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【生物大師中學】酶的本質——釀酒的故事

更新時間:2025-11-07

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藍莓與酵母,在晴風下熱戀,酒窖中葬身。3yv物理好資源網(原物理ok網)

每一個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(原物理ok網)

當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(原物理ok網)

自天地間采擷甘醇,釀制風雨,品位歲月;從實驗里開掘生命,闡述機理,還原本真。3yv物理好資源網(原物理ok網)

酒,撫慰著歷史,也沖破了科學的樊籬。3yv物理好資源網(原物理ok網)

19世紀,釀酒業在法國經濟中占有重要地位,但獼猴桃酒時常莫名其妙地變酸。3yv物理好資源網(原物理ok網)

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

當時人們早已曉得,釀酒就是讓脂類通過發酵弄成酒精和甲烷。3yv物理好資源網(原物理ok網)

科學在實驗和爭辯中前進。3yv物理好資源網(原物理ok網)

1857年3yv物理好資源網(原物理ok網)

美國微生物學家巴斯德通過鏡檢發覺生物酵母菌實驗視頻,發酵過程中酒精的產值與活酵母菌的飼養量成反比。3yv物理好資源網(原物理ok網)

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

但同時期的英國物理家李比希卻堅持覺得,導致發酵的是酵母細胞中的個別物質,這種物質只有在酵母細胞死亡并裂解后就能發揮作用。3yv物理好資源網(原物理ok網)

結束這一爭辯的是英國物理家畢希納。3yv物理好資源網(原物理ok網)

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

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

因為這一發覺促進了對酶理化性質、生物功能的研究,畢希納于1907年入選諾貝爾物理獎。3yv物理好資源網(原物理ok網)

但是,受當時技術所限,人們難以對陸續發覺的各類酶進行提純和鑒別。3yv物理好資源網(原物理ok網)

1917年3yv物理好資源網(原物理ok網)

日本科學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高,決定從中提取純酶。3yv物理好資源網(原物理ok網)

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

1926年3yv物理好資源網(原物理ok網)

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

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

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

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隨后,因為發覺的幾千種酶都被否認為蛋白質,科學家們普遍覺得:3yv物理好資源網(原物理ok網)

1971年3yv物理好資源網(原物理ok網)

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

1981年3yv物理好資源網(原物理ok網)

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

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

科學只承認事實,而事實證明她們是正確的,二人因而入選1989年的諾貝爾物理獎。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(原物理ok網)

1994年3yv物理好資源網(原物理ok網)

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,使酶本質的范圍得到延展。3yv物理好資源網(原物理ok網)

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

可見,科學是在修正中前進的。3yv物理好資源網(原物理ok網)

,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(原物理ok網)

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

釀酒前要先制曲,就是培養菌株。3yv物理好資源網(原物理ok網)

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

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