霍红旭
摘要：生物无机化学是研究生命体系中金属离子和其配合物存在状态及功能的，生命科学和配位化学相交叉出现的学科。金属离子在生命体系中主要就是通过金属离子和体内的蛋白、酶或者是核酸的相互作用和存在体内的金属酶、金属蛋白实现其功能，本文分析了生物无机化学在生活中的应用，以金属酶和金属蛋白质为例。
关键词：生活中应用；生物无机化学
金属蛋白就是需要金属离子参与才能发挥正常生物功能的蛋白质。酶也是蛋白质中的一类，一些酶需要有金属离子参与才能实现其在生物体内的催化功能，这就是金属酶。就广义层面上而言，金属酶也是金属蛋白质的一种，然而就功能上而言，其又不和金属蛋白质一样，其是金属蛋白质中的一部分。还有一些酶在生物体内并没有发挥出催化作用，它们负责其他的生物功能，大多数是载氧体和金属，唐类，氨基酸等营养的载体，因此这些蛋白质的功能不同于金属酶，这些是狭义上的蛋白质。
一、 金属蛋白质及金属酶
1.底物浓度对酶促反应速度的影响
很多的研究结果中都证明，在酶的浓度维持不变的情况下，底物浓度很小的情况下，底物浓度和反应速度成正比关系，底物浓度越高，反应的速度会越快；之后，随着底物浓度的不断增加，会让反应的增加慢慢变慢；在底物的浓度值到达一定程度之后，其反应的速度基本上不会受底物浓度影响，反应速度慢慢会趋于恒定的状态。
2.温度对酶促反应速度的影响
在化学反应速度影响因素方面，温度是一个非常重要的因素，对于一般化学反应而言，温度变化影响化学反应反应速度的规律是：随着温度的提升，会让化学反应的速度变快；而温度越低，化学反应的速度也会变慢[1]。酶催化的化学反应在一定程度上也是满足这一规律，温度和反应速度呈正比。然而因为酶是蛋白质，在温度提高的情况下也会让蛋白质变形的速度变快，进而会出现两种情况，一种是反应速度变慢，另一种效果就是酶会完全缺乏活性。大量的实验表明在酶促反应中，对温度进行提升的情况下，可以同时导致两种完全不同的结果，一个结果是会让反应的速度变快，而另一种结果就是酶会慢慢的失去活性。而在温度比较低的情况下，最有可能导致的结果就是反应速度的变化，整体规律表现是随着温度的提高，反应速度也会变快；在温度不断提升的情况下，这也会提升酶蛋白的变形作用，慢慢的会上升到重要的矛盾，导致的结果就是随着酶的有效浓度的不断降低，其反应的速度也会慢慢的变慢。这两种作用会呈现出一个必然结果，即在温度在一定的范围内会出现一个最大的酶促反应速度，这样的温度就是酶促反应的最适合的温度。可以看到酶的活性和温度有关系，在温度变低的情况下，其活性也会受影响，然而低温不会对酶造成破坏作用，在温度提高到适合的范围内，就可以恢复酶的活性，让其处于正常的状态。
3 .PH值对酶促反应速度的影响
酶的蛋白链上有很多的碱性基，比如氨基，还有很多的酸性基团，比如经基，这些游离的基团状态会被溶液酸碱性所影响，进而会对酶在催化反应中造成影响，让其和底物结合的能力及性质受到影响。因此，要想酶可以呈现出良好的催化活性，就需要在一定的PH值范围内，这一范围就是最合适的PH值。
大多数的酶要求的范围都较为狭窄，体系中的值如果不在这个范围内，那么就会影响酶的活性，其会受温度影响，让其活性降低，甚至完全失去活性。
4.抑制剂对酶促反应速度的影响
能够对酶的活性造成影响的物质有很多，部分物质甚至会让酶完全失去活性，如重金属、有毒物质、强酸、强碱药物等，这些就是酶的抑制剂，能够让酶的活性降低[2]。不可逆抑制。这一抑制并非暂时的，而是永久的，其能够让有抑制剂和酶的活性中白的活性基团紧密的结合到一起，进而破坏酶的活性中心的功能，导致可逆抑制。其分为竞争性抑制以及非竞争性抑制。首先，是竞争性抑制。这一抑制具有其特点，就是能够通过提高作用物的浓度让让抑制作用降低甚至是完全消除掉。其次，是非竞争性抑制。这一种抑制无法通过提高作用物浓度而让抑制作用降低，其作用的部位并非是酶的活性中心，一般是和除活性中心之外的疏基进行结合，或者是会和其他基团进行结合。这些基团即便不在活性的中心位置，但是当这些基团能够对维持酶分子的空间构型发挥重要的作用情况下，就可以发挥出良好的空间环境作用，有利于底物和酶的活性中心进行全面的结合。非竞争性抑制剂因为会对酶分子的空间构型造成影响，进而限制了酶的活性。抑制剂在这一过程中没有让底物发挥出竞争活性中心的作用。
5.常见的金属蛋白和金属酶
在这方面的研究工作一直在进行，随着研究的深度提升，在生物体内也发现了非常多的金属酶及金属蛋白质种类，让它们的种类不断得以丰富和拓展。金属酶及金属蛋白质在生物体内发挥着重要的生物功能。现阶段中发现的金属酶以及金属蛋白质主要是集中在一些元素上，如Cu， C，Fe， Mo， Zu，Mu等。如铜蛋白及酶、锰蛋白及酶还有其他金属蛋白。
二、 酶在生活中的应用
医药卫生行业：在生物药品中会使用到酶，比如，酶菌片就是针对胃肠不好的患者使用的，可以帮助他们促进事物的消化。再比如，溶菌酶含片，其作用就是可以溶解细菌的细胞壁，可以产生抗菌消炎的作用。
饮食中的应用：酶在这一行业汇总应用最为广泛，发酵黑面包中用的酒母中就有很多种维生素以及生物酶；再比如，果胶酶可以将果肉细胞壁中的果胶进行分解，这样可以增加果汁的产量，还可以让果汁变得更加清亮。
动植物体内：动植物体内每个细胞中都有酶，其在默默的进行化学反应，就像呼吸作用，消化作用，光合作用。
化工行业中的應用：主要体现在加酶洗衣粉和洗衣液，在里面加入酶后能够快速的分解衣服上留下的血渍、汗渍等。
综上所述，生物无机化学在生活中具有重要作用，本文分析了金属酶和金属蛋白酶在生活中的应用，相关的研究还需要继续进行深入，充分发挥出生物无机化学在生活中的重要应用。
参考文献：
[1] 王丹丹. 生物无机化学在生活中的应用——金属蛋白质和金属酶[J]. 生物技术世界.2013（07）.
[2]朱明发.我国生物无机化学的研究现状及发展方向分析[J].中国化工贸易.2015（24）
（作者单位：河北省衡水市冀州中学 053200）endprint
