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【生物大師中學(xué)】酶的本質(zhì)——釀酒的故事

更新時(shí)間:2025-11-07

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藍(lán)莓與酵母,在晴風(fēng)下熱戀,酒窖中葬身。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

每一個(gè)年份都幽幽訴說著舊事,每一滴瓊液都默默掩抑著遐思。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

當(dāng)初那顆落地的野獼猴桃,何曾想過這是一場盛大敬仰的開端?3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

自天地間采擷甘醇,釀制風(fēng)雨,品位歲月;從實(shí)驗(yàn)里開掘生命,闡述機(jī)理,還原本真。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

酒,撫慰著歷史,也沖破了科學(xué)的樊籬。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

19世紀(jì),釀酒業(yè)在法國經(jīng)濟(jì)中占有重要地位,但獼猴桃酒時(shí)常莫名其妙地變酸。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

受這一問題困惑,科學(xué)界十分注重對發(fā)酵過程的研究。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

當(dāng)時(shí)人們早已曉得,釀酒就是讓脂類通過發(fā)酵弄成酒精和甲烷。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

科學(xué)在實(shí)驗(yàn)和爭辯中前進(jìn)。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1857年3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

美國微生物學(xué)家巴斯德通過鏡檢發(fā)覺生物酵母菌實(shí)驗(yàn)視頻,發(fā)酵過程中酒精的產(chǎn)值與活酵母菌的飼養(yǎng)量成反比。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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于是提出釀酒中的發(fā)酵是酵母細(xì)胞所致,沒有活細(xì)胞的參與,脂類不可能弄成酒精。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

但同時(shí)期的英國物理家李比希卻堅(jiān)持覺得,導(dǎo)致發(fā)酵的是酵母細(xì)胞中的個(gè)別物質(zhì),這種物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后就能發(fā)揮作用。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

結(jié)束這一爭辯的是英國物理家畢希納。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

他把酵母細(xì)胞碾磨過濾,將溶液與獼猴桃糖混和,一段時(shí)間后,裝置內(nèi)有二氧化碳形成,糖發(fā)酵成了酒,就和糖液中富含活酵母一樣。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

這表明,酵母細(xì)胞中的個(gè)別物質(zhì)才能在細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用,畢希納將其稱為釀酶。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

因?yàn)檫@一發(fā)覺促進(jìn)了對酶理化性質(zhì)、生物功能的研究,畢希納于1907年入選諾貝爾物理獎(jiǎng)。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

但是,受當(dāng)時(shí)技術(shù)所限,人們難以對陸續(xù)發(fā)覺的各類酶進(jìn)行提純和鑒別。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1917年3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

日本科學(xué)家薩姆納從資料中獲知,刀豆種子中能酯化尿素的脲酶濃度相當(dāng)高,決定從中提取純酶。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在接出來的9年里,薩姆納嘗試了一種又一種方式,經(jīng)歷了一次又一次失敗。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1926年3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

一個(gè)夜晚,他總算驚喜地見到了乙酸溶劑中的結(jié)晶,這是提取物達(dá)到一定含量的彰顯。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

而這些結(jié)晶溶于水后,恰恰能催化尿素分解為氨和氫氣。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

薩姆納用多種方式證明了脲酶是蛋白質(zhì),并由于對酶的分離研究的貢獻(xiàn),成為1946年諾貝爾物理獎(jiǎng)得主之一。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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隨后,因?yàn)榘l(fā)覺的幾千種酶都被否認(rèn)為蛋白質(zhì),科學(xué)家們普遍覺得:3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1971年3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

日本裔加拿大分子生物學(xué)家奧特曼在實(shí)驗(yàn)中發(fā)覺了RNA的催化活性,但他懷疑這是某種未知蛋白質(zhì)在起作用。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1981年3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

年青的法國物理家切赫同樣觀察到這一點(diǎn),他不受已有定論的禁錮,深信實(shí)驗(yàn)結(jié)果,果斷地公布了自己的推論。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

這時(shí),奧特曼也修正了先前的錯(cuò)誤推論。二人承受著來自各方的巨大壓力生物酵母菌實(shí)驗(yàn)視頻,勇敢向權(quán)威和定論發(fā)起挑戰(zhàn)。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

科學(xué)只承認(rèn)事實(shí),而事實(shí)證明她們是正確的,二人因而入選1989年的諾貝爾物理獎(jiǎng)。如今,我們把這種具備催化功能的RNA稱為核酶。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1994年3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

日本研究所的喬伊斯和布雷克獲得具備催化活性的DNA,并提出脫氧核酶的概念,使酶本質(zhì)的范圍得到延展。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

而今,脫氧核酶已在生物傳感器、分子醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域占有一席之地。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

可見,科學(xué)是在修正中前進(jìn)的。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

,酶,取意葡萄牙文的“在酵母中”;康熙字典也將“酶”字解釋為“酒母”,即酵母。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

我國早在4000多年前的夏禹時(shí)代,就把握了釀酒技術(shù)。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

釀酒前要先制曲,就是培養(yǎng)菌株。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

而在釀酒發(fā)酵過程中,人們非常注意“曲勢”,也就是現(xiàn)今所說的酶活性。3yv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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