1、 正文 1 1 引言 人类生命物体的基本特征之一就是不断地进行新陈代谢， 新陈代谢是由许多 有机化学反应组成的，如动植物的消化反应和各种物质的合成与分解等。这些反 应在体内进行地很快， 原因是有生命的动植物体内存在着的一种生物催化剂一酶 的作用。酶制剂是在 1833 年由法国化学家佩思和珀索发现的，他们从麦芽提取 液的酒精沉淀物中得到一种对热不稳定，而且能加速淀粉转变成糖的物质，称之 为淀粉酶制剂。1926 年隆姆首次从刀豆中提纯得到脲酶结晶 1。生物化工行业经 过 70 多年的发展，对酶的分子结构，酶作用的机理及酶系统的自我调节已形成 了一个完整的工业体系。整个行业也出现了一些新的发展态势，
2、在阐明生命活动 的规律，探索工业、农业、畜牧业、医药及对疾病的诊断、治疗均有重要的意义。 2 酶在工程技术反应中的特点与功能 2.1 酶及酶工程简介 酶（enzyme） （图 2-1）是指由生物体内活细胞产生的一种生物催化剂。大 多数由蛋白质组成（少数为 RNA） 。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。 图 2-1 酶 哺乳动物的细胞就含有几千种酶。它们或是溶解于细胞质中，或是与各种膜 结构结合在一
3、起，或是位于细胞内其他结构的特定位置上。这些酶统称胞内酶； 另外，还有一些在细胞内合成后再分泌至细胞外的酶胞外酶 2。酶催化化学 反应的能力叫酶活力（或称酶活性） 。酶活力可受多种因素的调节控制，从而使 正文 2 生物体能适应外界条件的变化，维持生命活动。没有酶的参与，新陈代谢只能以 极其缓慢的速度进行，生命活动就根本无法维持。例如食物必须在酶的作用下降 解成小分子，才能透过肠壁，被组织吸收和利用。在胃里有胃蛋白酶，在肠里有 胰脏分泌的胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等。又如食物的氧化是动 物能量的来源，其氧化过程也是在一系列酶的催化下完成的。 酶工程就是将酶或者微生物细胞，动植物细胞，
4、细胞器等在一定的生物反应 装置中，利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用 物质并应用于社会生活的一门科学技术。 它包括酶制剂的制备,酶的固定化,酶的 修饰与改造及酶反应器等方面内容。酶工程的应用，主要集中于食品工业，轻工 业以及医药工业中 1。 2.2 酶的特点 2.2.1 酶与无机催化剂比较 （1）相同点：改变化学反应速率，本身几乎不被消耗；只催化已存在 的化学反应；加快化学反应速率，缩短达到平衡时间，但不改变平衡点；降 低活化能，使化学反应速率加快。都会出现中毒现象。 （2）不同点：即酶的特性。 2.2.2 酶的特性 （1）高效性：酶的催化效率比无机催化剂更高，使得反应速率更快； （2）专一性：一种酶只能催化一种或一类底物，如蛋白酶只能催化蛋白质 水解成多肽； （3）多样性：酶的种类很多，大约有 4000 多种； （4）温和性：是指酶所催化
