2009年9月 7日
酵素の構造
最初に発見された酵素はジアスターゼ(アミラーゼ)で、1832年にA・パヤン (Anselme Payen) とJ・F・ペルソ (Jean Francois Persoz) によるものである。命名も彼らが行った。彼らは翌1833年には麦芽の無細胞抽出液によるでんぷんの糖化を発見し、生命(細胞)が存在しなくても、発酵のプロセスの一部が進行することを初めて発見した。
また、1836年にはT・シュワンにより、胃液中にタンパク質分解酵素のペプシンが発見・命名されている。この頃の酵素は生体から抽出されたまま、実体不明の因子として分離・発見されている。
「酵素 (enzyme)」という語は酵母の中 (in yeast) という意味のギリシア語の"εν ζυμη"に由来するもので、1878年にドイツのウィルヘルム・キューネによって命名された。
19世紀当時、ルイ・パスツールによって、生命は自然発生せず、生命がないところでは発酵(腐敗)現象が起こらないことが示されていた。このため「有機物は生命の助けを借りなければ作ることができない」とする生気説が広く信じられており、酵素作用が生命から切り離すことができる化学反応(生化学反応)のひとつにすぎないということは画期的な発見であった。
しかし生物から抽出するしか方法がなく、微生物と同様に加熱すると失活する性質を酵素が持っていたため、その現象は酵素が引き起こしているのか、それとも目に見えない生命(細胞)が混入して引き起こしているのかを区別することは困難であった。
このため、酵素が生化学反応を起こすという考え方はすぐには受け入れられず、当時のヨーロッパの学会では酵素の存在を否定するパスツールらの生気説派と酵素の存在を認めるユストゥス・フォン・リービッヒらの発酵素説派とに分かれて論争は続いた。
最終的には、1896年にエドゥアルト・ブフナーが酵母の無細胞抽出物を用いてアルコール発酵を達成したことにより、生気説は完全に否定され、酵素の存在が認知された。
鍵と鍵穴説
上述したように、19世紀後半にはまだ酵素は生物から抽出される実体不明の因子と考えられていたが、酵素の性質に関する研究は進んだ。その研究の早い段階で、酵素の特徴として基質特異性と反応特異性が認識されていた。
これを概念モデルとして集大成したのが、1894年にドイツのエミール・フィッシャーが発表した鍵と鍵穴説である。これは、基質の形状と酵素のある部分の形状が鍵と鍵穴の関係にあり、形の似ていない物質は触媒されない、と酵素の特徴を概念的に表した説である。
現在でも酵素の反応素過程のモデルとして十分に通用する。ただし、フィッシャーはこのモデルの実体がなんであるかについては科学的な実証を行っていない。
『ウィキペディア(Wikipedia)』引用
酵素の実体の発見についても調べてみたいです。
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