从发酵之谜到“酶”
1833年,法国化学家安塞姆·佩恩和让-弗朗索瓦·佩索从麦芽中提取出能把淀粉变成糖的物质,称为“淀粉酶”(diastase),这是人类分离出的第一种酶。当时路易·巴斯德认为发酵只能在活的酵母细胞中进行。1877年,德国生理学家威廉·屈内取希腊语“在酵母中”之意,创造了“enzyme”一词;1897年,爱德华·毕希纳证明研磨酵母得到的汁液本身就能使糖发酵,结束了“生命力”之争,并获1907年诺贝尔奖。1926年,詹姆斯·萨姆纳将脲酶结晶,证明酶是蛋白质。
酶如何工作
化学反应需要翻越一座能量“小山”(活化能),酶把它降低,使反应加快百万倍以上。1894年,埃米尔·费歇尔提出底物与酶活性部位严丝合缝的“锁钥模型”;1958年,丹尼尔·科什兰提出底物结合时酶会相应改变形状的“诱导契合模型”加以完善。1913年,莱昂诺尔·米夏埃利斯和莫德·门滕建立了反应速度与底物浓度关系的方程,至今仍是生物化学的基础。1965年,戴维·菲利普斯团队用X射线首次解析了溶菌酶的三维结构,人们得以在原子尺度上观察酶的工作。酶对温度和pH敏感,高温下会变性。1982年,托马斯·切赫发现RNA也能像酶一样起催化作用(核酶),支持了生命起源于RNA的“RNA世界”假说。
体内的酶与工业用酶
唾液中的淀粉酶、胃中的胃蛋白酶和胰腺分泌的脂肪酶负责分解食物,终止神经信号的乙酰胆碱酯酶能瞬间分解乙酰胆碱。缺少一种酶就可能致病:成年后乳糖酶减少会导致乳糖不耐受,缺乏分解苯丙氨酸的酶则会引起苯丙酮尿症。青霉素抑制细菌合成细胞壁的酶,阿司匹林抑制产生炎症物质的酶。工业上,洗衣粉中的蛋白酶、制作奶酪的凝乳酶和果葡糖浆生产都离不开酶;2018年,弗朗西丝·阿诺德因用“定向进化”设计新酶获得诺贝尔化学奖。另一方面,市售“酵素”饮品和补充剂大多会像其他蛋白质一样在胃里被消化,其保健功效证据很弱。如消化问题持续,请及时就医。
本文为一般健康信息,不能代替诊断或治疗。如症状持续,请咨询医生。
常见问题
- 喝“酵素”能助消化、减肥吗?
- 作为食物摄入的酶大多会被胃酸和消化酶分解,无法增加体内的酶。只有在胰腺功能不全等情况下,医生开具的消化酶制剂才有效。
- 为什么持续高烧有危险?
- 人体的酶大约在体温下工作得最好,温度过高时蛋白质结构会松散(变性)而失去功能。高烧持续不退时请及时就医。
来源核查日期:2026-10-26
参考文献
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