拓展閱讀：酶工程的誕生

1、PAGE3酶工程的誕生在生物工程中，有一位魔術(shù)師-酶工程。大自然中的各種生物在它的指點(diǎn)下，協(xié)調(diào)地演奏起一章章如詩如畫的生命交響曲來，世界因此而生機(jī)勃勃、色彩斑斕。它又如熊熊燃燒之火炬，點(diǎn)燃生命之火，使生命的光輝照耀千秋萬代?？梢哉f，凡是有生命的地方就有酶在那里活動。無論是鳥獸魚蟲還是花草樹木，無論是高等的還是低等的，動植物都需要酶來維持生命。人，更是須臾不可離酶，新陳代謝過程的各種階段，都須“望酶止渴”。還有，當(dāng)你品嘗鮮嫩的豬肉，香酥的面包，品嘗芳香四溢的葡萄酒；當(dāng)你穿著潔凈的衣服，锃亮的皮鞋“瀟灑”時(shí)；當(dāng)你不慎染上某些疾病，醫(yī)生為你診治時(shí)，等等，這里面都有酶參與，都有酶的功勞。你看，酶真是無

2、所不能，無處不在！酶這么神奇，它究竟是一種什么物質(zhì)說起來很簡單，酶是一種生物體產(chǎn)生的具有催化功能的特殊蛋白質(zhì)。它的魔力是在常溫、常壓下催化生物體內(nèi)的各種生物化學(xué)反應(yīng)，而它本身卻在這些變化中保持原樣。它和化工廠里的催化劑一樣，可以自如地控制生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，因此酶有“活催化劑”之稱。它有較強(qiáng)的高效性，如果沒有酶的催化，生物的進(jìn)化歷程可能要退回30億年。極為有趣的是，古代以來人們一直利用酶釀酒、發(fā)酵制作面包、奶酪、飴糖等等，卻長時(shí)期不知道酶的存在。這樣的歷史竟不知不覺延續(xù)了數(shù)千年。直到19世紀(jì)30年代，德國科學(xué)家施萬發(fā)現(xiàn)了胃蛋白酶，化學(xué)家帕圖和波索茲發(fā)現(xiàn)了淀粉酶，90年代布希納兄弟從得到的純凈酵

3、母液中發(fā)現(xiàn)了多種酶。本世紀(jì)20年代，美國科學(xué)家薩姆納從刀豆中提取出一種結(jié)晶形的新物質(zhì)，弄清了酶就是蛋白質(zhì)，為此他獲得諾貝爾化學(xué)獎金。從此，人們才逐步認(rèn)清“廬山真面目”，才意識到酶的重要性，現(xiàn)代微生物酶技術(shù)才真正起步。到現(xiàn)在為止，人類已經(jīng)完全能確定其成分和功能的酶有3000多種。酶有兩大特點(diǎn)是引人注目的。一是高效，二是專一。所謂高效，是指酶的催化能力的強(qiáng)大。對許多化學(xué)反應(yīng)來說，往往可以找到一些能加速反應(yīng)的化學(xué)催化劑。然而，酶的催化能力要比化學(xué)催化劑高出1071013倍。就拿纖維素的分解來說，用5的硫酸，在45個(gè)大氣壓、100多攝氏度的條件下，四五個(gè)小時(shí)只能使纖維稍稍松動。而一旦纖維素酶出場，而且

4、只是那么一點(diǎn)點(diǎn)纖維素酶，在常壓、40攝氏度的條件下，四五個(gè)小時(shí)可以使50的纖維素分解成葡萄糖。這幾乎就是牛胃里發(fā)生的反應(yīng)，只不過容器換了一下。所謂專一，是指一種酶只能作用于具有一定結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。形象一點(diǎn)的說法就是“一把鑰匙開一把鎖”、“一個(gè)蘿卜填一個(gè)坑”。纖維素酶只能把纖維素分解成葡萄糖，碰到蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪之類，它是無動于衷的。同樣，那鷹胃里的胃蛋白酶，只對蛋白質(zhì)“情有獨(dú)鐘”，對纖維和其他有機(jī)物分子就毫無辦法了。鷹胃里除了主力軍胃蛋白酶之外，還有淀粉酶、纖維素酶、脂肪酶等許多酶；牛胃里除了主力軍纖維素酶之外，也還有胃蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等許多酶。這些酶分工明確，各司其職，專找特定的對象“開刀”。酶除了具有高效、專一這兩大特點(diǎn)之外，還有一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)是它的催化作用都是在常溫、常壓之下完成的。酶是生物催化劑，它是在生物體內(nèi)起作用的，當(dāng)然與高溫、高壓無關(guān)了。由于酶具有那么明顯的優(yōu)點(diǎn)，人