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生物技術(shù)的認(rèn)識和未來發(fā)展方向
（作者未知） 2010/12/29
對生物技術(shù)的認(rèn)識，首先從來源來看，從單細(xì)胞，到多細(xì)胞；從無脊椎，到脊椎；從水生，到陸生……
大自然的奧秘永遠(yuǎn)是個未知數(shù)，永遠(yuǎn)探索不盡，人類也不過是這茫茫宇宙中的一個小角色。對于昨天，我們總能新奇地發(fā)現(xiàn)許多未知甚至無法理解的領(lǐng)域；對于今天，我們也總是在努力開拓自己的眼界和改造生存的環(huán)境；對于明天，更是充滿了神奇的幻彩；明天的明天，又會是怎樣呢？
總是喜歡神游，耳邊的鳥語將我再次喚回了現(xiàn)實(shí)世界。漫步在校園的林蔭路上，兩旁高拔聳立的銀杏樹在陽光的照耀下，葉子反射出明亮的色彩，棲息在樹間林地的鳥兒們歡快的鳴叫著。遍地的二月蘭點(diǎn)綴著綠色的草坪，芍藥還在努力開著花，許多花草已經(jīng)結(jié)束了花期，開始醞釀新的生命。初夏了呢……
時光總是殘忍的從身邊溜走。轉(zhuǎn)眼間，快四年了。我即將走出讓我成長的校園。心里酸酸的。都說觸景傷情，在這個陽光燦爛，生命旺盛的季節(jié)里，我竟有些莫名的感傷……
現(xiàn)代生物技術(shù)——酶�！∶笇τ诖蠖鄶�(shù)非專業(yè)人員來說，還是比較陌生的，甚至不知道酶為何物，可是隨著生物技術(shù)的飛速發(fā)展，酶迅速的深入應(yīng)用于與人們息息相關(guān)的各工業(yè)部門及日常生活中。酶是一切生命活動的序幕，決定著機(jī)體內(nèi)一切化學(xué)反應(yīng)過程，是機(jī)體一切化學(xué)變化的激動者。酶學(xué)無論從理論上還是從應(yīng)用上，都是現(xiàn)代生物技術(shù)領(lǐng)域中一個十分重要的學(xué)科。由于酶的獨(dú)特功能，近年來它在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥和環(huán)境保護(hù)等各個方面的應(yīng)用越來越廣泛。
一、酶的認(rèn)識過程
早在幾千年前，人類已開始利用微生物來制造食品和飲料，不自覺地利用了酶的催化作用，這就是工業(yè)用酶的前身。然而真正認(rèn)識酶的存在和作用，是從19世紀(jì)開始的。1833年P(guān)ayen和Persoz從麥芽的水抽提物中，用酒精沉淀得到一種對熱不穩(wěn)定的活性物質(zhì)，可以促進(jìn)淀粉水解成可溶性的糖，他們把這種物質(zhì)叫淀粉酶。19世紀(jì)中葉，Pasteur等人指出酵母中存在一些使葡萄糖轉(zhuǎn)化為酒精的物質(zhì)，1878年Kunne首先把這種物質(zhì)稱之為酶（enzyme），這個詞來自希臘文，意思是“在酵母中”。
在隨后的幾十年，人們通過生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)試驗(yàn)，證實(shí)了酶的存在，也認(rèn)識了酶的本質(zhì)。而對于酶的概念，仍然正在進(jìn)行爭鳴，半個世紀(jì)以來的教科書中都把酶定義為“生物體內(nèi)產(chǎn)生的具有催化功能的特殊蛋白質(zhì)”，是一類特殊的生物催化劑。
二、酶的催化特性
我們常說的催化劑是指參與化學(xué)反應(yīng)過程，可以改變化學(xué)反應(yīng)的速度，但不改變化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)，即不改變反應(yīng)的方向和平衡點(diǎn)；在反應(yīng)前后組成和化學(xué)性質(zhì)、質(zhì)量不發(fā)生變化。酶是一類特殊的催化劑，具備一般催化劑的上述特性，但它又是不同于一般催化劑的生物催化劑。和化學(xué)催化劑相比，酶具有高效率、高度專一性、活性可調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。
1、催化效率高
在相同的條件下，酶的存在可以使一個反應(yīng)的反應(yīng)速度大大加快。酶反應(yīng)速度比非酶反應(yīng)速度高109～1012倍。
2、專一性強(qiáng)
酶的專一性是指酶對它的催化對象有嚴(yán)格的選擇性，即一種酶只能催化一種或一類結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)進(jìn)行某種類型的反應(yīng)。酶與這種物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上有嚴(yán)格的互補(bǔ)關(guān)系，很像一把鑰匙插入一把鎖一樣。
這一特性與工業(yè)中的許多化學(xué)轉(zhuǎn)化過程相似，但各種工業(yè)中許多化學(xué)的轉(zhuǎn)化過程存在故有的缺點(diǎn)：非特異性反應(yīng)會導(dǎo)致劣質(zhì)產(chǎn)品，高溫、高壓、耗水、苛刻及有害的條件需要大量的資金投入，副產(chǎn)品對環(huán)境可能有負(fù)面影響，所有這些弊端均可以通過酶來消除。
3、酶的活性可以調(diào)節(jié)
生命是嚴(yán)格有序的，一方面這種有序的過程依賴酶的催化作用；另一方面酶又受這個有序過程的嚴(yán)格調(diào)控。機(jī)體內(nèi)不同的反應(yīng)體系的酶，采取不同方式進(jìn)行調(diào)控，嚴(yán)密而靈巧，這更是一般催化劑所不具有的特性。用于生產(chǎn)中可以使反應(yīng)條件溫和，使生產(chǎn)更安全、環(huán)保、減少設(shè)備投資。
三、酶的應(yīng)用
酶作為生物催化劑普遍存在于動物、植物、微生物中，大自然本身就是一個天然的各種酶的巨大儲藏器，目前已工業(yè)化生產(chǎn)出多種酶制品應(yīng)用于食品工業(yè)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、分析領(lǐng)域、化工生產(chǎn)以及廢物處理過程，特別是在廢水處理中的應(yīng)用愈來愈受到重視。
大多數(shù)的廢水處理過程可分為物理化學(xué)過程和生物處理過程。而隨著工業(yè)的飛速發(fā)展難降解有機(jī)污染物的排放日益增多，使用傳統(tǒng)的物理化學(xué)和生物處理方法已很難達(dá)到滿意的去除效果，酶的處理介于二者之間，它參與的化學(xué)反應(yīng)是建立在生物催化作用的基礎(chǔ)上，與傳統(tǒng)的處理過程相比有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：
1、能處理難以生物降解的化合物，并且高濃度和低濃度廢水都適用；
2、操作條件寬松，pH、溫度和鹽度的范圍很廣；
3、不會因?yàn)樯镂镔|(zhì)的聚集而減慢處理速度，處理過程的控制簡便易行。
近年（未完，下一頁）
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