【生物学中的手性 15.】
(15. 生物的手性选择性)
(1)生物肌体为什么能自动识别手性?前已述及,手性药物的手性差别为什么能在生物机体中能显现出来呢?这缘由就是因为生物自身的手性选择性。因为上章所述及,生物机体本身就是一个各向异性的手性大环境,它能自动识别手性物,凸现手性差异。
生物通过新陈代谢维持生命,新陈代谢是生物同环境不断进行物质和能量交换的过程。这些过程实际上是生物体内进行的一系列生物化学反应。而这些反应都是在酶的催化作用下实现的,叫做酶促反应。
(2)酶促反应的特征:酶是生物细胞内产生的活性物质,它是专为酶促反应而生的。特点有三:①催化效率高,是普通催化剂的107~1013倍;②反应条件温和,无须高温、高压和强酸、强碱等与生物体内不相容的条件;③有很强的专一性。
酶的专一性就是特效选择性。一种酶只催化一种底物或对某一类反应有效,而对其它底物或反应无效。例如胃蛋白酶只能催化蛋白质水解;胰蛋白酶只能催化水解蛋白质中的赖氨酸和精氨酸构成的肽链;脂肪酶只能催化脂肪的水解;淀粉酶只能催化淀粉的水解。用于治疗消化不良的多酶片则是由胃蛋白酶、胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等 多种酶组合的。
(3)酶促反应的实质手性:重要的是酶的专一性表现为它的立体专一性,又称手性选择性。蛋白酶只能断裂 L-氨基酸 构成的肽键,对 D-氨基酸 构成的肽键不起作用。酶为什么会有手性选择性呢?因为酶本身就是一种蛋白质,是手性化合物,通常由几百个氨基酸残基组成,它们由L-氨基酸构成,结构中的α-螺旋是右旋的。
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