【生物学中的手性  17.】

（17. 生物的手性选择性③）

        酶作为一种重要的特殊的中介，对于它的手性选择性机理有很多种假说。

        比较合理的是诱导契合假说。酶促反应中先是酶的活性中心诱导手性底物，形如手和手套经诱导相互契合，这当中手套能感知伸进来的是左手还是右手，根据手性互补原则，左手才能进入左手套，右手才能进入右手套，不能错位。底物和酶的活性中心契合后形成酶-底物复合体，进而发生催化反应。整个反应是酶分子的手性与底物分子 的手性相互识别的结果，所以手性选择性又叫手性识别。手性物在手性环境中容易识别，在非手性环境中不易识别。

       比如手性药物进入生物体内也就进入了一个手性环境，首先要与酶发生相互作用。酶有很强的手性选择性，它总是选择和它的手性活性中心互补的化合物进行分解与合成。若药物的手性不能与酶的手性互补，便不能产生药效，并可能引起意想不到的毒副作用。例如多巴是治疗帕金森病的药物之一，但真正有效的是多巴胺，它是病人体内的酶与多巴发生催化作用反应产生的。然而酶对多巴有选择性，它只转化左旋多巴，不转化右旋多巴，所以左旋多巴有药效，右旋多巴无药效。如果服用外消旋多巴，右旋多巴不被酶转化，日积月累沉淀下来，势必损害病人的健康。由此可见，手性药物的疗效源自于酶的手性选择性。

       在生物体内，真正赋于细胞生命和个性的是酶。酶的催化能力称为酶的活性，酶催化反应的速度越快，酶的活性越高，酶的活性体现在酶的手性选择性。正常人体内酶的活性比较稳定，酶活性异常意味着某些器官和组织受损或发生疾病。例如，急性肝炎患者的血清转氨酶活性明显高于正常值。

       人出生时，酶的活性很强，酶的手性选择性自然也很强。酶催化的生化反应可以产出纯净的L-氨基酸，使体内的氨基酸全部都是L-构型。随着年龄增长，酶的活性逐渐减弱，酶的手性选择性随之降低，酶促反应不能产出纯净的 L-氨基酸，有一部分是 D 构型的，或者说一部分 L-氨基酸 转变成了 D-氨基酸，使机体内积累越来越多的 D-氨基酸。例如人的眼球随着年龄增长逐渐变灰而混浊，正是眼睛里的氨基酸每年以0.15%的速度从 L 构型变成 D 构型的缘故。

       生物一旦死亡，酶就失去手性选择性，酶催化的生化反应随之停止。这时体内的 L-氨基酸还是多于 D构型的，所以还可以进行器官移植。但随着时间的推移，当 D构型和 L构型达到各占一半时，生命也就彻底终止了。因此酶的活性，或者说酶的手性选择性是生物生命力的体现，生命老化的过程其实就是酶的手性选择性逐渐减弱的过程。所以，增强酶的手性选择性，抑制氨基酸由L构型向D构型转变，是延长寿命的根本途径。       

       生物酶有数千种之多，其化学本质就是大分子蛋白质，所以酶的手性源自生命的手性，酶的手性选择性实际上是生命手性选择性的体现。至此，我们明白药物的手性、农药的手性、甜味剂的手性和香料的手性等诸多的手性现象都有一个共同的根本原因，那就是生命的手性选择性。  

                                                               丰都智愚河畔环境技术工作室