「医史人文」027期：人体内不可或缺的催化剂——酶的故事

酶是指由生物体中的活细胞产生的生物催化剂。

18世纪的意大利生理学家加斯帕兰扎尼对人体如何消化和吸收进入体内的食物非常好奇。因为当时的人们对人体的消化系统只有一个大概的认识。

斯帕兰扎尼知道胃会分泌一种叫做胃液的物质，它在消化过程中一定发挥着重要作用。它到底有什么作用？他决定做实验来找出这一切。但胃就在人体中，如何观察呢？斯帕兰扎尼有一个好主意。他做了一个小金属笼子，把肉放进笼子里，然后把笼子带到他的老鹰那里。老鹰闻到了肉的味道，把笼子吞了下去。斯帕兰扎尼非常高兴。这个实验已经成功了一半。过了一段时间，斯帕兰扎尼杀死了老鹰，从它的肚子里取出笼子，发现肉已经不见了。这说明胃里含有可以消化食物的物质，但并不是所有东西都能消化。金属笼子被保存在老鹰的胃里。为了更彻底地研究，找出人类的消化功能是否与动物一样，斯帕兰扎尼开始在自己身上进行实验。他冒着窒息的危险吞下了装满面包屑的亚麻袋。 23小时后，当他取出袋子时，袋子完好无损，但面包屑已经消失。这证明人的胃液中也含有能消化食物的物质。后来，他吞下了很多木头和金属物体，但这些坚硬的物体让他呕吐。就在那时，他意识到他的实验不能再继续下去了。

但他的发现仍然为后人的研究提供了很多启发和帮助。 60年后，德国科学家施万在进行腐败和发酵实验时，意外发现酵母一定参与了发酵。 1836年，他从胃粘膜中分离出一种能消化蛋白质物质的化学物质，他将其命名为胃蛋白酶。这也是人类从动物组织中分离出的第一种酶。这时，人们终于弄清楚，胃液中含有这种蛋白酶，而这种酶就是消化肉类、消化面包屑、消化食物的原始物质。这也解决了长期困扰医学界的人体消化问题。谜。进入20世纪后，科学家们陆续提取出更多的消化蛋白晶体。他们进一步研究指出，酶是一类具有生化催化作用的蛋白质。

本质上，酶是一种蛋白质，并且具有蛋白质的特性。从化学的角度来看，人体的一切活动都可以归结为一个巨大而复杂的化学变化过程，而酶在这个化学变化中起着不可或缺的催化物质的作用。如果缺少它，身体的整个化学过程将不复存在。例如，米饭在嘴里咀嚼时，咀嚼时间越长，甜味越明显。这是因为大米中的淀粉在口腔分泌的唾液淀粉酶的作用下水解成葡萄糖。因此，吃饭时多咀嚼，可以使食物与唾液充分混合，有利于消化。此外，人体内还有胃蛋白酶、胰蛋白酶等多种水解酶。人体要想正常从食物中吸收所需的蛋白质，必须在这些酶的作用下，水解成氨基酸，再在其他酶的作用下，转化为人体所需的20种氨基酸。进入人体后再按一定的顺序重新组合成人体所需的各种蛋白质。在此过程中会发生许多复杂的化学反应。可以说，没有酶，就没有生物体的新陈代谢，也就没有自然界中丰富多彩的生物体。

从医学角度来看，正常人体内酶的活性是比较稳定的。然而，一旦缺乏某种酶，就会破坏人体整个化学反应过程，引起先天性或遗传性疾病，如白化病。它是由于缺乏酪氨酸酶引起的，这种酶可以阻止体内的黑色素细胞最终转化为黑色素。

一旦人体某些器官和组织受损或患病，某些酶的活性也会发生变化，释放到血液、尿液或体液中。因此，酶在医学诊断中具有重要意义。例如，患急性胰腺炎时，血清和尿液中淀粉酶活性显着升高；当肝脏因肝炎或其他原因受损时，肝细胞坏死或通透性增加，大量转氨酶释放到血液中，导致血清转氨酶升高。借助血液、尿液或体液中酶的测量，医生可以轻松了解或确定某些疾病的发生和发展。

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