如何成为一个合格的酶分子

酶是自然界催化各种反应发生的灵魂。许多原本很困难的化学反应，却能够被肉眼看不见的酶分子轻松搞定，在日常生活中扮演着超级英雄的角色。能力越大，责任越大；那究竟什么样的酶分子才能成为一个超级英雄呢？

考验他们的时刻到来了。

第一关：较高的比活力

酶活力与酶重量的比值叫做酶的比活力。这有点像举重比赛，体重一样的两位选手，谁能举起的重量大，谁就赢。

那为什么要考察比活力？因为比活力越高，完成同样的工作，所需要的酶分子就越少。也许你会问，那就多找点酶分子来帮忙就好了，没关系。但问题也就来了，酶分子本身也是一种蛋白质，可以成为微生物的养分。越多的酶分子也代表越多的养分，滋生微生物的可能性也就越大。所以酶的比活力越高，发生微生物污染的可能性也就越小，对催化反应体系的稳定至关重要。

第二关：良好的热稳定性

酶和食品一样，也有保质期。这是因为酶的比活力会随着时间的流逝慢慢降低，当降低到一定的程度之后，酶就不能继续发挥它预期的功能。在高温环境下，酶活力降低的速度也会更快一些。

有一个很专业的技术参数叫做半衰期，实验室里的科学家会用专门的仪器测定高温条件下，酶分子失去一半活力所花费的时间，这是评判酶分子热稳定性的重要参考。

拥有良好热稳定的酶分子，在高温环境下失去相同的活力会比普通的酶分子慢许多，有时候这会是数量级的差异（几小时v.s.几分钟）。派一个广州的工人去赤道参加一带一路的建设可能比派一个东北的工人去更合适，因为广州的工人更适应高温环境，工作的时间更长。

同样的，热稳定性好的酶分子更经得起环境温度变化的折腾，在效期、运输等方面都具有更明显的优势。

第三关：宽范围的pH稳定性

pH是描述水溶液酸碱性强弱程度的参数。酶在不同的pH环境中，发挥的催化活性也不相同；酶分子在一定pH范围内可以保持活力稳定，过酸或过碱都会导致酶稳定性的降低。

但是催化反应的pH环境也各不相同，酶只有在催化反应体系的pH条件下拥有良好的稳定性，才能在其中发挥作用。如果有那么一个工人无论刮风、下雨、酷暑、严寒，都能保证出勤，而且还能保持高昂的劳动热情，那他一定会受到老板的欢迎。

同样的，如果一种酶分子在较宽的pH范围内都能够保持很高的活力，那代表这种酶分子对不同pH的催化反应体系拥有良好的兼容性，是考虑的首选。

第四关：专一的底物特异性

做人要专一，做酶也要专一。如果一种酶分子对底物没有选择性，那么催化反应的产物也会多种多样，不受控制。如果脂肪酶不仅可以降解皮革表面的脂肪，也可以降解皮革本身；那江南皮革厂真的要倒闭了。如果洗衣粉里添加的酶除了降解污渍还可以降解衣物纤维，那每次打开洗衣机我们将得到一堆干净的破衣烂衫。

专一的酶分子只会将拥有同一种结构的物质转化为产物，即使被其他的物质包围，也只“钟情”唯一的底物，不会发生不该发生的故事。

第五关：较强的抗干扰能力

在催化反应体系中，除了酶分子以外，还会根据需要添加其它物质；参加反应的原料本身也会携带某些杂质。这些物质的出现会对酶分子的活力产生影响。

学霸和学渣也许都喜欢在做作业的时候听音乐；但学霸和学渣的区别就在于学霸听完歌题也都做完了，学渣的本子上还留着许多空白。

同样的道理，即使有干扰物质的出现，优秀的酶分子也会继续表现出良好的活力，继续发挥着催发反应的核心作用。

能通过这五关考验的酶分子，具备了成为一个超级英雄的基本素质。不过距离让这些超级英雄发挥他们的强大催化能力，还有很长的一段里程。里面包括了通过科学的方法发现优秀的酶分子，以及使用现代的制备工艺大量复制这些酶分子。这就是另一个故事啦。

今后，我们将继续介绍如何找到这些优秀的酶分子，以及生产酶分子的工艺。

我们是生物界的神盾局，我们的超级英雄随时准备为这个世界服务。