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1、浅谈酶和激素的区别许多学生对酶和激素的相关知识经常混淆不清，下面我将从化学 本质、作用特点等方面对两者进行归纳和总结。酶和激素是生物体活细胞产生的两类重要的有机化学物质，前者 是具有催化能力的生物大分子，对细胞代谢过程中的各种生化反应具 有催化作用。后者是调节物质，不参与具体的代谢过程，只对特定的 代谢和生理过程起调节作用。一、化学本质酶是由活细胞产生的，受多种因素控制的具有催化作用的生物大 分子，化学本质是蛋白质和RNAo激素是生物体内特殊组织或腺体 产生的直接分泌到体液中，可运送到特定作用部位，引起某种特定作 用的一类微量有机物。二、合成与作用部位绝大多数酶的合成场所是核糖体，酶依其产生后
2、的去向分为胞内 酶和胞外酶。前者合成后存在于细胞内，且在细胞内发挥作用，如细 胞呼吸氧化酶等；后者合成后直接释放到细胞外发挥作用，如各种消 化酶等。动物激素是由内分泌腺或内分泌细胞合成并分泌到细胞外， 借体液运送到靶器官发挥作用的，如垂体分泌的促甲状腺激素作用于 甲状腺。激素的合成过程包括了一系列的生化反应，需要特定的酶参 与催化。因此，产生酶的细胞不一定产生激素，但产生激素的细胞一 定产生酶。三、作用特点（一）酶的作用特点酶是活细胞所,生的，受多种因素调节控制的具有催化能力的生 物催化剂，与一般催化剂相比较有以下几个特点。、酶易失活'酶是由活细胞产生的生物大分子，凡能使生物大分子变性
3、的因 素，如高温、强碱、强酸、重金属盐等都能使酶失去催化活性，因此 酶所催化的反应往往都是在比较温和的常温、常压和接近中性酸碱的 条件下进行。温度对酶作用的影响不同温度对于酶有不同的影响。酶反应在一定的温度范围（040 错误!未找到引用源。）内，其速度随温度升高而加快。根据一般经验, 温度每升高10,反应速度约增加1倍，绝大多数酶在60错误!未找 到引用源。以上会失去活性。温度对反应速度的影响是以上两种相反 作用综合的结果。在一定条件下，某种酶在某一温度时，其活力最大, 这个温度称为酶的最适温度，也就是说，最适温度是酶表现最大活力 时的温度，温度对酶作用的影响如图1-1所示。通常动物体内酶的最
4、 适温度在3750。而植物体内酶的最适温度在5060。酶的最适温度不是一个固定不变的常数，其数值受底物的种类、 作用时间等因素影响而改变。PH对酶作用的影响酶的活力受环境PH的影响，在一定PH下，酶表现最大活力， 高于或低于此PH,酶活力降低，通常把表现酶最大活力时的PH称 为该酶的最适PHo各种酶在一定的条件下都有其特定的最适PH,因此最适PH是 酶的特性之一。但酶的最适PH不是一个常数，受许多因素影响，随 底物种类和浓度、缓冲液种类和浓度的不同而改变，因此最适PH只 有在一定的条件下才有意义。大多数酶的最适PH在58之间，动物 体内酶的最适PH大约在6.58.0之间，植物及微生物体内酶的最
5、适 PH在4.56.5左右，但也有例外，如胃蛋白酶的最适PH为1.5,肝 中精氨酸酶的最适PH为9.70通常酶的活力和环境PH的关系如图 1-2所示：0最适PH PH图1-2重金属盐对酶作用的影响含Ag+、Cu2 Hg2+、Pb2 Fe3+的重金属盐在高浓度时，能使酶 蛋白变性失活。在低浓度时对某些酶的活性产生抑制作用，一般使用 金属螯合剂EDTA、半光氨酸等螯合除去有害的重金属离子恢复酶的 7活力，具体的作用机理尚不清楚。2、酶具有高效性在一个化学反应体系中，因为各个分子所含的能量高低不同，每 一瞬间并非全部反应物分子都能参与反应，只有那些具有较高能量， 处于活化状态的的分子即活化分子才能在
6、分子碰撞中发生化学反应， 反应物中活化分子愈多，则反应速度愈快。反应分子要比一般的分子 高出一定的能量称为活化能，反应所需的活化能愈高，相对的活化分 子数愈少，反应速度就愈慢。反之亦然。在有催化剂参与反应时，由 于催化剂能与反应物瞬时间结合成过渡态，因而降低了反应所需的活 化能，在有催化剂参与反应时反应所需的活化能降低，只需较少的能 量就可使反应物变成活化分子，和无催化剂相比，活化分子数大大增 加，因而使反应速度加快。如图1-3所示。生物体内的大多数化学反 应，在没有酶的情况下，几乎是不能进行的。即使像CCh和HzO这 样简单的反应也是通过体内的碳酸酎酶催化的。每个酶分子在1秒内 可以使6X1
7、0$个CO?和H2O反应，这样以保证使细胞组织中的CO2 迅速进入血液，这个经酶催化的反应，要比未经催化的反应快IO7倍。3、酶具有高度专一性'酶对所作用的底物有严格的选择性，一种酶只能催化一种或一类 化学反应，这种选择性作用称为酶的专一性，专一性是酶的特性之一。 酶在催化化学反应时要和底物形成中间产物，但是酶和底物如何结合 成中间产物？又如何完成其催化作用？酶对它所作用的底物有着严格的选择性，它只能催化一定结构或 一些结构相似的化合物发生反应。于是有的学者认为酶和底物，底物 的结构和酶活性部位的结构吻合，就像锁和钥匙一样，这样才能精密 结合形成中间产物。但后来发现，当底物和酶结合时，
8、酶分子上一些 基团常发生明显的变化。另外对于可逆反应，酶常常能够催化正反两 个化学反应，很难理解酶活性部位与底物和产物结构都非常吻合。因 此，把酶的结构看成是固定不变是不切实际的。于是，有的学者认为酶分子活性部位的结构原来并非和底物的结 构互相吻合，但酶的活性不是僵硬结构，它具有一定的柔性，当底物 和酶相遇时，可以诱导酶蛋白的结构发生相应的变化，使活性部位上 有关的各个基团达到正确的排列和定向，因而使酶和底物契合而合成 中间产物并引起底物发生反应。（二）激素的作用特点1激素总机体产生而对机体具有调节作用的一类物质，不参加具体 的代谢过程，只对特定的代谢和生理过程的速度和方向起调节作用。 它具有
9、以下特点。1、激素的作用具有特异性各种激素有其作用的专门细胞、组织或器官，即靶细胞、靶组织、 靶器官。这种选择性作用与靶细胞、靶组织、靶器官上存在能与该激 素发生特异性结合的受体糖蛋白有关。有些激素作用的特异性很强， 如促甲状腺激素（TSH）只能作用于甲状腺；促性腺激素只能作用于 性腺等。有些激素没有没有特定的靶器官，作用范围广泛，如甲状腺 激素等。但是这些激素也要和相应的受体糖蛋白结合才能发挥作用。 2、激素的作用具有微量和高效性激素在体液中的浓度很低，但其作用显著。例如在人体中，甲状 腺激素的含量只有3X 10-514X lOWng/ml,而Img甲状腺激素可以 使人产热增加4200KJo
10、激素与相应的受体糖蛋白结合后，在细胞内 发生一系列的酶促发大作用，一个接一个，逐级放大，形成一个效能 极高的生物放大系统。3、激素之间能够相互作用当多种激素共同调节某一生理活动时，它们之间往往存在着协同 作用或拮抗作用，对维持该生理过程的相对稳定起重要作用。例如在 血糖调节时，肾上腺素和胰高血糖素存在协同作用；胰岛素和胰高血 糖素起到拮抗作用。另外，有的激素本身并不能直接对某些器官、组织或细胞产生作 用，然而在它存在的条件下，可使另一种激素的作用明显增强，这一 现象称为允许作用。如糖皮质激素对心肌和血管平滑肌无收缩作用， 即无升血压效应，但儿茶酚胺与糖皮质激素同时存在时，可使儿茶酚 胺更好的发挥对心血管的调节作用，使血压升高效应明显。四、合成和含量的调节酶的活性或含量受到多种因素的调节，如反映底物、激素、药物、 产物等，其中前3种因素对酶的合成起诱导和促进作用，产物则对酶 的合成起阻遏作用。激素合成的调解同样也受多种因素的调节，如神 经系统、其他激素、内环境的变化、遗传等，其合成与分泌量的调节 方式是反馈调节。但酶与激素的合成都是在生物体遗传物质的控制下 完成的。从上述几个方面对酶和激素进行比较，有利于学生对于酶和激素 进行深入的理解。4