主題3:生物體的營養方式

單元貳:酵素的功能
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一、 酵素的功能
酵素又稱為酶,是生物體內化學反應的催化劑,可以改變反應速率的快慢。
在生物體內,最常進行的二種代謝作用就是分解作用與合成作用,而這二種作用常需要酵素的幫忙,來改變其反應的速率(如下圖所示)。
例如:當細胞內粒腺體進行呼吸作用時,就必須利用氧氣將葡萄糖氧化分解,並釋放出能量提供細胞使用。這樣的反應就需要酵素的參與,來加快呼吸作用的速率,以產生更多的能量供細胞使用。
我們所吃的飯中,含有澱粉這類大分子的醣類,當澱粉進入消化系統後,口腔及小腸中會分泌醣類的消化酵素,酵素與澱粉結合後能將澱粉分解成小分子的葡萄糖,以方便吸收利用。
例如:當體內的葡萄糖養分有剩餘時,此時體內會進行合成作用,藉由酵素的參與將葡萄糖轉化合成肝糖儲存起來。
以上所介紹的分解與合成作用,大多都需要酵素的參與,來改變反應速率的快慢,由上圖可知,不同的酵素因其結構上不同,只有能夠與酵素相結合的反應物質,才能讓酵素產生作用,這種特性稱為「酵素的專一性」,而酵素與反應物質間的關係,就如同鑰匙與鎖的關係一樣,必須能夠配對才會發生作用。

二、 影響酵素活性的因子
酵素主要成分為蛋白質,而蛋白質的活性容易受到溫度與酸鹼度的影響,而影響酵素活性的表現。
1
、溫度的影響:
在酵素適宜作用的溫度範圍內,酵素的活性會隨溫度升高而增高,但是溫度若高於適宜的溫度範圍,酵素很快就失去活性。而相對地,溫度越低,酵素的活性也就越低。例如:人體內的酵素在體溫範圍內具有較佳的活性,如果將酵素加熱超過體溫時,酵素會產生變質而失去原有的活性。

2
、酸鹼度的影響:
一般而言,每一種酵素各有它適宜的酸鹼度,例如:人體胃臟內的蛋白質消化酵素,喜歡在強酸的環境中作用,若改變其作用的酸鹼度至中性或鹼性時,則其活性將減弱。而人體口腔中的澱粉消化酵素,則喜歡在中性的環境中作用;另外分佈於小腸內的消化酵素,則喜歡於弱鹼性的環境中,才具有最佳的活性。

若能夠提供酵素適當的作用溫度及酸鹼度的環境,則酵素的活性就會越強,改變反應作用的速率就會更加明顯。

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