酶是身体用来进行各种化学反应的特殊蛋白质。如果没有酶,这些反应的速度就不足以维持人类的生命。酶在你体内的三种特殊用途包括食物消化、复制你的遗传信息以制造新细胞和产生能量。
食物消化
你吃的食物必须被分解成营养成分,才能被你的身体吸收和利用。消化系统的酶属于一种酶叫做水解酶。这些酶会引发一种叫做水解的反应,将大分子分解成小分子。有许多不同的消化酶来分解不同种类的食物成分。例如,被称为胃蛋白酶和胰蛋白酶的酶可以消化膳食蛋白质。另一种水解酶叫做脂肪酶,由胰腺分泌,帮助分解饮食中的脂肪。淀粉酶刺激膳食淀粉的消化。
DNA复制
你的细胞包含着被称为染色体的遗传物质,每一个都携带着一组编码你个人遗传组成的基因。这种遗传物质以一种叫做脱氧核糖核酸(DNA)的分子形式存在。当你体内的细胞分裂时,每一个新生成的细胞都必须包含你的DNA的一个精确副本。为了进行这种复制或复制,你的身体依赖于特定的酶。例如,被称为解旋酶和旋回酶的酶会将紧紧缠绕在一起的DNA链解开,这样它们就可以被复制。DNA聚合酶参与实际的复制过程。DNA连接酶参与了最终的复制过程。
能源生产
你的身体必须产生能量来执行它的所有功能。虽然血糖或葡萄糖是产生能量的首选燃料,但蛋白质和脂肪也可以被利用。这些被统称为细胞呼吸的复杂过程依赖于酶,并产生三磷酸腺苷(ATP)分子,为细胞提供能量。例如,利用葡萄糖产生能量被称为糖酵解。糖酵解的10个步骤中,每一个都涉及一种不同的酶。糖酵解分解的每个葡萄糖分子产生2个ATP分子。用于糖酵解的酶包括己糖激酶、醛糖酶、烯醇化酶和丙酮酸激酶。其他酶参与从蛋白质和脂肪中产生ATP。
酶与人类健康
许多疾病都与酶的问题有关。例如,消化酶乳糖酶的缺乏,可以分解牛奶中的糖,导致乳糖不耐症。更严重的消化酶缺乏会导致胰腺炎症或胰腺炎。这种情况通常与体重减轻和营养不良有关,因为消化食物的能力降低。遗传性疾病还会导致酶缺陷,这可能会带来灾难性的后果。例如,天生患有台-萨克斯病的儿童会出现一种名为己氨基酶a的基因异常。这种单一酶的功能受损会导致大脑和脊髓神经细胞的破坏。患有这种疾病的儿童通常在童年早期死亡。
评议人:蒂娜·圣·约翰,医学博士