干酪制造酵母及微生物實(shí)驗(yàn)分析圖像顯微鏡
在活細(xì)胞中發(fā)生的無(wú)數(shù)化學(xué)反應(yīng)的一個(gè)共同特點(diǎn)就是，這些反應(yīng)的
速度大大決于那些非生命環(huán)境中所發(fā)生的類(lèi)似反應(yīng)。其中較突出的
一個(gè)例子就是肌肉收縮。當(dāng)肌肉發(fā)生收縮時(shí)，利用了大量的能量，
而且還必須是在極短的時(shí)間內(nèi)利用這些能量。要解釋活細(xì)胞中這種
反應(yīng)速度的加快現(xiàn)象，就必然會(huì)想到反應(yīng)中存在催化劑。催化劑廣
泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)它們的特性已做過(guò)多方面的深入研究。
對(duì)于來(lái)源于生物的特殊形式的催化劑，采用“酶”這個(gè)術(shù)語(yǔ)來(lái)表示
，也就是“在酵母中”的意思，用酶這個(gè)詞也歷史地反映出我們對(duì)
酶的性質(zhì)方面的許多知識(shí)是通過(guò)對(duì)酵母及其他微生物的研究取得的
。因此，酶被定義為可以加快特異的反應(yīng)速度(盡管它不影響反應(yīng)
較終建立的平衡狀態(tài))，及在反應(yīng)終止后還能從反應(yīng)混合物中回收
的生物來(lái)源的分子。
酶的另一個(gè)基本特點(diǎn)就是它們自身的濃度也可以影響反應(yīng)速度
，所以我們可以這樣認(rèn)為，通過(guò)改變酶的濃度就可以巧妙地控制代
謝反應(yīng)進(jìn)行的程度。除了利用酶濃度能進(jìn)行這類(lèi)控制外，酶本身的
催化活力也易受控制。在這種情況下，雖然酶濃度不變，但酶影響
一種特殊反應(yīng)的能力卻可能起了變化了。在肌肉收縮和舒張時(shí)，雖
然肌肉中的酶組成基本上是相同的，然而處在這兩種肌肉活動(dòng)狀態(tài)
時(shí)，所進(jìn)行的各種反應(yīng)過(guò)程卻是很不相同的。
從較早有記載的時(shí)候起，人們就已經(jīng)在酒精生產(chǎn)和干酪制造中
利用了酶的性質(zhì)。起初這種利用純屬偶然，并難以控制。但隨著時(shí)
間的進(jìn)展，很可能人們開(kāi)始了解到溫度及其他一些因素能影響這個(gè)
所謂的發(fā)酵過(guò)程，并無(wú)意識(shí)地記錄下了生物化學(xué)中的這第一步。以
后一個(gè)時(shí)期進(jìn)展緩慢，直到十八世紀(jì)末期和十九世紀(jì)初期，才著手
對(duì)發(fā)酵過(guò)程做了許多詳細(xì)的研究。這一時(shí)期的主要貢獻(xiàn)屬于施旺(S
chwann)和巴斯德(Pasteur)的工作，施旺認(rèn)識(shí)到酵母是一種能把糖
轉(zhuǎn)化成酒精和二氧化碳的植物，巴斯德研究了氧氣對(duì)發(fā)酵過(guò)程的影
響，并分析了許多不同發(fā)酵過(guò)程的較終產(chǎn)物。不幸的是，在這個(gè)時(shí)
期進(jìn)一步的研究受到廣泛流傳的生機(jī)論(Vitalism)的阻礙。
生機(jī)論認(rèn)為有機(jī)化合物的合成必須有生命力，而且這種生命力
只存在于活的有機(jī)體中。較后布許納(Buchner)證明，利用已除去
活酵母的酵母提取液可以使糖發(fā)酵，從而為詳細(xì)研究酶的化學(xué)和物
理特性鋪平了道路。
