那麼，發酵是怎麼回事呢？原來，像麵團這些東西裏，有許許多多的微小的、肉眼根本看不見的微生物——酵母菌，它們從空氣中進入麵團，在暖洋洋的陽光下迅速繁殖，而且還分泌出一種特殊的物質，將麵團中的一些澱粉轉變為酒精，還散發出二氧化碳，在麵團中形成一個個小氣泡，麵團也就鬆軟而且有酒的清香了。1857年，微生物學家巴斯德對這個發酵的生物學過程進行了詳細的闡述，李比希等科學家更指出酵母菌所分泌的特殊物質正是生物催化劑——酶，後人還根據這些酶對熱及其他現象上與蛋白質變性現象的相似性，指出酶正是一種具有特殊功能的蛋白質。1926年，美國化學家薩姆納從刀豆的種子裏分離出了一種結晶體，它能像已知的脲酶一樣快速地將尿素分解為二氧化碳和氨，進一步的分析出現它正是脲酶，並通過一係列實驗證明了酶就是一類特殊蛋白質，為揭開生命現象的奧秘作出了傑出貢獻。由此，他獲得了1946年的諾貝爾化學獎。
現代的生物化學家們，不僅對體內複雜的化學反應所依賴的各種酶的奇異的催化功能有著詳細而全麵的認識，而且，在結構化學家和先進的衍射儀的幫助下，已經闡明了多種具有重要生理功能的酶的化學組成和結構，從而也在酶的催化作用機理方麵取得了相當引人注目的成果。
一把鑰匙開一把鎖，人們常常借用這句俗語來形象地說明某兩種事物之間的專一性關係。一種酶，在生命活動中一般隻對一種化學反應起催化作用，像唾液澱粉酶隻能催化澱粉分解為麥芽糖的反應，脂肪酶隻能催化脂肪分解為甘油和脂肪酶的反應，於是人們便形象地指出：化學反應是一把鎖，酶是一把鑰匙，隻要鎖與鑰匙是天生注定的一對，鎖便迅速地開啟；但若不配對，像澱粉酶對脂肪，那便休想叫鎖自動開啟。
其實，科學家們在研究中發現，每一種酶的三維立體結構都極為特殊，表麵上都留有特殊形狀的空隙，它們才真正是一隻隻密碼鎖。體內的化學物質要發生反應時，隻有具備一定的特殊的尺寸的形狀，恰好能伸進特定酶的空隙並密切咬合，這種物質才是這個密碼鎖的配對的“鑰匙”，隻有它才能開啟這個密碼鎖，從而引起一係列生理反應，酶便開始對這種物質的反應進行高效率的催化。
酶這種高效生物催化劑的特殊的專一性，對生命活動的正常進行有著極其重要的影響。人體內的化學反應是不會缺少的，不過，酶既然是一種蛋白質，那麼若是基因在指揮這種蛋白質的合成時不慎失誤，導致酶的缺失，那麼豈不是某種化學反應之鎖沒有了配對的鑰匙，那豈不是很麻煩了嗎？
不錯。醫學上有一種病叫“白化病”，病人從毛發到皮膚全是白色的，這便是因為體內缺少了一種酶——酪氨酸酶。沒有這種酶，有關化學反應便無法進行，細胞就無法通過化學反應來合成人體所需的黑色素，於是頭發、汗毛、皮膚便變成白色的了。這種酶的缺乏，正是因為病人從他們的父母那裏繼承來的遺傳物質DNA中，不慎缺失了負責指揮酪氨酸酶的合成的藍圖——相應的基因片段，人體就無法製造酪氨酸酶，某些化學反應也就無法進行，於是特定的症狀便表現出來了。這種因為遺傳物質DNA的改變而造成的疾病稱為遺傳病，是一大類無法用普通的藥物來治療的。到現在為止，人類已發現了大約1000多種遺傳病，大部分便是因為特定的蛋白質的合成功能失去，因而症狀往往同有關酶的缺失有關。不過，隨著遺傳工程的發展，人們也許在不久的將來，能夠對遺傳物質DNA進行修補，當人體內缺少某種酶時，便可以給人體細胞補上一份相關的基因藍圖，丟失的鑰匙便可以重新製造出來，遺傳病也就不再會永遠流傳後代了。
酶的化學結構，酶在生命活動過程中的作用機製都是極為複雜的。由於這種生物催化劑和密碼鎖在生命活動中神奇的功能和不可缺少的必要性，科學家們已經對它們進行了極為深入的研究。相信隨著科技手段的進一步發展，酶的研究水平也將發生新的飛躍，它在生命活動中尚未發掘的奧秘，也將很快完全展示世人們的麵前。到那時，生命的複雜現象將再一次為人類的認識所征服；人類也將有更加強有力的手段，來更好地把握生命。