生化论文
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生物酶在人体健康中的重要作用
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生物酶是具有催化功能的蛋白质。
象其他蛋白质一样,酶分子由氨基酸长链组成。
其中一部分链成螺旋状,一部分成折叠的薄片结构,而这两部分由不折叠的氨基酸链连接起来,而使整个酶分子成为特定的三维结构。
生物酶是从生物体中产生的,它具有特殊的催化功能,其特性如下:
高效性:用酶作催化剂,酶的催化效率是一般无机催化剂的103 106倍。
专一性:一种酶只能催化一类物质的化学反应,即酶是仅能促进特定化合物、特定化学键、特定化学变化的催化剂。
低反应条件:酶催化反应不象一般催化剂需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件,而可在较温和的常温、常压下进行。
易变性失活:在受到紫外线、热、射线、表面活性剂、金属盐、强酸、强碱及其它化学试剂如氧化剂、还原剂等因素影响时,酶蛋白的二级、三级结构有所改变。
所以在大生产时,如有条件酶还可以回收利用。
可降低生化反应的反应活化能:酶作为一种催化剂,能提高化学反应的速率,主要原因是降低了反应的活化能,使反应更易进行。
而且酶在反应前后理论上是不被消耗的,所以还可回收利用。
根据酶所催化的反应性质的不同,将酶分成六大类:
氧化还原酶类(oxidoreductase)
促进底物的氧化或还原。
转移酶类(transferases)
促进不同物质分子间某种化学基团的交换或转移。
水解酶类(hydrolases )
促进水解反应。
裂合酶类(lyases)
催化从底物分子双键上加基团或脱基团反应,即促进一种化合物分裂为两种化合物,或由两种化合物合成一种化合物。
异构酶类(isomerases)
促进同分异构体互相转化,即催化底物分子内部的重排反应。
合成酶类(ligase)
促进两分子化合物互相结合,同时ATP分子(或其它三磷酸核苷)中的高能
磷酸键断裂,即催化分子间缔合反应。
按照国际生化协会公布的酶的统一分类原则,在上述六大类基础上,在每一大类酶中又根据底物中被作用的基团或键的特点,分为若干亚类;为了更精确地表明底物或反应物的性质,每一个亚类再分为几个组(亚亚类);每个组中直接包含若干个酶。
酶蛋白与其它蛋白质的不同之处在于酶都具有活性中心。
酶可分为四级结构:一级结构是氨基酸的排列顺序;二级结构是肽链的平面空间构象;三级结构是肽链的立体空间构象;四级结构是肽链以非共价键相互结合成为完整的蛋白质分子。
真正起决定作用的是酶的一级结构,它的改变将改变酶的性质(失活或变性)。
酶的作用机理比较被认同的是Koshland的“诱导契合”学说,其主要内容是:当底物结合到酶的活性部位时,酶的构象有一个改变。
催化基团的正确定向对于催化作用是必要的。
底物诱导酶蛋白构象的变化,导致催化基团的正确定位与底物结合到酶的活性部位上去。
酶的催化能力是极大的,酶帮助人体消化和吸收营养的同时,能使体内的垃圾废物排出体外,是人体内称职的清道夫。
例如高等动物体内二氧化碳和水生成碳酸的反应需要碳酸酐酶来催化。
如果没有碳酸酐酶,身体组织就不能以足够快的速度把二氧化碳溶入血液中去,并且在血液流经肺部时把二氧化碳气体排出体外,它所催化的反应速度比没有酶存在时大约快l000万倍。
人体犹如一座极为复杂的化工厂,不断地进行着各种生化反应。
其反应与酶的催化作用有密切关系。
酶大多数由蛋白质组成,能在机体中十分温和的条件下,高效率地催化各种生物化学反应,促进生物体的新陈代谢。
生命活动中的消化、吸收、呼吸、运动和生殖都是酶促反应过程。
酶是细胞赖以生存的基础。
细胞新陈代谢包括的所有化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。
生物体由细胞构成,每个细胞由于酶的存在才表现出种种生命活动,体内的新陈代谢才能进行。
酶是人体内新陈代谢的催化剂,只有酶存在,人体内才能进行各项生化反应。
人体内酶越多,越完整,其生命就越健康。
当人体内没有了活性酶,生命也就结束。
人类的疾病,大多数均与酶缺乏或合成障碍有关。
体内几乎所有的生化反应都在不同的酶催化下进行。
酶是活细胞的成分,由活细胞产生,但它们能在细胞内或细胞外起同样的催化作用,故称为生物催化剂。
也就是说酶虽是细胞的产物,但并非必须在细胞内才能起作用。
所有酶类的突出
特点,又表现在它们的催化作用的高度特异性上。
尿激酶是人体中一种特殊蛋白分解酶,为高效的血栓溶解剂,可直接促使无活性的纤溶酶原变为有活性的纤溶酶,水解组成血栓的纤维蛋白。
临床上从人体的尿液中提取,用于治疗脑血栓、脑栓塞、周围动脉或静脉血栓症、肺栓塞、急性心肌梗死等疾病。
血纤维蛋白溶酶是人体重要的抗凝物质,它的前体物质是血纤维蛋白溶酶原.没有活性。
在正常的生物体中,血纤维蛋白溶酶是以酶原状态存在,通过血纤维蛋白溶酶原激活剂的作用,血纤维蛋白溶酶才具有活性。
激活剂原通过链激酶等作用变成血纤维蛋白溶酶原激活剂,它作用于血纤维蛋白溶酶原,使血纤维蛋白溶酶表现出活性。
利用这种作用,尿激酶、链激酶、纳豆激酶等血栓溶解剂的作用才能得以发挥。
纳豆激酶的溶栓原理
血栓是如何形成的
血栓是血流在心血管系统血管内面剥落处或修补处的表面所形成的小块,血栓由不溶性纤维蛋白、沉积的血小板、积聚的白细胞和陷入的红细胞组成。
血管受到损伤,比如动脉硬化会对血管壁造成伤害,这时受伤的血管壁会释放出蛋白物质,血小板由于异物的产生而发生聚集。
随着年龄增高,血管老化,血管壁很容易受伤,血小板也很容易被激活。
当发生上述血管壁损伤时,血小板变得活跃,它的凝集造成血栓的形成。
除了血小板以外,人体的血液中还存在很多止血作用的凝固因子,当血管受伤后,这些因子也活跃起来,帮助血小板凝结血液,血栓也就像滚雪球一样越变越大,直至堵塞血管发生梗塞。
也就是说血管壁的受伤释放蛋白物质是形成血栓的根本原因,血小板和凝固因子是帮凶。
正因为多种因素造成了血栓的形成,所以医生在治疗心脑梗类病人的时候,通常会采用扩张血管、抑制血小板等几种药物同时治疗和预防复发。
纳豆激酶溶栓三重奏:强力、持久、平稳的发挥溶栓抗凝作用
事实上人体是一个凝血和抗凝平衡的机体。
人体中也有尿激酶这样的抗凝物质,可以在被激活后发生间接溶栓作用。
除了尿激酶还有很多溶解血栓的酶的前身物质。
但很可惜,这些物质没被激活之前不发挥任何溶栓作用。
纳豆激酶可以直接通过溶解形成人体血栓的主体蛋白物质发挥强力溶栓作用,同时还能激活人体抗凝系统,产生尿激酶等物质达到间接持续溶栓的效果。
由于它还具有抑制血小板凝聚的功能,2溶+1抗使其集多种药效于一身,在人体内起到了很好的平稳、持久、强力容栓作用。
生物酶是生物催化剂,该物质是从生物有机体中产生或提取的。
催化剂是具有加速化学反应能力的物质,其自身在化学反应中不发生变化。
通俗地说,催化剂是某些具有催化作用的特殊物质。
酶作为催化剂家族中的一员,有其特殊的属性。
每一种生物酶只会有选择地对一些化学反应起催化作用。
生物酶相当于一把打开复杂化合物的一把钥匙,其重要性在于其特有的结构或是多维形状与基团某一部分相匹配。
一旦这两部分相结合,在基团分子中特定化学键就象锁被打开一样发生改变。
当该反应结束后,酶被释放出来与下一个基团重复反应,依次不断重复。
许多化学反应在正常的温度条件下反应的速度非常缓慢以至于整个过程很难被查觉。
生物酶是一种无毒、对环境友好的生物催化剂,其化学本质为蛋白质。
酶的生产和应用,在国内外已具有80多年历史,进入20世纪80年代,生物工程作为一门新兴高新术在我国得到了迅速发展,酶的制造和应用领域逐渐扩大,酶在纺织工业中的应用也日臻成熟,由过去主要用于棉织物的退浆和蚕丝的脱胶,至现在在纺织染整的各领域的广泛应用,体现了生物酶在染整工业中的优越性。
现在酶处理工艺已被公认为是一种符合环保要求的绿色生产工艺,它不仅使纺织品的服用性能得到改善和提高,又因无毒无害,用量少,可生物降解废水,无污染而有利于生态环保的保护。