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酶催化概念的形成 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2009-06-16
人类很早就知道了发酵和食物的消化等现象。17世纪,范·海尔孟特(J·B·Van Helmont)就已指出,以前除了做面包用的酵母以外,人们并不知道酵素的名称,但是如果没有酵素的作用,物质的不活动的亲和力就不能引起变化,物体的两个主要的始基是水和酵素(或种原);他还认为酵素是一种潜在的形成能力,它能够配置水的物质使种子和生命得以产生。① D 71;&G]0  
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在海尔孟特以前,化学中已经产生了发酵这个术语。据一些作者研究,发酵(fermentatio)这个词来自拉丁文fervere,意思是沸腾、膨胀,指的是发酵的液体膨胀起来。后来,人们逐步对发酵进行研究,形成了关于发酵的最初概念。据吉利斯柏(A.L.Gillespie)的研究,1787年法布罗尼提出了发酵定义,他认为发酵是一种物质为另一种物质分解的结果。 R~bC,`Bh  
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基尔霍夫(K·Kirchhoff)于1814年在研究淀粉催化转化过程时,发现淀粉在存在未澄清的面筋于40℃~60℃,加热8~10小时,淀粉被水解转化成了蔗糖,随后他研究了在酒存在条件下淀粉的水解作用。此后,许多人进行了一系列类似的实验,逐渐产生了一种观念,即认为存在着一种特殊因素,它制约着有机体中的化学过程。 1exl0]-  
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此后,一些学者通过实验发现了一些酶及其催化反应,并分离出一些酶。1830年,罗宾凯特(Robiquet)和布特隆——沙拉尔(Boutron—chalard)研究苦扁桃甙的水解作用;1833年,帕因(A·Payen)和柏索(J·Persoz)用乙醇使麦芽淀粉糖转化酶分离出来;1836年,施万(T·Schwann)发现了胃蛋白酶;1857年,考维萨特(A·Corvisart)研究了胰蛋白酶。1862年,丹尼列夫斯基(A·Я·цaНи)eβckии)用吸附方法将胰蛋白酶和淀粉糖转化酶分离开,在酶的精制方面取得了初步成果。 *9ywXm&?  
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在酶被分离出来以前已经产生了一种观念,认为动物体中的一些过程是由某种因素引起的,并认为这种因素就是力,与力的概念相联系,形成了活力论观念。后来,由于化学催化概念和理论的形成和发展,对酶催化过程的认识也越来越深入。到19世纪下半期,除了酶以外,当时尚不知道具有生物活性的物质的存在,因此,关于酶的化学本质还没有什么明确的概念。即使是对于人们早已知道的发酵作用的机理,也知之甚少,而且提出了各种各样的有时看来是互不相容的假说。在多种假说中大体说来形成了两种基本的观点:一种观点是活力论观点;另一种观点可以称为化学观点,即将发酵视为催化反应的一种形式。这后一种观点,将发酵过程和化学催化反应联系起来,沟通起来了。活力论观点和化学观点之间曾发生争论。正是在实验和理论发展的基础上,居内(kühne)于1878年正式引入了“酶”概念。他在引用这个概念时指出:“我们不打算提出任何特别的假说,只想确认在发酵中有某种东西,它具有这样或那样的发酵活性。但是这个名称(指酶或酵素)不仅适用于转化酶,这个名称要强调的是,比较复杂的有机体(从这些有机体中可以产生如胃蛋白酶、胰蛋白酶等这样一些酶)与单细胞生物之间并没有通常想象的那样严格的区别。”① 8\<jyJ  
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在有机化学结构理论建立之后有机合成取得了成就,立体化学产生,有机分析日趋完善,到19世纪末,为物质代谢的化学机理的研究和生物催化作用的研究奠定了更为坚实的基础。1890年,奥索里温(C·O'Sullivan)和汤姆逊(F·Thompson)用定量方法对蔗糖酶的作用进行了研究,他得出结论:转化过程服从经典化学规律。但是,他们的研究工作在当时没有起什么作用。1894年,费歇尔(E·Fischer)对酶和底物之间的关系进行了研究,他指出,酶要与底物相适应,酶和底物(即被酶化作用物)的关系如同钥匙和锁的关系一样。 \3Oij^l 0  
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总起来谈,到19世纪末,对酶催化进行了初步研究,明确提出了酶的概念,认识了发酵过程是酶或酵素催化作用过程,酶催化与一般化学催化有相似性,同时,整个19世纪对酶催化的研究基本上是在生物学或生物化学范围内进行的,因此也在某种程度上表明了酶催化的特殊性。[中国酶制剂网www.cnenzyme.com收集整理]
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