单细胞蛋白_单细胞蛋白名词解释_单细胞蛋白scp(11)

人类基因组计划最初是美国科学家于1985年提出创议的。从1988年起，美国、日本、英国等发达国家纷纷建立专门机构，投入上亿元经费，组织实施人类基因组计划。我国从1993年7月起也正式加入了这一行列，“中国人类基因组计划”列入国家重大研究项目。

由于人类基因组计划工程浩大，尽管有计算机、电子显微镜等现代化设备助威，实际进展还是不可能很快。按1990年的统计，当时已完成的工作量不过千分之二左右。从目前来看，估计还要15～20年的时间才能大功告成。

（4）酶工程

（a）什么是酶

牛以草为食物，草的主要成分是纤维素。纤维素和淀粉、糖一样都是碳水化合物，但它却很难分解。那么，牛胃怎么会有那么大的能耐呢？牛胃里边有什么神奇的物质把纤维素分解掉呢？这在很长的历史时期里都是一个谜。

鹰是食肉的猛禽。它的取食方式是撕下猎物的肉囫囵吞下（肉里面还夹杂着骨头、毛），然后由强健的胃把这些肉消化掉。科学家做了一根特殊的金属管，里面装上肉，管子两端用金属丝网封住。他们让鹰吞下金属管，过一段时间取出金属管一看，肉已经无影无踪了。这说明鹰胃里面也有一种神奇的物质，能担当消化肉类——主要成份是蛋白质的重任。

鹰胃和牛胃在消化方面的神奇力量是相似的，只不过消化的对象一个是蛋白质，一个纤维素。

起先，人们以为鹰胃和牛胃里面起消化作用的是胃酸。但很快又发现胃酸只是个配角，主角则是一种数量极小、作用奇大的物质——酶。

酶究竟是什么东西呢？

这个问题人们又花了数十年时间才搞清楚。从本质上说，酶是一种蛋白质。从特性上说，酶是一种生物催化剂，在生物体的生命活动中担当着重要的角色。它参加生物体内大大小小的、无时无刻不在发生的化学反应，在这些化学反应中起着催化作用。千万不能小看这个催化作用，它使这些化学反应的速度增加1012～1020倍。而且，如果没有酶的参与，有些反应根本不会发生。

在牛胃里起主要作用的，是纤维素酶。它使纤维素很快就分解成葡萄糖。

要消化、吸收葡萄糖就是很简单的事了，人的消化系统也办得到，不用说牛了。

在鹰胃里起主要作用的，是胃蛋白酶。它使蛋白质分解成分子较小的多肽和氨基酸。难怪金属管里边的肉会无影无踪了。

纤维素酶和胃蛋白酶只是庞大的酶家族里的两个成员。小小的大肠杆菌，身体里进行的生物化学反应有3000多种；人体这样一个高度复杂的生物体，发生的生物化学反应要用天文数字来表示。这些反应都是在酶的参与下发生的，可见酶氏家族有多么兴旺。

到现在为止，人类已完全能确定其成分和功能的酶有3000多种。

酶有两大特点是引人注目的。一是高效，二是专一。

所谓高效，是指酶的催化能力的强大。对许多化学反应来说，往往可以找到一些能加速反应的化学催化剂。然而，酶的催化能力要比化学催化剂高出107～1013倍。就拿纤维素的分解来说，用5％的硫酸，在4～5个大气压、100多摄氏度的条件下，四五个小时只能使纤维素稍稍松动。而一旦纤维素酶出场，而且只是那么一点点纤维素酶，在常压、40摄氏度的条件下，四五个小时可以使50％的纤维素分解成葡萄糖。这几乎就是牛胃里发生的反应，只不过容器换了一下。

所谓专一，是指一种酶只能作用于具有一定结构的物质。纤维素酶只能把纤维素分解成葡萄糖，碰到蛋白质、淀粉、脂肪之类，它是无动于衷的。

同样，鹰胃里的胃蛋白酶，只对蛋白质“情有独钟”，对纤维素和其他有机物分子就毫无办法了。鹰胃里除了主力军胃蛋白酶之外，还有淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶等许多酶；牛胃里除了主力军纤维素酶之外，也还有胃蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等许多酶。这些酶分工明确，各司其职，专找特定的对象“开刀”。