生物体内的一切化学反应都是在酶的催化下进行的,微生物的一切生命活动取决于酶,没有酶就没有微生物种类繁多的生命活动现象,也就没有微生物。不同的微生物具有不同的酶系统,在微生物体内就会产生不同的生化反应,微生物能够利用哪些营养物质,产生哪些代谢产物都取决于体内所具有的酶系统。酶是一类由活细胞产生的、具有催化活性和高度专一性的特殊蛋白质。酶属于生物催化剂,生物体中的各种化学反应,包括物质转化和能量转化,都需要特定的酶参加催化。在酶的作用下进行化学变化的物质称底物,有酶催化的化学反应称酶促反应。酶的组成有两大类:①单成分酶,只含蛋白质;②全酶,由蛋白质和不含氨的小分子有机物组成,或由蛋白质和不含氮的小分子有机物加上金属离子组成。与蛋白质结合牢固的非蛋白质活性基部分称为辅基,结合不牢固的称为辅酶。酶蛋白和辅基(或辅酶)都不能单独起催化作用,只有两者结合在一起才具有催化作用、称为全酶。一、酶的分类微生物种类繁多,其酶的种类也多。按照酶所催化的化学反应类型,把酶划分为六类,即水解酶类、氧化还原酶类、异构酶类、转移酶类、裂解酶类和合成酶类,按酶在细胞的不同部位,可把酶分为胞外酶、胞内酶和表面酶。按酶作用底物的不同、可把酶分为淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶、核糖核酸酶等。按照微生物酶产生的条件,可将酶分为固有酶和诱导酶,固有酶是微生物在所处的营养基质中能固定产生的酶,诱导酶的产生取决于营养基质中有无某些作用物质(诱导剂)的存在。综上所述,虽然微生物能产生多种多样的酶,但它们在细胞内都有严格的活动区域,从而使微生物在时间空间上都能有次序、高度有效地进行各种不同的生理活动。二、酶的特性微生物的营养和代谢需在酶的参与下才能正常进行,除了一般催化剂的催化性质外,酶又有它自身的催化特性。1、高度的专一性一种酶只作用于一种物质或一类物质,或催化一种或一类化学反应,产生一定的产物,例如,淀粉酶只催化淀粉水解;蛋白酶只催化蛋白质水解生成一定的产物。酶的专一性按其专一的程度又可分为三类,即绝对专一性、相对专一性和立体异构专一性,绝对专一性,这类的只能催化某一种底物的反应,如脲酶只能催化尿素水解为氨和二氧化碳,对其它物质不起作用;相对专一性是指一种酶能催化一类具有相同化学键或基团的物质进行某种类型的反应,如酯酶能水解不同羧酸与醇所合成的酯键;立体异构专一性是指某种酶只能对某一种含有不对称碳原子的异构体起催化作用,而不能催化它的另一种异构体、如L-精氨酸酶只对L-精氨酸起分解作用,而对D-精氨酸则无作用。2、极高的催化效率酶催化的反应速率比非催化反应快～倍,比一般催化剂催化的反应快～倍。如1mol过氧化氢酶在1s的时间内可催化mol过氧化氧分解,而铁离子在相同的条件下,只催化10-5mol过氧化氢分解,过氧化氢酶的催化效率是铁离子的倍。1g淀粉酶在65℃条件下,15min可将2t淀粉水解为糊精。1g胃蛋白酶在2h内能分解50kg煮熟的鸡蛋。3、催化作用条件温和酶只需在常温、常压和近中性的水溶液中就可催化反应的进行、而一般的催化剂则需在高温、高压、强酸或强碱等异常条件下才起催化作用。4、对环境条件极为敏感酶的主要成分是蛋白质,对一些理化因素的反应比无机催化剂敏感得多、高温、高压、强酸、强碱和紫外线等都容易使酶失去活性;Cu2+、Hg2+、Ag+等重属离子能钝化酶,使之失活。适宜温度和酸碱度是酶保持最高活性的重要因素。一般来说,在一定温度范围内,酶的活力随温度升高而增高,超过一定温度界限,活力即下降。同样酶对pH的影响极端敏感,每一种酶只能在一定限度的pH范围内活动,有一个最适宜的pH、例如糖化淀粉酶最适温度为54～56℃,最适pH为4.8～5.0。附注：“老燕说农”
