**篇 基础篇
**章 酶学与酶工程
一、酶与酶工程
酶是由细胞产生的具有催化能力的蛋白质,大部分位于细胞内,部分分泌到细胞外。新陈代谢是生命活动的*重要特征。一切生命活动都是由代谢系统的正常运转来维持的,而生物体代谢中的各种化学反应都是在酶的作用下进行的。酶是促进一切代谢反应的物质,没有酶,代谢就会停止,生命也即停止。因此,研究酶的理化性质及其作用机理,对于阐明生命现象的本质具有十分重要的意义。现代生物科学发展已深入到分子水平。从生物大分子的结构与功能关系来说明生命现象的本质和规律,从酶分子水平探讨酶与生命活动、代谢调节与疾病、生长发育等的关系,无疑有重大科学意义。
酶还是分子生物学研究的重要工具,正是由于某些专一性工具酶的出现,才使核酸一级结构测定有了重要突破。1970年,美国人Smith等从细菌中分离出能识别特定核苷酸序列且切点专一的限制性内切酶,命名为HindⅡ。Nathans用该酶降解病毒SV40 DNA,排列了酶切图谱,从此,HindⅡ成为分子克隆技术中不可缺少的工具酶,Smith等因此荣获1979年诺贝尔生理学·医学奖。限制性内切酶的发现促进了DNA重组技术的诞生,推动了基因工程的发展。
酶鲜明地体现了生物体系的识别、催化、调节等奇妙功能。酶研究不仅深刻影响生物化学以至整个生物学领域,而且刺激了许多化学研究,成为灵感的源泉。酶及其模拟体系应用于实验室规模有机合成以及工业上**、农业化学品和精细化工产品的生产,有许多优点;在快速和高选择性、高灵敏度的分析上也极有用。至于再生性资源、能源、环境保护等一些较远期的根本性重大问题,也有广阔的应用前景。可以说,从与人们生活休戚相关的衣食住行到各行各业的新技术革命几乎都与酶有关。当前,酶学研究的任务是要从分子水平更深入地揭示酶和生命活动的关系;阐明酶的催化机制和调节机制,探索作为生物大分子的酶蛋白的结构与性质、功能间的关系。
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