酶与医学
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5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
【综述】酶学知识在临床疾病诊断及治疗上的应用要求目前临床主要以检测指标作为依据对疾病的诊断作出较为准确的判断。
其中,酶学上的应用占了相当一部分。
所以,从临床疾病诊断以及治疗的角度去对酶学知识的具体化了解和应用深化是十分有必要的。
本文献综述旨在对现有的临床应用的常见几种酶学指标检测作出一个较为直观的知识汇总和部分拓展,作为基础医学和临床医学的一次应用上的联系。
阅读文献:吗啡依赖相关的酶学研究进展——生理学与生化学的紧密联系,酶学体系上对某种疾病机制的解释和指标上对该疾病的指导。
新生儿-长期以来,胆红素对神经系统毒性作用的研究较为深入。
近年随着对胆红素生理功能毒性作用的进一步研究。
发现胆红素对心脏肾脏有一定的毒性影响u J。
心肌酶分布在全身组织中,特别是心、肝、肺、骨骼肌、肾、脑中含量高,以上组织损伤均可使细胞膜的完整性丧失。
使ASr(谷草转氨酶)、CPK(肌酸激酶)、LDH (乳酸脱氢酶)逸出,致血清中含量增高,特别是肌酸激酶同工酶(CK—MB)绝大部分存在于心肌细胞浆内,心肌以外细胞含量甚微,是一种心肌特异性酶。
通过测定血清心肌酶的变化,可以反映心肌受损程度J。
新生儿高胆红素血症引起心肌损害的病因及发病机制尚不清楚。
有人认为,可能因为未结合胆红素为脂溶性,可以透过细胞膜。
酶在生物催化中的作用和应用酶是一种特殊的蛋白质分子,具有催化生物反应的能力。
在生物体内,酶是调节代谢网络的关键因素之一,起着极为重要的作用。
除了在生物内部发挥作用外,酶还在口服药剂、食品加工、医学诊断、生态环境治理、能源生产等领域中广泛应用。
本文将详细探讨酶在生物催化中的作用和应用。
一、酶在生物催化中的作用生物催化是指利用微生物、酶等生物催化剂催化反应的过程。
酶在生物催化中因其催化效率高、选择性强,并能在温和条件下催化反应,因此成为生物催化中重要的催化剂。
酶催化反应的基本原理是将亲和性底物与酶结合形成底物-酶复合体,然后以底物-酶复合体作为反应物,催化化学反应,形成产物-酶复合体,最后将产物从酶分离出来,使酶回归到无底物-酶状态。
酶在生物催化中的作用主要表现在以下三个方面。
1、提高反应速率传统催化剂如金属催化剂等催化活性低、选择性差、催化剂使用后极难回收等不足,但酶可以在细胞内快速催化一系列反应,同时还具有高效催化、高度选择性、温和化条件、催化后再利用、无毒副作用等特点,因此在生物催化中受到广泛应用。
酶在生物催化中的主要作用是加速底物转化为产物的速率,提高反应速率。
2、增强可控性酶催化剂对底物选择性强,只催化特定底物的反应,可以有效减少副反应的发生,保持反应的可控性,使反应产物的纯度和产率高。
3、提高反应的特异性酶具有高度选择性,可以识别特定底物和触媒转化的特定反应类型,具有极高的催化效率和特异性,可以实现高纯度和高产量产物的定向合成。
二、酶催化技术在各领域的应用1、生物技术领域酶在生物技术中的应用表现在两个方面。
一是用于生物大分子的转化,如蛋白质分析、多肽合成等;二是用于生物小分子的转化,如生物能源生产、药物合成等。
酶催化的优点是选择性强,催化活性高,操作温和等。
2、医学诊断酶在医学诊断领域的应用主要体现在酶促免疫测定法(ELISA)和酶促反应测定法(PCR)等技术中。
ELISA是一种基于酶反应的诊断技术,广泛用于检测人体内某些蛋白的含量。
酶在细胞中的作用酶是一类生物大分子催化剂,能够在细胞中促进各种化学反应的进行。
酶通过降低活化能,提高反应速率,在细胞代谢、生命活动中扮演着至关重要的角色。
本文将重点探讨酶在细胞中的作用。
一、酶的特点和结构1. 酶的特点酶是高效、高选择性的催化剂,能够在适宜的温度和pH条件下发挥作用。
酶的活性受到温度、pH值、底物浓度和抑制物等因素的影响。
2. 酶的结构酶通常由蛋白质组成,蛋白质部分称为酶的酶活性部位。
酶的酶活性部位与底物之间形成亲合力,从而催化底物的转化。
酶的结构包括原核酶、叶绿体酶、线粒体酶和溶酶体酶等。
二、酶的分类和功能1. 按底物分类酶根据底物的不同可以分为氧化酶、还原酶、水解酶、合成酶等。
不同的酶通过催化不同的反应来完成细胞内的代谢和生命活动。
2. 按反应类型分类根据酶催化的反应类型,可以将酶分为氧化还原酶、水解酶、异构酶、聚合酶等。
3. 按功能分类根据酶在细胞中的功能,可以将酶分为代谢酶、结构酶和调节酶。
代谢酶主要参与细胞代谢过程,结构酶则参与细胞结构组成,调节酶则调控细胞内的代谢和活动。
三、酶在细胞代谢中的作用1. 解聚合反应酶可以通过催化水解反应将聚合物分解成单体,使细胞能够吸收和利用底物中的养分。
2. 合成反应酶通过催化合成反应,将底物转化为所需物质,如氨基酸的合成、碳水化合物的合成等。
3. 氧化还原反应酶作为氧化还原酶能够在细胞内参与氧化还原反应,如细胞呼吸过程中的酶催化反应。
4. 代谢调节酶在细胞内起到调节代谢活动的作用,通过调节酶的活性和表达量来调控细胞内代谢产物的合成和降解。
四、酶的应用与意义1. 工业应用酶在制药、食品加工、制革等多个工业领域中有广泛应用,能够提高生产效率、改善产品质量。
2. 医学应用酶在医学领域中被广泛应用于医学诊断、药物治疗等方面,如酶标记技术、酶替代治疗等。
3. 生物技术应用酶在生物技术领域具有重要意义,如基因工程中的酶切、连接等关键步骤,以及酶催化反应在分子生物学研究中的应用。
酶工程在生物化学中的应用酶工程是生物化学中一个非常重要的领域,它主要涉及酶与其他分子间的相互作用和转化过程,以及如何利用这种相互作用来实现特定的化学反应。
酶工程在许多方面都有着广泛的应用,从医学和食品工业到环境保护和能源生产。
在本文中,我们将重点介绍酶工程在生物化学中的应用以及其在产业上的潜力。
一、酶的功能和特性酶是一类高度专一性的蛋白质,它们通过催化生化反应来加速化学过程的速度。
酶的催化能力是由它们的空间结构所确定的,这使得酶与反应物发生高度特定的相互作用,从而只催化特定的化学反应。
酶在生物化学中的应用基于这种高度专一性,因为在特定条件下,酶可以选择性地催化目标反应物,而不改变其他反应物的状态。
二、生物酶在医学中的应用酶是一种独特的生物大分子,具有非常广泛的应用。
以酶在医学中的应用为例,酶可以被用来制造和诊断药物。
比如,在制造药物时,酶可以被用来加速化学反应,从而减少生产时间和成本。
此外,酶也可以被用来检测人体内的生化过程,例如肝、胰或心肌组织损伤,这些酶在身体中超量产生,并通过血液循环而被输送到其他器官。
因此,酶的检测可以帮助医生诊断疾病并选择治疗方案。
三、酶工程在食品工业中的应用酶工程也有着广泛的应用于食品工业中,尤其是在面包、啤酒、葡萄酒等发酵工艺中。
这些工艺中用的酵母,往往也需要酶来帮助它们完成发酵过程。
酶工程帮助食品加工商更好地控制食品的质量和味道,同时减少制造成本,提高生产效率。
四、酶工程在环境保护中的应用酶工程也有广泛的应用于环境保护领域。
例如,酶可以被用来降解有毒废物,减少它们对环境的影响。
另外,酶还可以被用来处理污水,从而减少水污染的风险。
此外,酶工程还可以帮助开发出更多的生物资源,以便于更可持续的人类活动。
五、酶工程在能源生产中的应用酶工程可以帮助生产出更好的生物燃料和更高效的能源解决方案。
其中一个很好的例子就是生物柴油的生产。
酶可以被用来加速生物柴油的制造过程,并增强它的性能,这可以减少化石燃料的使用,从而减少对环境的影响。
有关酶的知识点总结一、酶的分类及结构1. 酶的分类按照酶作用的反应类型,酶可以分为氧化还原酶、氧合酶、缩合酶、水解酶等多种类型。
按照酶对底物的作用方式,酶可以分为催化酶、调控酶、结构酶等类型。
2. 酶的结构酶的结构复杂多样,通常由一部分蛋白质和一部分非蛋白质分子组成。
酶蛋白质部分由不同类型的氨基酸组成,并且其结构可以包括原核细胞的简单蛋白,也可以包括真核细胞的复合蛋白。
酶的非蛋白质部分通常称为辅因子,它们可以是离子、联合辅因子等。
二、酶的催化原理1. 酶的底物特异性酶对底物的特异性是一种选择性,它只作用于一种或少数几种相似的底物。
这是因为酶与底物之间通过氢键、离子键、范德华力、疏水效应等相互作用,从而形成酶底物复合物。
所以,酶只能催化与其底物特异相互作用的反应。
2. 酶的催化速率酶可以显著地提高化学反应的速率。
酶催化的速率一般为化学反应速率的百万到十亿倍。
这是由于酶能够降低反应物的活化能,提高反应速率。
3. 酶的活性酶的活性会受到多种因素的影响,如温度、pH、离子强度、底物浓度等。
一般来说,酶的活性会随着温度和pH的升高而增加,在适宜的温度和pH条件下酶表现出最佳的活性。
三、酶的生物学功能1. 营养代谢酶在生物体内参与了多种代谢反应,包括碳水化合物、脂肪、蛋白质等物质的分解和合成。
例如,淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等酶可以帮助生物体将复杂的有机物质分解为单体,以提供能量和营养。
2. 调节代谢酶还可以调节生物体内的代谢过程,保持生物体内环境的稳定和平衡。
例如,磷酸可逆性的磷酸化反应可以通过激酶和蛋白磷酸酶来进行反应的逆向和正向调节。
3. 免疫与防卫酶在免疫系统中也扮演着重要角色,如溶菌酶、抗菌肽等酶可以帮助生物体对抗外部病原体的侵袭。
四、酶在工业与医学中的应用1. 食品工业在食品工业中,酶可以用于改善食品质量和加工过程。
比如利用蛋白酶对面团中的蛋白质进行降解,使食品口感更加鲜嫩。
2. 制药工业在制药工业中,酶可以用于合成活性药物、检测生物标志物和治疗疾病。
酶的定义是名词解释酶是一类高度特化的蛋白质,也被称为生物催化剂。
它们能够加速生物体内化学反应的速度,但自身并不参与反应过程。
酶通过与底物结合来促进反应,并在反应结束后迅速释放底物。
这种特点使酶对于生物体内代谢过程的进行至关重要。
酶的命名遵循国际酶学协会(International Union of Biochemistry,IUB)的命名规则。
根据反应类型,酶可以被分为多个不同的类别。
常见的分类包括氧化还原酶、水解酶、合成酶等。
每种酶都具有其专门负责催化的底物或反应类型。
酶的活性是由其三维结构决定的。
酶分子通常由一个或多个多肽链组成,这些链在细胞内折叠成特定的形状。
酶与底物之间的结合是高度特异性的,这意味着每种酶只能催化某种类型的底物。
这种特异性是由酶的活性中心决定的,活性中心是酶分子上具有催化活性的区域。
酶的活性中心有多个区域,包括催化部位和辅助部位。
催化部位通过一系列精确的空间构型和化学键变化来催化底物的转化。
辅助部位则通过参与底物与酶的结合、调节酶的活性以及促进产物释放等方式来支持催化过程。
酶的活性中心的构象也对其活性起着重要作用,即活性中心的立体结构有利于底物与酶的结合状态。
酶催化反应的速率被称为酶的催化效率。
酶的特异性和催化效率使其在生物体内具有非常重要的功能。
酶可以加速代谢途径中几乎所有反应的速度,从而维持生命活动的正常进行。
酶还可以在极寒、酸碱等特殊环境下发挥作用,使得生物体能够在各种极端条件下存活和繁衍。
酶在医学和工业领域也有广泛应用。
在医学上,酶可以用于诊断疾病和治疗疾病。
例如,血清酶可以用于检查肝脏和心脏的功能情况,而抗生素则可以抑制细菌的生长和繁殖。
在工业上,酶可以用于生产和加工各种物质。
例如,酶可以用于制造纺织品、制作食品、生产清洁剂等。
另外,酶还在生物技术中具有重要应用。
通过对酶的生物合成和基因工程的研究,科学家们能够开发出更加高效和特异性的酶。
这些新型酶可以在工业生产和科学研究中发挥重要作用,为人类带来更多的福祉。
《酶》讲义一、酶的定义和本质酶是一种具有生物催化功能的大分子物质。
简单来说,酶就像是生物体内的“小工人”,能够加速各种化学反应的进行,使生命活动得以高效有序地进行。
酶的本质大多数是蛋白质,少数是 RNA。
这些蛋白质或 RNA 分子具有特定的三维结构,正是这种结构决定了酶的催化活性和特异性。
二、酶的作用特点1、高效性酶的催化效率极高,相比于普通的化学催化剂,酶能够在极短的时间内将大量的反应物转化为产物。
例如,过氧化氢酶能够在瞬间将过氧化氢分解为水和氧气。
2、特异性一种酶通常只能催化一种或一类化学反应,这被称为酶的特异性。
就像一把钥匙开一把锁,每种酶都有其特定的“锁”,也就是反应底物,只有特定的底物才能与酶结合并发生反应。
3、温和的反应条件酶在常温、常压和接近中性的条件下就能发挥作用。
相比之下,许多化学催化反应往往需要高温、高压或极端的 pH 条件。
4、可调节性生物体内的酶活性可以受到多种因素的调节,包括激素、代谢产物、环境因素等。
这种调节机制使得生物能够根据自身的需求和环境变化来精确控制各种代谢反应的速率。
三、酶的作用机制酶之所以能够加速化学反应,主要是通过降低反应的活化能来实现的。
活化能是指反应物分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
酶与底物结合形成酶底物复合物,在这个过程中,酶通过改变底物的分子构象,使反应所需的化学键更容易断裂和形成,从而降低了活化能,加速了反应的进行。
四、影响酶活性的因素1、温度在一定范围内,随着温度的升高,酶的活性增强,但超过一定温度后,酶的活性会迅速下降,甚至失活。
这是因为高温会破坏酶的三维结构,使其失去催化功能。
2、 pH 值每种酶都有其最适 pH 值,在这个 pH 值下酶的活性最高。
当 pH 值偏离最适值时,酶的活性会降低,甚至失活。
这是因为 pH 值的变化会影响酶分子中氨基酸残基的解离状态,从而改变酶的构象和活性。
3、底物浓度在底物浓度较低时,反应速率随底物浓度的增加而增加,当底物浓度达到一定程度后,反应速率不再增加,此时酶已经被底物饱和。
与医学相关的化学名词解释有哪些导言:医学是一门综合学科,涉及到生物学、化学、物理学等多个领域。
其中,化学在医学领域中扮演着至关重要的角色。
本文将介绍一些与医学相关的化学名词的解释,以帮助读者更好地理解医学领域中的相关概念。
一、生化学(Biochemistry)生化学是研究生物体内化学物质的组成、结构和变化的科学。
它研究生物大分子(如蛋白质、核酸)和小分子(如酶、激素)的结构和功能,以及生物转化过程中的能量变化等。
生化学的研究对于揭示生命现象的本质和发展生物技术有着重要的意义。
二、生物碱(Alkaloid)生物碱是一类广泛存在于植物、动物及微生物体内的天然有机化合物。
它们具有较强的生物活性,包括抗菌、抗癌等多种作用。
常见的生物碱有阿托品、可卡因等。
这些物质在医学上被广泛应用于药品的研发与生产。
三、酶(Enzyme)酶是一类具有催化作用的蛋白质,能够加速化学反应的进行。
它们在人体内参与调节生物代谢、合成和解构内外源性物质的过程。
酶被广泛应用于医学诊断、治疗和药物研发等领域,如血液酶学检测、酶替代治疗等。
四、激素(Hormone)激素是一类由内分泌腺或组织分泌的生物活性物质,通过血液循环到达目标器官或细胞,调节机体的生长、发育和代谢等功能。
常见的激素包括胰岛素、雌激素、甲状腺激素等。
医学中利用激素的生物效应,进行激素治疗以及检测激素水平来辅助疾病的诊断。
五、抗生素(Antibiotic)抗生素是一类能够抑制或杀灭细菌生长的天然产物或合成物。
它们被广泛应用于临床医学中治疗细菌感染疾病。
抗生素因其在临床上的重要作用和广泛应用而被誉为“医学的革命”。
六、病毒(Virus)病毒是一类非细胞微生物,能够感染宿主细胞,利用宿主细胞的代谢机制进行自我复制。
病毒是引起多种传染病的病原体,也是一些肿瘤形成的重要原因。
病毒学研究对于疫苗研发、抗病毒药物研究和传染病控制等具有重要意义。
结语:化学在医学领域中有着重要的地位,与医学相关的化学名词涉及到生化学、激素、抗生素等多个方面。
酶的性质和功能研究酶是一种生化催化剂,可以在生物体内加速各种代谢反应的进程。
它们是由蛋白质构成的,并且具有某些特殊功能和性质,这些性质和功能的研究对生物学和医学领域具有重要意义。
一、酶的性质1. 温度敏感性酶的最适作用温度对每一种酶而言都是特定的,同时,每个酶都有与之对应的最大温度和最小温度。
当温度高于某个酶的最适温度时,它的催化能力会降低,并最终失去生物活性。
2. pH值敏感性pH值是酶产生催化作用的一个重要参数,其最适pH值在每个酶中都是特定的。
当环境的pH值偏离了最适pH值时,酶也会失去生物活性。
3. 亲和力酶对于其底物有一定的选择性,这种选择性和酶和底物之间的亲和力有关。
亲和力指的是酶与底物结合的紧密程度。
亲和力高的酶通常对底物的选择性更强。
二、酶的功能1. 消化酶消化酶是人体内常见的酶,包括胃蛋白酶、胃脏素、胰蛋白酶、口腔淀粉酶等。
它们主要的功能是将蛋白质、脂肪和碳水化合物等食物分解成细胞所需的营养物质。
2. 代谢酶代谢酶是人体代谢过程中不可或缺的酶,包括丙酮酸脱氢酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶、肝醇脱氢酶等。
它们的主要功能是加速细胞内代谢过程的进行,以生成所需的能量和营养物质。
3. 激素酶激素酶参与激素的分解作用,保持激素在体内的平衡,包括肝酶、胆固醇酯酶等。
它们的主要功能是将激素分解为所需的代谢产物,以维持激素的平衡。
4. 酶的应用酶不仅在生物学领域中十分重要,在工业领域中也有广泛的应用。
比如酶制剂可用于生物燃料、食品酿造和制药等领域。
此外,酶还可作为诊断工具,来检测和诊断一些疾病,如胰岛素酶可以作为糖尿病的诊断工具。
总之,酶是生物代谢过程中不可或缺的一部分。
它们具有温度敏感、pH值敏感和亲和力等特殊性质,并发挥着消化、代谢和激素分解等多种功能,对人类的生命活动起到了至关重要的作用。
随着酶学研究的不断深入,我们相信酶将成为未来科学和生物医学领域中的研究热点。
酶的作用和种类酶是生物体内非常重要的一类催化剂,其作用是加速化学反应的速率,使得生物体内的各项代谢、合成、降解等生化过程能够高效地进行。
酶广泛应用于医学、农业、食品、石化、环境保护等诸多领域,在现代科技和产业发展中扮演着重要的角色。
下面我们来详细了解一下酶的作用和种类。
一、酶的作用酶在生物体内发挥着加速化学反应的作用,这种作用是非常重要的。
生物体内的代谢、合成、降解等过程都需要酶的参与。
酶具有高效、选择性和可调节性等优点,其能够在相对宽广的温度、pH值范围内发挥作用,具有很强的稳定性和再生能力。
酶的催化机理通常是通过降低反应活化能,促进化学反应发生。
酶与底物之间形成酶底物复合物,随着酶催化后的反应通常会形成产物和酶再生产物复合体。
酶的活性和特异性是其催化机理的基础,当酶的环境发生变化时,如温度、pH值等,酶的适应性能保证其在不同环境中持续催化特定的反应。
二、酶的种类酶的种类非常多,根据不同的分类方法,可以分为以下几类:1、按照反应类型分类氧化还原酶、转移酶、加水酶、异构酶、合成酶、裂解酶等。
2、按照底物类型分类葡萄糖酶、淀粉酶、蛋白酶、核酸酶、酯酶等。
3、按照功能分类消化酶、代谢酶、生长酶、发酵酶等。
4、按照来源分类原生酶、微生物酶、植物酶、动物酶等。
5、按照反应机理分类酸碱酶、金属离子酶、共价催化酶、酰基转移酶等。
三、酶的应用酶在生物学、医学、食品、农业、能源等领域都有广泛的应用,例如:1、生物学:酶的研究能够帮助我们更好地了解生命过程的本质,探究生长、分裂、分化、衰老等生物发生过程的规律。
2、医学:酶的研究可以发现新的药物和治疗手段,如丙戊酸钠治疗帕金森病、转化酶抑制剂治疗高血压等。
3、食品:酶作为食品添加剂,常常用于酿造、制作果蔬酱、肉制品、饼干、酱汁等食品中,提高食品的营养价值、质量和口感。
4、农业:酶可以促进植物生长,提高农作物产量和质量,同时也能够帮助减少采摘、运输、储存等环节中的碳排放量。
纳米酶在医学领域的应用
纳米酶是一种极具多功能特性的酶,它可以将小分子物质转化成
更有用的产物,因此在各个领域都得到了广泛的应用。
在医学领域中,纳米酶也被广泛使用,并且已经取得了不错的效果。
首先,纳米酶可以用来生产多种类型的药物,从而满足不同病人
的需求。
它可以有效地将复杂的原料转化成实用的产物,而且还能够
提供很多有用的物理和化学特性,从而更好地影响药物的作用。
此外,纳米酶还可以用来制备纳米分子,例如金纳米颗粒,以及纳米技术,
包括纳米毒素、药物递送系统和纳米抗原引导的免疫抵抗等,都可以
使用纳米酶生产出来。
因此,纳米酶在医学方面的作用十分重要。
此外,纳米酶也可以用于生物分析。
例如,它可以用来分离和检
测特定的细胞,从而更加方便快捷地进行病因分析。
此外,纳米酶还
可以用于克隆和检测特定基因,从而更加直观地了解遗传因子的影响。
纳米酶还可以用来识别病毒,以及耐药细菌,帮助临床实现早期筛查
和诊断,这样就能更好地治疗病患。
总之,纳米酶在医学领域有着重要的应用。
它可以用来制造和研
究多种药物,从而更好地服务医患;它可以用于生物分析,来检测病毒、耐药细菌和病因,以便正确治疗病患;它还可以用来生产纳米分
子和纳米技术,从而增强药物的功效。
纳米酶的应用范围十分广泛,
极大地丰富了医学领域的研究发展,为医患带来实际的好处。
酶与医学
酶是由活细胞产生的、对其底物具有极高催化效能的蛋白质。酶在细胞内外起同样的催化
作用。酶是生物体内最主要的一类生物催化剂。那么酶与医学有着怎样的关系为什么我们
要去研究它?
首先,酶与疾病。酶参与人体的新陈代谢,与维持人体正常生命活动密不可分。所以人体
中酶系统是否完善,功能是否正常关系到人体健康。而其系统如果发生异常那么就会导致
疾病,所以酶与人类健康密不可分,研究各种酶的功能机制有助于指导临床疾病的预防与
治疗。
酶在人体在人体内扮演者多种角色,也就是说它们在人体内起着不同的作用,那么所引起
的疾病也就多种多样。
其次,酶与疾病的诊断。酶由于与人体新城代谢有关,其异常导致疾病的同时伴有酶自身
的改变如含量发生已成,所在部位发生异常等等。所以酶可以作为疾病诊断的指标。
最后,酶与疾病的治疗。酶造成疾病的其中一个机制便是不同的原因引起的酶的含量生成
减少或酶的功能减弱从而影响人体代谢活动那么是否可以通过输入这种酶来回复人体代谢
系统的问题。所以酶还与疾病的治疗有着密不可分的关系。
一、 与酶相关的疾病(大致可以分为三类)
(1)遗传性疾病
由于先天性原因引起酶的产生发生异常如酶的生成减少:白化病患者, 体内酪氨酸酶缺乏以
至没有黑色素生成,患者的皮肤、毛发都为白色。蚕豆病患者缺 6 磷酸葡萄糖脱氢酶。
( 2) 中间产物的积累。如糖原积累症,乃糖原分解代谢过程中的酶缺乏, 致糖原积累于肝、心、
肌等器官组织内而患病。
( 3) 旁路代谢产物的积累。正常时旁路代谢进行较少, 故产物也少, 易为排泄或分解所消除。
若主要代谢途径受阻, 旁路代谢加强, 会使产物积累而导致疾病症。如苯丙氨酸经苯丙氨酸
羟化酶的作用, 可转变为酪氨酸,若此酶缺失, 苯丙氨酸转变为酪氨酸的途径受阻, 即会经
转氨基作用而形成大量的苯丙酮酸, 高浓度苯丙酮酸在体内的积蓄可抑制无羟色胺的生成,
导致神经幼稚化, 以致尿中出现苯丙酮酸, 成为苯丙酮酸尿症。
二、酶与疾病的诊断
1、血清酶功能的测定此类酶在血浆中发挥特异的催化功能。如催化血浆中胆固醇酯化的卵
磷脂胆固醇酯酰转移酶、三脂酰水解的脂蛋白甘油脂酶。这些酶主要由肝细胞合成后分泌
人血, 在血中含量较为恒定。测定这些酶在血中的含量, 有助于了解肝的功能。
2、此类酶在血中的浓度很低, 来自全身各组织细胞, 在血中不发挥催化作用。因血液与
细胞相通, 因此测定这些酶的活性, 可反映组织细胞的病变, 实现对疾病辅助诊断的目的。
许多组织器官的疾病引起血中酶活性的改变,一般有以下几种原因: a.体内某些物质代谢发
生障碍时, 细胞中酶合成增加, 使进入血中的酶量增加。如成骨肉瘤或佝偻病时, 成骨细胞
碱性磷酸酶合成增加使血清中碱性磷酸酶活性升高, 前列腺癌时血清酸性磷酸酶活性增高。
b.组织细胞受损或细胞膜通透性变大, 使进入血中酶量增加。例如急性胰腺炎时血中淀粉酸
活性升高, 急性肝炎、心肌梗死时血浆丙氨酸转移酶 ( ALT) 、天冬氨酸转移酶活性升高。
3、同工酶在 I 临床诊断上的价值对两种以上的同工酶形式来说, 其活性是各种同工酶的总
和。检测同工酶对疾病的器官定位具有实际价值。a.检测同工酶可提高酶学诊断的特异性:
例如, 乳酸脱氢酶 ( LDH)总活性升高的同时若证实是主要由于 ( LDH1)升高引 起 , 应 考
虑 心 肌 病 变 所 致 。 若 证 实( LDH5) 升高引起, 当怀疑肝或心肌病所致。b.检测工
酶可提高酶学诊断的敏感性: 因为某些同工酶的异常可在总活性改变之前出现。如 心 肌
梗 塞 时 , 血 清 中 心 型 肌 酸 激 酶( CK- MB) 的升高早于肌酸激酶总活性的升
高。c.检测同工酶对某种疾病具有预后价值:如肝炎病人血中天冬氨酸转移酶 ( AST) 主要自
肝细胞液 ( 胞液型 AST) , 说明细胞由炎症发展到坏死, 提示病情相当严重。
三、 酶与疾病的治疗
1、帮助消化。蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶都可以帮助消化。
2、消炎抑菌。溶菌酶、菠萝酶、木瓜蛋白酶, 可缓解炎症, 促进消肿; 糜蛋白酶可用
于外科清疮, 磺胺类药物通过酶的竞争抑制机理起到抑制消炎的作用。
3、 防治血栓。链激酶、尿激酶和纤溶酶均溶解血栓, 防止血栓形成, 可用于脑血栓、心肌
梗塞的治疗。
4、治疗肿瘤。天门冬酰胺具有促进血癌生长的作用。利用天门冬酰胺酶分解天门冬酰胺可
抑制血癌细胞的生长。人工合成的 6—巯基嘌呤、5 一尿嘧啶等药物通过酶的竞争抑制作
用阻碍癌肿细胞的异常生长, 可起到抑制肿瘤的作用。
研究进展
由于酶种类繁多导致的疾病多种多样,与酶相关的应用也多样化,酶不仅仅可以用于治疗
疾病还可以用于发酵食物,
所以下面以列举了几种酶的部分应用:
1、 二肽基肽酶4(DPP4)抑制剂——治疗2型糖尿病的新型药物,DPP4抑制剂副作用小
对2型糖尿病诸多病理和生理学方面的改善作用,尤其是对胰岛B细胞有特殊作用,
现今备受人们关注也成为当今糖尿病药物研究的热点、焦点。DPP4抑制剂可降低2
型糖尿病患者HBA1c水平、减少低血糖和副反应发生的作用。①对肠促胰岛素及其它
内源性肽的影响主要是通过增加其GLP-1的活性形式发挥作用,还对肠促胰岛素系统
中的GIP和垂体腺苷酸环化酶激活肽有一定作用,内源性GIP和PACAP对胰岛素释放
都有促进作用。
②降低糖代谢相关指标③降低人体相关脂肪含量④降低血液中胰高血糖素浓度增加胰
岛素分泌。
西格列汀治疗 2 型糖尿病
2、 噬菌体裂解酶——新型抗菌药物
裂解酶能够快速高效地破坏细菌的细胞壁,且尚未发现对人体的直接不良作用;细菌对其
不易产生耐受性。如今可以通过重组DNA和质粒转化细菌从而大量表达目的裂解酶¨“,
使其易于获得。
3、AMPK-ACC信号通路与相关代谢疾病
腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK)与乙酰辅酶A羧化酶(ACC)不仅作为各自代谢调节的关键环节,
且相互间存在密切联系,可形成细胞内上下游信号通路.AMPK与其下游靶点ACC构成的
AMPK-ACC信号通路在机体能量代谢、脂肪合成与氧化过程中具有重要的病理生理意义,在肥
胖及其他代谢性疾病研究中日益受到重视.
4、去泛素化酶与肿瘤:去泛素化酶具有逆转泛素化的作用,其大多数研究还保留在分子
生物学领域,在转化医学研究中尚未引起充分的重视。目前研究发现,去泛素化酶的目的
蛋白通过各种途径影响肿瘤的发生、发展,如细胞凋亡和自噬、炎性反应和肿瘤的关系、
肿瘤缺氧、肿瘤信号通路、细胞周期的调节和DNA损伤等。
5、糖苷水解酶:木质纤维素是一种重要的可再生资源,多功能糖苷水解酶对于木质纤维素
的高效利用具有重要意义,也将为低成本的高效利用木质纤维素开辟广阔前景。