化能有显著差别，如图1-3所示。可以说，酵素所进行的化学反应速度，比那些最先进的科学仪器要快千万倍，简直快得像变魔术一样。

2．酵素具有专一性

酵素在人体内虽然有着数干种之多，但是它们各有分工。也就是说，在一个小小的细胞内，每种酵素都有各自不同的工作，如果插手“他人”领域，反而会引起混乱，这就是自然产生的分工法则。酵素的这种专一性表现为，一种酵素只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。为了解释酵素的专一性，人们提出了“锁匙学说”的专一性概念（如图1-4所示）。酵素具有活性中心，活性中心是酵素分子的凹枟或空穴部位，是与酵素受体（底物）结合并进行催化反应的部位。在催化过程中，受体或底物分子的一部分就像钥匙一样，可以契入到特定的活性中心部位某一适当位置，才能顺利地进行催化反应。因为一把钥匙只能开一把锁，它们就像成千上万把可以多次使用的钥匙，把连接大分子链的锁打开，使大分子断裂成小分子。酵素的专一性表明，只有可以进入活性中心并与酵素分子形成中间产物的受体分子才可被酵素作用。不能进入活性中心，或者虽然可以进入活性中心但不能与酵素分子形成中间产物的物质，均不能被催化。例如，蛋白质酵素只能分解蛋白质而无法分解脂肪；淀粉酵素只能催化淀粉水解，对脂肪不起作用；蔗糖酵素可以催化蔗糖水解成葡萄糖和果糖，而不能催化麦芽糖水解，这是蔗糖酵素具有独特的空间结构造成的专一性的重要原因。数千种反应在体内可以同时进行，就如同从事单一工作的生产流水线工人一样，它们之间各守岗位，各司其职为整体的生命活动努力工作。

酵素的专一性是它有别于一般催化剂的最重要的特点。酵素的高度专一性，对生命活动有重要意义。它是新陈代谢得以有条不紊地进行的保证之一，也是酵素比其他催化剂的优越之处。

3．酵素的易变性

酵素活性具有易变性，因为蛋白质类酵素是直接影响蛋白质性质的因子，所以温度和酸碱度对酵素的活性和反应能力具有决定性的影响。

(1)温度：和一般的化学反应一样，在正常及适宜的温度范围内，酵素的活性会随着温度上升而增强，反应速度加快。如果温度下降，其活性和反应速度就会锐减，有些酵素只要温度下降 1℃，其反应速度就会下降50%。低温下的酵素虽然活性降低甚至没有了催化作用，但其空间结构却没有被破坏，如果逐渐提升温度，酵素活性可以慢慢恢复，其反应速度也会随着升温而达到最高峰。然而，当温度过高时，酵素的空间结构就会被破坏，导致酵素变性失活。因为酵素毕竟是具有蛋白质过热的变异性，就像生蛋白质遇热固化一样，温度过高会被破坏，从而丧失其全部功能，再也无法恢复正常。因此应在低温下保存酵素。

因为酵素的种类不同，其最低温度、最适宜温度、最高温度的范围也不相同。最适宜酵素发挥催化功能的温度范围为25℃- 40℃之间，如图1-5所示。

A—淀粉酵素的最适温度为65℃，属于特殊情况。还有，高温脂肪酵素具有特殊的高热稳定性，这是来源于细菌和古细菌，其最适温度在70℃以上，有的甚至可以达到110 QC。这些酵素都属于  速特殊情况。

(2)酸碱度（PH值）：pH值对酵素活性的影响是很奇妙的。一般而言，酵素在酸碱度中性、微酸性或微碱性的环境中活性最好，适宜pH5 -9；低于pH2或高于pH 1 1，酵素往往会变性失活。不过，有些酵素在强酸或者强碱环境中其催化速率反而较快。人体内的pH值在不同部位有很大差异性。例如，胃液内的胃蛋白酵素就具有耐强酸的特质，在胃液pH l.8-3.5的环境下活性最好；而有的酵素在碱性环境中能发挥作用，像胰蛋白酵素在pH 8.5时活性最佳。这毕竟是少数几种酵素，对大部分酵素而言，在常温、常压、接近中性或弱碱性的内环境中，活性更好。每种酵素各有适合其作用的酸碱度，例如微生物脂肪酵素最适pH值差异就较大，在pH 5.6-8.5范围内，可分为酸性、中性、碱性三类。酵素在不适合的酸碱环境下会变质且有沉淀现象。日常生活中我们可以观察到的例子如热豆浆加醋，会出现白色的蛋白质凝结物。

酵素的活性除了受高温、高压、强酸、强碱的影响外，有机溶剂、重金属盐、紫外线、剧烈振荡等任何使蛋白质变性的理化因素，都可能使酵素变性，从而失去催化活性。

4．酵素的多样性

在自然界天然存在的酵素有几千种之多。那么，人体内究竟有多少酵素呢？有人说人体内有3000多种，也有人说5000多种甚至上万种等等，由于新的酵素在不断被发现，时至今日人体内究竟有多少酵素尚无定数，仍然是个谜。但是酵素的种类繁多、数量很大是毋庸置疑的。

人体内每种器官及组织都有其特有的代谢酵素来进行专门工作，国际某权威机构曾发现人的动脉中有98种酵素在工作，每一种都具有不同的功能。也有资料显示，现代人由于“三高”症人群血液浓稠，血液里发现有近千种酵素在分解化学物质、重金属及各种毒素。肝脏是人体最大的化工厂，肝里面要进行数百种化学反应，肝脏则需要大约500多种酵素协助其完成生理功能。到目前为止，还未曾有人真正调查出要使心脏、脑、肺脏、胃脏、肝脏等器官正常工作需要多少种酵素。

虽然关于酵素的很多问题还未得到最完整的解释，一般认为，由肠内细菌合成的酵素大约有3000多种，而且每一种都表现出其功能的专一性。因此，据学者推测，人体内有几千种甚至上万种酵素，以及至少含有数百兆个酵素粒子，是完全可能的。

临床酶学的应用实践一直紧跟酵素的研究与发展，在医学和营养学领域，针对酵素的分析十分困难，因此，研究进展缓慢。到目前为止，科学家们从生物体内提纯确认并命名的酵素只有800多种。

自从1926 年酵素被证实为蛋白质以后，随着研究的深入，酵素已呈跳跃式的进程不断被人类发现。

到 1930 年已有80种酵素被发现；

到 1947 年已有200种酵素被发现；

到 1957 年已有660种酵素被发现；

到 1962 年已有850种酵素被发现；

到 1968 年科学界已经鉴定出1300种酵素。豪威尔博士甚至幽默地比喻说：  “假如你想知道目前已经发现多少种酵素，你可能要雇用一名专家全天候帮你调查。”

科学家们对酵素的探索与研究方兴来艾，随着科技进步与时间推移，—定会有更多的新酵素被发现确认后，陆续公布于众。

5．酵素活性的可调节性

细胞中酵素活性调节多种多样，对于某一种酵素活性的调节主要有激活剂和抑制剂对酵素活性的调节、共价修饰的活性调节和变构调节等，对于在代谢途径中酵素活性的调节主要是反馈调节。

在某些物质的作用下，酵素的催化活性显示出来或者活性增强的现象称为酵素的激活作用。主要激活剂有某些矿物质无机离子和蛋白酵素，例如氯离子、镁离子、锌离子等；肠激酵素激活胰蛋白酵素原、胰蛋白酵素激活胰凝乳蛋白酵素原等。酵素激活剂在“消化酵素”一节有详细介绍。

能够引起酵素抑制作用的物质称为酵素抑制剂。主要的抑制剂有各种无机离子、小分子有机物和蛋白质等。银、汞、铅等重金属离子对许多酵素均有抑制作用。

激活剂和抑制剂对酵素的活性调节，对于不同的酵素有不同的情况。然而，不管酵素是在细胞内还是在细胞外，不管是在原核生物还是在真核生物内，其活性都可能受到激活剂和抑制剂的调节。譬如，为了防止胰蛋自酵素原在胰脏中活化，胰脏中存在一些胰蛋白酵素抑制剂，能够使胰脏中可能存在的活性胰蛋白酵素受到抑制，以保证在需要时才在胰脏外的地方进行酵素原的活化。再如，大自然为了使其物种永续繁衍而赋予所有的种籽里都含有酵素抑制剂。由于酵素是一刻不得闲的活跃物质，大自然必须对其加以控制，并使种籽落到地面上，被土壤充分覆盖，吸收了雨水和湿气，发芽并成长为一株新的幼苗，这种酵素抑制剂就会由于种子的酵素而失去效力。所以你想吃生的胡桃、核桃、瓜籽、榛果或其他核果时，最好还是吃熟的“炒货”，或者同其他酵素补充剂一起食用，以便中和其中的酵素抑制剂。

6．酵素的温和性

酵素的温和性是指其所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。纯正的酵素是中性的、温和的，不存在副作用或任何刺激的。究其原因，一是由于酵素催化反应所需的活化能较低，在较温和的条件下，已经能够顺利地进行催化反应；二是由于酵素是具有催化活性的生物大分子，稳定性较差，在较激烈的反应条件下，往往会引起酵素变性，而失去催化功能。在后面的“调整反应”章节里，所陈述的反应症状是针对身体有亚健康症状和慢性病症状的人而言，因为酵素具有温和性的特点，这种调整反应的比率亦极低。

综上所述，酵素的这些特性使细胞内错综复杂的物质与能量代谢过程能有条不紊地进行，使物质与能量代谢与正常生理机能相适应。若因遗传缺陷造成某个酵素缺损，或其他原因造成酵素的活性减弱了，均可导致该酵素的反应异常，使物质代谢紊乱，甚至发生疾病，因此酵素与医学的关系十分密切。