生物体内不断地进行着成千上万个生物化学反应。这些反应都是在某种物质的催化下进行的,它就是酶。人和哺乳动物体内含有5000多种酶。没有酶的参与,新陈代谢就不能完成,生命活动就无法维持。
酵母Ⓦ
人类对酶的认识与酵母有着密切的联系。希腊语中“酶”的原意就是“在酵母中”。1854年,法国微生物学家巴斯德研究酒变酸时发现,葡萄发酵变成酒的过程中,发酵液中的酵母不断生长,同时产生酒精和二氧化碳。他认为,发酵必须有酵母或其他生物存在的条件下才能发生。
发面包和酿酒都需要酵母Ⓨ
1897年,德国化学家布赫纳等人用沙研磨酵母细胞、过滤后在新鲜滤液中加入糖溶液,发现很快产生二氧化碳和酒精。布赫纳等人从滤液中提取出酶并制成干制品,发现干制品加入糖溶液仍然有明显的发酵现象。这就证明,酶可以离开活细胞起作用。布赫纳因关于酶的生物化学研究和无细胞发酵研究荣获了1907年诺贝尔化学奖。
酶能催化,但酶是什么呢?美国生物化学家萨姆纳相信酶是蛋白质。为了证实自己的猜想,他从1917年开始用刀豆粉为原料,分离、提纯其中的脲酶。1926年,他成功地分离出一种脲酶活性很强的结晶体,能使尿素很快分解成二氧化碳和氨,他证明这些结晶体的主要成分是蛋白质。这是生物化学史上首次得到结晶酶,也是首次直接证明酶是蛋白质,并因此推动了酶学的发展。萨姆纳因发现酶的化学本质于1946年获得诺贝尔化学奖。