酶化學(xué)本質(zhì)的探索歷程大致有哪些主要寫觀點(diǎn)或結(jié)論
- 教育綜合
- 2023-07-20 17:44:14
通過對(duì)酶本質(zhì)的探索過程的分析,你對(duì)科學(xué)是怎樣發(fā)展的有哪些領(lǐng)悟?
我國(guó)最早在4000多年前的夏禹時(shí)代就掌握了釀酒技術(shù),1716年的《康熙字典》收錄了酶字,并將沒解釋為酒母也。酒母就是現(xiàn)在所講的酵母。19世紀(jì)釀酒業(yè)在歐洲經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。但是釀出來的葡萄酒經(jīng)常莫名其妙的變酸,受這一問題的困擾,科學(xué)界非常重視對(duì)發(fā)酵過程的研究。當(dāng)人們已經(jīng)知道釀酒就是讓糖類通過發(fā)酵變成酒精和二氧化碳。那么糖類是怎么變成酒精的呢?許多化學(xué)家都相信這是一個(gè)純化學(xué)過程,以生命活動(dòng)無關(guān)。
1857年,法國(guó)微生物學(xué)家巴斯德通過顯微鏡觀察。提出釀酒的發(fā)酵是由酵母菌細(xì)胞存在所致,沒有活細(xì)胞的參與,糖類是不可能變成酒精的。德國(guó)化學(xué)家李比希卻堅(jiān)持認(rèn)為引起發(fā)酵的是酵母菌的某些物質(zhì),但這些物質(zhì)只有在酵母菌死亡并裂解后才能發(fā)揮作用,兩種觀點(diǎn)爭(zhēng)執(zhí)不下。
結(jié)束這一爭(zhēng)論的是德國(guó)化學(xué)家畢希納,她把酵母菌細(xì)胞放進(jìn)了石英砂,用力的研磨,加水?dāng)嚢瑁龠M(jìn)行加壓過濾,得到不含有酵母菌細(xì)胞的提取液。在這些汁液中加入葡萄糖,一段時(shí)間后就冒出了氣泡,糖液居然變成了酒,這一結(jié)果與糖液中含有活效酵母菌細(xì)胞是一樣的。他將酵母菌細(xì)胞引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為釀酶。
必須吶,雖然從細(xì)胞中獲得了含有酶的提取液,但是提起月中還有許多其他物質(zhì)無法直接對(duì)每一進(jìn)行鑒定。有些科學(xué)家推測(cè)酶是蛋白質(zhì),并試圖將酶從提取液中分離出來。得到純酶,但是由于技術(shù)上的困難都未成功。因此,酶究竟是什么物質(zhì)仍然是不解之謎。
美國(guó)科學(xué)家薩姆納也認(rèn)為酶是蛋白質(zhì)。1917年,他從資料中得知刀豆種子中脲酶含量相當(dāng)高,別從刀豆種子中提取醇美。他嘗試了很多種方法,經(jīng)歷了一次又一次的失敗,終于在1926年的一天清晨驚喜的發(fā)現(xiàn)。在用丙酮做溶劑的提取液中出現(xiàn)了結(jié)晶。這說明提取物達(dá)到了一定的純度,這種結(jié)晶溶于水后能催化尿素分解成氨和二氧化碳,然后他又用許多種方法證明了脲酶是蛋白質(zhì)。
后來科學(xué)家有相繼獲得了胃蛋白酶,胰蛋白酶等許多酶的結(jié)晶。并證明這些酶都是蛋白質(zhì)。
20世紀(jì)80年代,美國(guó)科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化功能。
酶的化學(xué)本質(zhì)是什么?
酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。因?yàn)椋孩倜甘歉叻肿幽z體物質(zhì),一般不能通過半透膜;②酶是兩性電解質(zhì),溶于水,在等電點(diǎn)易沉淀,酶活力-pH曲線和兩性離子的解離曲線相似,酶在電場(chǎng)中能像其他蛋白質(zhì)一樣泳動(dòng);③導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性的因素,如紫外線、熱、表面活性劑、重金屬、蛋白質(zhì)沉淀劑等,都能使酶失效;④酶能被蛋白酶水解而喪失活性。此外,最直接的證據(jù)是對(duì)所有已經(jīng)高度純化和結(jié)晶的酶進(jìn)行一級(jí)結(jié)構(gòu)分析,結(jié)果都表明酶是蛋白質(zhì)。 酶與一般蛋白質(zhì)的差別是:酶是具有特殊催化功能的蛋白質(zhì)。同樣,酶和其他蛋白質(zhì)一樣,主要由氨基酸組成,具有一、二、三和四級(jí)結(jié)構(gòu)。另外酶與其他蛋白質(zhì)一樣,根據(jù)它的組成成分可分為單純蛋白質(zhì)和結(jié)合蛋白質(zhì)兩類。有些酶酶的化學(xué)本質(zhì),及如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證酶的本質(zhì)?
大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),少數(shù)是核酸。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)一般是驗(yàn)證蛋白質(zhì),可以從多個(gè)方面進(jìn)行。比如測(cè)定紫外吸收,蛋白質(zhì)的吸收峰在280納米。用雙縮脲反應(yīng)驗(yàn)證肽鍵,黃色反應(yīng)驗(yàn)證芳香族氨基酸,加熱變性失活等。酶的化學(xué)本質(zhì)是什么?核酶的研究有何生物學(xué)意義
蛋白質(zhì)。 酶(英文:Enzyme,源于希臘語(yǔ):ενζυμον,“在酵里面”),指具有生物催化功能的高分子物質(zhì)。 在酶的催化反應(yīng)體系中,反應(yīng)物分子被稱為底物,底物通過酶的催化轉(zhuǎn)化為另一種分子。幾乎所有的細(xì)胞活動(dòng)進(jìn)程都需要酶的參與,以提高效率。與其他非生物催化劑相似,酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能(用Ea或ΔG表示)來加快反應(yīng)速率,大多數(shù)的酶可以將其催化的反應(yīng)之速率提高上百萬(wàn)倍;事實(shí)上,酶是提供另一條活化能需求較低的途徑,使更多反應(yīng)粒子能擁有不少于活化能的動(dòng)能,從而加快反應(yīng)速率。酶作為催化劑,本身在反應(yīng)過程中不被消耗,也不影響反應(yīng)的化學(xué)平衡。酶有正催化作用也有負(fù)催化作用,不只是加快反應(yīng)速率,也有減低反酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成
酶的化學(xué)本質(zhì)除了具有催化活性的RNA之外幾乎都是蛋白質(zhì)。但是,不能說所有的蛋白質(zhì)都是酶,只是具有催化作用的蛋白質(zhì),才稱為酶。證明酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)的證據(jù)有以下幾條。(1)酶經(jīng)酸堿水解后的最終產(chǎn)物是氨基酸,酶能被蛋白酶水解而失活。(2)酶是具有空間結(jié)構(gòu)的生物大分子,凡使蛋白質(zhì)變性的因素都可使酶變性失活。(3)酶是兩性電解質(zhì),在不同pH值下呈現(xiàn)不同的離子狀態(tài),在電場(chǎng)中向某一電極泳動(dòng),各自具有特定的等電點(diǎn)。(4)酶和蛋白質(zhì)一樣,具有不能通過半透膜等膠體性質(zhì)。(5)酶也有蛋白質(zhì)所具有的化學(xué)呈色反應(yīng)。(6)與蛋白質(zhì)的分子量相似,結(jié)構(gòu)相似。(7)在物理、化學(xué)因素作用下,也可變性沉淀。(8)做元素分析,與展開全文閱讀
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