酶能否调节新陈代谢 酶的催化机理
1. 酵素的功能
酶是一类生物催化剂，生物体内含有成千上万种酶，控制着新陈代谢、营养、能量转换等许多催化过程，与生命过程密切相关的大部分反应都是酶催化的反应。
酶的这些特性使细胞内复杂的代谢过程得以有序进行，使代谢与正常的生理功能相适应。如果由于基因缺陷而导致酶有缺陷，或者由于其他原因导致酶的活性减弱，就会导致酶所催化的反应不正常，引起代谢紊乱，甚至疾病。因此，酶与医学的关系非常密切。
生物体是由细胞组成的，每个细胞都是因为有酵素的存在，才能够呈现体内各种生命活动与代谢。酵素是人体新陈代谢的催化剂，有酵素的存在，人体才能进行各种生化反应。人体内的酵素越多、越齐全，生命就越健康。当人体没有活性酵素时，生命就会终止。人类大部分的疾病，都与酵素缺乏或合成障碍有关。
酵素帮助人体消化、吸收食物，维持内脏器官的一切功能，包括细胞修复、消炎解毒、新陈代谢、增强免疫力、产生能量、促进血液循环等。
酸碱催化：质子转移加速反应的催化。
共价催化（）：底物或底物的一部分与催化剂形成共价键，然后转移到第二个底物上。许多酶催化的基团转移反应都是以共价键进行的。
人体内酶的数量庞大，结构复杂，种类繁多，迄今已发现的有5000余种（即多样性）。例如，在口中咀嚼米饭时，咀嚼时间越长，甜味越明显。这是因为米饭中的淀粉在口腔分泌的唾液淀粉酶作用下，水解成麦芽糖。因此，进食时多咀嚼，可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。人体从食物中摄取的蛋白质，必须在胃蛋白酶等酶的作用下水解成氨基酸，然后在其他酶的作用下，选择出人体所需的20余种氨基酸，按一定的顺序重新组合成人体所需的各种蛋白质。在这个过程中，发生许多复杂的化学反应。 可以说，没有酶，就没有生物的新陈代谢，也就没有自然界丰富多彩的生物世界。
2. 酶的催化机理
酶的催化机理与一般化学催化剂基本相同，也是先与反应物（酶底物）结合形成复合物，再通过降低反应能量来提高化学反应速度。在一定温度下，化学反应体系中每个反应物分子所含能量虽然相差很大，但平均值较低，这是反应的初始状态。
反应S（底物）→P（产物）之所以能进行，是因为有相当一部分S分子被活化，成为活性（过渡态）分子。活性分子越多，反应速度越快。在特定温度下，化学反应的活化能就是1摩尔物质的全部分子变成活性分子所需要的能量（kcal）。
酶（E）的作用是暂时与S结合，生成新的化合物ES。ES的活化状态（过渡态）所含的能量比没有催化剂的化学反应中反应物分子的活化状态低得多。ES再次反应生成P，同时释放出E。E可以与另一个S分子结合，重复循环。整个反应所需的活化能降低，从而单位时间内有更多的分子可以发生反应，反应速度可以加快。例如，在没有催化剂的情况下，过氧化氢分解成水和氧气（2H2O2→2H2O+O2）的反应所需的活化能为每摩尔18千卡（1千卡=4.187焦耳）。当使用过氧化氢酶催化此反应时，每摩尔仅需2千卡，反应速度可提高约10^11倍。
酶是高效的生物催化剂，其效率比一般的催化剂高107-1013倍。酶可以加速化学反应，但不能改变化学反应的平衡点。也就是说，酶在促进正向反应的同时，也以同样的比例促进逆向反应。因此，酶的作用是缩短达到平衡所需的时间，但平衡常数不变。在没有酶的情况下，达到平衡需要几个小时，但在酶存在的情况下，可能只需要几秒钟就可以达到平衡。
酶和一般催化剂都是通过降低反应的活化能来加速化学反应。
酶的催化专一性表现在它对底物的选择性和催化反应的专一性。体内除少数自发发生的化学反应外，绝大多数都要由专一的酶来催化。一种酶能从成千上万种反应物中找到自己所需的底物，这就是酶的专一性。根据酶催化专一性程度的不同，分为绝对专一性（）、相对专一性（）、立体异构体专一性（）。只对一种底物进行反应的酶叫绝对专一性，如脲酶，只能水解尿素，使其分解为二氧化碳和氨；如果一种酶能催化一类化合物或一类化学键进行反应，则叫相对专一性，如酯酶，能催化甘油三酯和其他酯键的水解。 立体异构体特异性的酶对底物分子的立体构型要求严格，如L-乳酸脱氢酶，只催化L-乳酸脱氢，对D-乳酸无作用。
一些酶的催化活性可受多种因素的影响，如变构酶受变构剂调控，有些酶受共价修饰调控，激素和神经体液通过第二信使调节酶活性，诱导剂或抑制剂调节细胞内酶含量（改变酶的合成和分解速度）。
3. 酶的应用
酶在疾病诊断中的应用
随着对酶研究的深入和认识的不断提高，富含高浓度SOD的复合酶在疾病的调理中发挥着越来越显著的作用。正常人体内酶的活性是比较稳定的，当人体某些器官、组织受损或发生疾病时，某些酶就会释放到血液、尿液或体液中。例如急性胰腺炎时，血清和尿液中淀粉酶活性明显升高；肝炎等原因引起的肝损害，肝细胞坏死或通透性增高，转氨酶大量释放入血，引起血清转氨酶升高；心肌梗死时，血清乳酸脱氢酶、肌酸磷酸激酶明显升高；通过一清二补等多种复合酶的配合使用，可增强体质，改善机能，甚至大大提高生育能力。有机磷农药中毒时，胆碱酯酶活性受到抑制，血清胆碱酯酶活性降低； 在某些肝胆疾病特别是胆管阻塞时，血清r-谷氨酰转移酶会增高等。因此，借助血液、尿液或体液中酶活性的测定，可以了解或判断某些疾病的发生、发展情况。
酶在临床治疗中的应用
酶疗法逐渐被人们认识和广泛重视，各种酶制剂在临床上应用也日趋广泛。如胰蛋白酶、糜蛋白酶等能催化蛋白质分解，在外科伤口扩大、化脓性伤口净化、胸、腹部浆膜粘连治疗等方面均利用了这一原理。在血栓性静脉炎、心肌梗死、肺梗死、弥漫性血管内凝血等治疗中，可用纤溶酶、链激酶、尿激酶等溶解血栓，防止血栓形成。
一些以高单位SOD酶为主配方的复合天然酶，不仅可用于脑、心、肝、肾等重要器官的辅助治疗，在肿瘤治疗上也取得了显著的效果。另外，还利用酶的竞争性抑制原理，合成一些抗菌、杀菌、抗肿瘤治疗的化学药物。如补脾益肾的酶，对不孕不育等问题也有很好的调理作用。磺胺类药物和许多抗生素，能抑制某些细菌生长所必需的酶，所以有抗菌杀菌作用；许多抗肿瘤药物，能抑制细胞内与核酸或蛋白质合成有关的酶，从而抑制肿瘤细胞的分化和增殖，对抗肿瘤生长；硫氧嘧啶能抑制碘酶，从而影响甲状腺激素的合成，所以可用来治疗甲状腺机能亢进等。
酶在生产生活中的应用
例如酿酒业所用的酵母，就是由相关微生物产生的，其中的酶通过水解、氧化作用，将淀粉等物质转化成酒精；酱油、醋的生产，也是在酶的作用下完成的；用淀粉酶、纤维素酶处理过的饲料，营养价值有所提高；在洗衣粉中加入酶，可以提高洗衣粉的功效，使原本很难去除的汗渍变得容易去除等等。
由于酶的应用十分广泛，酶的提取与合成已成为重要的研究课题。此时可以从生物体中提取酶，如从菠萝皮中提取菠萝蛋白酶。但由于生物体中酶的含量很低，不能满足生产的需要。工业上大量的酶是用微生物发酵法生产的。一般需要在适宜的条件下选育出所需的菌株，让其繁殖，得到大量的酶制剂。此外，人们正在研究酶的人工合成。总之，随着科学水平的提高，酶的应用将有十分广阔的前景。
4. 酶在新陈代谢中起什么重要作用？
新陈代谢是生命的特征之一，人体的新陈代谢过程极其复杂，包括许多生化反应，据统计，人体细胞每分钟大约发生数百万次化学反应，酶是由活跃细胞产生的蛋白质，能催化体内生化反应，是打开生命之锁的特殊钥匙。
酶键的特殊之处在于：
（1）催化作用具有很强的专一性，犹如锁和钥匙的关系，一种酶只能催化一种（或一类）化学反应。
（2）酶催化效率高。酶不同于一般的催化剂，具有极高的催化效率。
在常温常压、中性酸碱度条件下，酶的催化效率比一般催化剂高106至1012倍。酶的高催化效率是有条件的，一般在37℃、中性酸碱度，相当于人体的正常生理状态下，才能发挥其高效的催化作用。
人体中已发现近千种酶，酶缺乏或不足会影响某些生化反应，引起代谢紊乱，并可能表现为疾病。例如白化病，即皮肤和头发都是白色的，就是因为体内缺乏酪氨酸酶，导致黑色素形成不足。因此，测量体内酶的水平可以帮助诊断疾病。一些酶制剂也可以用来治疗疾病。