静磁场对细胞内蛋白质影响研究进展
静磁场对细胞内蛋白质影响研究进展
Industry Review 行业综述
静磁场对细胞内蛋白质影响研究进展
Effect of Static Magnetic Field on Intracellular Protein
◎ 赵 勇 1，郭利芳 1，盛占武 2 （1. 海南职业技术学院，海南 海口 570216； 2. 中国热带农业科学院海口实验站，海南 海口 570102） Zhao Yong1, Guo Lifang1, Sheng Zhanwu2 (1.Hainan College of Vocation and Technique, Haikou 570216, China; 2.Haikou Experimental Station, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,
1 静磁场对生物膜离子通道的影响
科学家们在对生物电产生机制的研究中观察到生 物膜对离子通透性的变化。20 世纪 50 年代，英国生 物物理学家 Hodgkin 等人通过大量研究后提出离子通
XIANDAISHIPIN 现代食品 / 01
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Jovanova-Nesic 等 人 [9] 采 用 AlCl3 处 理 大 鼠 大 脑 核区神经细胞，降低 Na/K 泵的活性，再用 60 mT 磁 场处理，结果发现可增加 Na/K 泵的活性。Rosen[10] 研 究发现在增殖的 GH3 细胞中电压激活的 Na+ 通道经 125 mT 的磁场作用后缩减。并非所有离子的运输都会
细胞、分子等多个层面开展。目前，细胞内蛋白质分 子受静磁场的影响多表现在细胞膜的离子通道和细胞 内的酶蛋白中。静磁场对生物系统的影响作为一个重 要的研究领域，多年来受到国内外学者的广泛关注。 国内外关于静磁场的生物学效应已有大量研究，证据 表明静磁场对很多生物体和生物组织均存在影响。研 究静磁场作用下生物有机体的响应机制，对深入了解 静磁场的生物学效应具有重要意义。
静态和动态核磁共振的原理及应用比较研究
静态和动态核磁共振的原理及应用比较研究核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，简称NMR)技术是一种非常优秀的分子结构分析方法，因此在化学、生物化学和医学等领域中得到了广泛的应用。
根据目标分子的不同，可以使用静态核磁共振或动态核磁共振。
本文将简要介绍两种方法的原理和应用，并比较它们的特点和优缺点。
一、静态核磁共振静态核磁共振(Static Nuclear Magnetic Resonance，简称sNMR)是一种传统的核磁共振技术，在分子结构分析和物质成分分析等领域得到广泛应用。
该技术的原理是利用核磁共振现象，通过对样品中原子核的共振信号进行分析，得到分子的结构信息和分子内部的物理化学参数。
具体来说，静态核磁共振是在一定的温度和外加磁场下，对待测物质样品进行宏观的弛豫时间测量，从而获得样品的核磁共振信号信息。
静态核磁共振的应用非常广泛，主要包括化学分析、材料科学和环境科学等领域。
例如，可以利用它来检测有机分子的化学键，分析无机材料中的微观结构，以及研究环境中的化学污染物。
此外，通过核磁共振技术还可以研究生物分子的结构和动态行为，例如蛋白质、核酸、糖等。
静态核磁共振的优点是精度高、分析速度快、分析范围广泛，可以在不破坏样品的情况下进行实验。
但是，它也存在一些局限性，例如灵敏度不高、分辨率不够、只能分析静态的体系等缺点。
因此，对于一些复杂的分子或一些需要动态观察的体系，静态核磁共振就不再适用。
二、动态核磁共振随着科技的进步和人们对分子动态行为的更多需求，动态核磁共振(Dynamic Nuclear Magnetic Resonance，简称dNMR)技术应运而生。
它是指将时间分辨的核磁共振技术和其他技术手段相结合，可以在一定时间尺度内，捕捉分子体系动态行为的信号，并从中获取分子动态信息的一种方法。
动态核磁共振的原理是通过外加的脉冲磁场和脉冲梯度等技术手段，对样品中原子核的转动角度和分子间的信息交换进行控制和操纵，从而获得分子动态的信息。
基于核磁共振技术的蛋白质结构探究研究进展
基于核磁共振技术的蛋白质结构探究研究进展随着科技的不断发展，生物医学领域的研究也越来越深入。
蛋白质是生命体内最基本的分子组成部分之一，不仅可以用于基础研究和药物研发，还能在食品工业、农业和环境保护等领域发挥重要作用。
在此背景下，探究蛋白质的结构和功能变得尤为重要。
本文将重点介绍基于核磁共振技术的蛋白质结构探究研究进展。
一、什么是核磁共振技术？核磁共振技术是一种重要的物理学应用，主要是利用核自旋的量子行为来研究物质的性质。
在生物医学研究中，人们通常使用的是核磁共振成像技术（NMR），也被称为磁共振成像技术（MRI）。
但是，除了成像技术，核磁共振技术还可以用于获取分子或蛋白质结构等方面的信息，这种技术被称为核磁共振光谱学（NMR spectroscopy）。
二、核磁共振光谱学的原理和优势在核磁共振光谱学研究中，物质中的核自旋会受到外部磁场的作用而发生共振，进而发生辐射现象。
通过对这种辐射现象进行测量，可以得到各种有关分子或蛋白质结构的信息，例如它们的空间构象和化学组成。
与其他常用的分析方法相比，核磁共振光谱学具有很多优势。
首先，它是一种无损、非侵入性的分析方法，不会对分子或蛋白质进行任何伤害或修改。
其次，它可以为研究者提供非常详细、全面的信息，这些信息有助于人们更加深入地了解分子与蛋白质的结构和性能。
最后，这种技术的灵敏度非常高，可以检测非常微小的样品，并且可以检测到分子或蛋白质的一些特定部位，从而为分析提供更准确和有效的数据。
三、核磁共振技术在蛋白质结构研究中的应用应用核磁共振技术研究蛋白质结构的过程需要经过多个步骤。
首先，需要提取蛋白质，并将其溶解于水中。
然后，对其进行纯化处理，直到得到足够纯净的样品。
最后，可以利用核磁共振技术对样品进行分析。
利用核磁共振技术对蛋白质结构进行研究的方法主要包括核磁共振二维谱技术（2D NMR）和三维核磁共振影像技术（3D NMR）。
其中，2D NMR适用于分析较小的蛋白质，可以获取深入的信息。
实验报告磁场对植物根系生长的影响
实验报告磁场对植物根系生长的影响实验报告磁场对植物根系生长的影响摘要：本实验旨在研究磁场对植物根系生长的影响。
通过设置不同磁场强度下的实验组和对照组，观察根系生长情况，并使用合适的统计方法进行数据分析。
实验结果表明，磁场对植物根系生长具有一定的促进作用。
引言：磁场作为一种新兴的环境因素，被越来越多地应用于植物生长领域中。
过去的研究表明，适当的磁场能够促进植物的生长、发育和产量，但磁场强度过大或过小则会产生负面效应。
然而，关于磁场对植物根系生长的影响仍存在争议。
因此，本实验旨在探究磁场对植物根系生长的影响，为进一步了解和应用磁场提供科学依据。
材料与方法：1. 实验植物：选择生长迅猛的小麦幼苗作为实验材料；2. 实验设备：磁场发生器、培养皿、测量工具等；3. 实验组设置：- 实验组1：设置磁场强度1T；- 实验组2：设置磁场强度0.5T；- 实验组3：设置磁场强度0.1T；4. 对照组：不施加任何磁场；5. 实验过程：- 将小麦幼苗分别放置于不同磁场强度的培养皿中；- 保持相同的光照、湿度、温度等环境条件；- 定期观察并记录实验组和对照组的根系生长情况；- 结束实验后，使用适当的统计方法进行数据分析。
结果与讨论：经过几周的观察和数据分析，我们得到了以下结果：在实验组1和实验组2中，小麦幼苗的根系生长速度显著高于对照组，而实验组3的根系生长速度与对照组相比差异不明显。
这些结果说明适度的磁场能够促进植物的根系生长，但过强或过弱的磁场则对根系生长产生负面影响。
这种促进作用可能是由于磁场对植物根系中的细胞分裂和伸长过程产生的影响所导致的。
磁场能够刺激细胞分裂和伸长相关的物质运输和代谢过程，从而促进根系的生长。
然而，过强的磁场可能会对细胞膜和蛋白质结构产生破坏，抑制细胞分裂和伸长，导致根系生长受阻。
此外，要注意到磁场对不同植物种类和生长阶段的影响可能存在差异。
由于本实验仅选取小麦幼苗作为实验材料，因此对于其他植物种类和生长阶段的磁场影响仍需进一步研究。
磁场调控纳米生物催化的研究进展与生物医学应用
磁场调控纳米生物催化的研究进展与生物医学应用1. 磁场调控纳米生物催化的研究进展随着科学技术的不断发展，磁场调控纳米生物催化在生物医学领域具有广泛的应用前景。
研究人员在这一领域取得了一系列重要的研究成果，为磁场调控纳米生物催化的应用奠定了基础。
研究人员通过调控纳米材料的形貌、结构和表面性质，实现了对纳米生物催化剂性能的有效控制。
通过改变纳米材料中金属离子的种类和比例，可以调控其磁性、电导率等物理性质，从而影响纳米生物催化剂的催化活性。
通过表面修饰、功能化等手段，还可以实现对纳米生物催化剂表面活性位点的精确调控，进一步提高其催化性能。
研究人员发现磁场对纳米生物催化剂的催化活性具有显著的影响。
磁场可以通过改变纳米材料中的电子状态和运动轨迹，促进反应物分子之间的相互作用，提高反应速率和选择性。
磁场还可以通过调节纳米生物催化剂的结构和形态，实现对反应过程的精确控制。
研究人员将磁场调控纳米生物催化技术应用于实际的生物医学应用领域。
在癌症治疗中，研究人员利用磁场调控纳米生物催化剂的高活性和低毒性特点，开发了一种新型的靶向药物递送系统，有望实现对肿瘤细胞的高效杀灭和治疗效果的提高。
在环境保护领域，磁场调控纳米生物催化剂也被用于水体污染物的高效降解，为解决环境污染问题提供了新的思路。
磁场调控纳米生物催化的研究已经取得了一系列重要的成果，为未来在这一领域的深入研究和实际应用奠定了基础。
目前这一领域的研究仍存在许多挑战，如如何进一步提高纳米生物催化剂的催化活性和稳定性，以及如何将磁场调控技术应用于更广泛的生物医学应用场景等问题。
未来需要进一步加大研究力度，以期在磁场调控纳米生物催化领域取得更多的突破。
1.1 磁场对纳米颗粒的影响磁场是影响纳米颗粒行为和性能的重要因素之一，在纳米生物催化领域，磁场调控具有广泛的应用前景。
本文将介绍磁场对纳米颗粒的影响，并探讨其在生物医学领域的潜在应用。
磁场可以影响纳米颗粒的形态和大小，通过改变磁场强度、方向和时间，可以实现对纳米颗粒的精确调控。
磁场作用对微生物的杀菌特性研究与应用
磁场作用对微生物的杀菌特性研究与应用磁场作用对微生物的杀菌特性是近年来备受关注的研究课题之一，也被广泛应用在多个领域，如医疗、食品安全等。
本文将对磁场对微生物的杀菌特性进行研究与应用进行讨论。
磁场作为一种物理因素，可以通过对微生物的细胞膜、DNA、蛋白质等分子结构产生影响，从而引起微生物的死亡。
研究表明，磁场对微生物的杀菌作用主要有三种机制。
首先，磁场与微生物体内的离子相互作用，破坏了微生物细胞内离子平衡，导致细胞内外压力差异增大，进而破坏细胞膜的完整性。
这种机制可以有效地杀灭细菌、真菌和病毒等微生物。
其次，磁场作用还可以产生剧烈的运动力，使微生物的分子结构发生变形或破裂。
磁场作用下，微生物的DNA、蛋白质等分子结构受到振动和摩擦的作用，从而导致微生物的死亡。
研究表明，磁场作用下，细菌细胞膜和核膜的厚度减少，细胞外胞泡的数量和大小增加，这些因素对细菌的生长和繁殖都具有致命影响。
最后，磁场能够提高微生物细胞内的温度，使其处于细胞生存的上限范围之外。
微生物在过高的温度下容易受到破坏，从而引起死亡。
磁场通过提高微生物细胞内的温度，使微生物处于不可生存的环境中，从而具有杀菌作用。
磁场作用对微生物的杀菌特性不仅仅停留在学术研究层面，而且已经应用于多个领域。
在医疗领域，磁场作用可以用于治疗和预防感染。
临床研究证明，磁场对微生物的杀菌作用可以有效地治疗慢性感染，如骨髓炎等。
另外，磁场作用还可以用于制备纳米级药物传递系统，用于治疗多种疾病。
在食品安全领域，磁场作用可以用于食品的杀菌和保鲜。
磁场可以有效杀灭食品中的细菌、真菌和病毒等微生物，从而延长食品的保质期，降低食品安全风险。
研究表明，磁场作用可以杀灭食品中的致病微生物，并保持食品的风味和营养成分。
此外，磁场作用还可以用于环境保护领域，如处理工业废水和污染土壤。
磁场作用可以杀灭废水中的细菌、藻类等微生物，从而提高废水处理效率。
另外，磁场作用还可以促进土壤中的微生物生物体的降解，加快废染土壤的修复。
磁场的生物效应研究
磁场的生物效应研究在我们生活的这个世界中，磁场无处不在。
从地球的巨大磁场到我们身边的各种电子设备产生的微小磁场，磁场对生物的影响一直是科学界关注的重要课题。
那么，磁场究竟如何影响生物？这种影响又有着怎样的意义和价值呢？首先，我们要了解什么是磁场。
磁场是一种看不见、摸不着的物理场，它由磁力线组成，可以对处在其中的磁性物质产生力的作用。
对于生物而言，磁场的存在并非毫无意义。
在细胞层面，研究发现磁场能够影响细胞的生长和分裂。
一些实验表明，适当强度的磁场可以促进细胞的新陈代谢，加快细胞的增殖速度。
然而，过强的磁场可能会对细胞造成损伤，干扰细胞的正常生理功能。
对于生物体内的生物大分子，如蛋白质和 DNA，磁场也能产生一定的作用。
蛋白质的结构和功能可能会因为磁场的影响而发生改变。
例如，某些酶的活性可能会在特定磁场条件下增强或减弱，从而影响到生物体内的化学反应进程。
而 DNA 作为遗传物质，其稳定性在磁场作用下也可能受到一定程度的影响。
磁场对生物体的神经系统也有着显著的影响。
神经信号的传递依赖于离子在细胞膜上的流动，而磁场可以改变离子的运动轨迹和速度，进而影响神经信号的传导。
这可能导致生物体的感知、运动和行为发生变化。
例如，在某些动物的导航行为中，磁场就被认为起到了关键的作用。
鸽子能够长途飞行并准确找到回家的路，就有观点认为它们能够感知地球磁场并据此进行定位。
在血液循环系统中，磁场的作用同样不可忽视。
血液中的红细胞带有一定的磁性，磁场可以影响红细胞的聚集和分散，从而改变血液的流变特性。
这对于改善血液循环、预防和治疗一些心血管疾病具有潜在的应用价值。
不仅如此，磁场在医学领域也有着广泛的应用。
磁疗作为一种物理治疗方法，已经被用于缓解疼痛、治疗炎症和促进伤口愈合等方面。
通过使用特定强度和频率的磁场，可以调节人体的生理功能，达到治疗疾病的目的。
然而，磁场的生物效应并非都是有益的。
长期暴露在高强度的磁场环境中，可能会对人体健康产生不利影响。
强磁场对人体健康的影响机制
强磁场对人体健康的影响机制强磁场是一种特殊的环境因素，人们常常会在医疗、科研和工作场所中接触到这种高强度的磁场。
然而，强磁场对人体健康的影响仍然存在许多争议。
本文将讨论强磁场对人体健康的潜在影响机制。
首先，强磁场对人体的中枢神经系统可能产生直接的影响。
研究发现，强磁场可以引起神经元活动的改变，干扰中枢神经系统的正常功能。
这可能导致记忆力下降、认知能力减弱等神经行为表现的变化。
一些研究还发现，在暴露于强磁场下的人群中，神经系统疾病的发生率似乎比一般人群更高，进一步支持了这种影响。
其次，强磁场可能对人体的生理过程产生干扰。
磁场的改变可以干扰细胞内的生物化学反应和代谢过程，从而影响细胞的功能。
研究表明，暴露于强磁场下的个体可能会出现心血管系统功能异常、血压的变化以及免疫功能的下降。
这些变化可能与细胞内的电离化作用、活性氧的产生和酶活性的变化有关。
另外，强磁场的影响还可能与人体的内分泌系统有关。
内分泌系统是身体调节和控制生理功能的重要机制之一，而强磁场可能对内分泌系统的平衡产生影响。
一些研究表明，暴露于强磁场下的人可能会出现激素分泌异常、性腺功能受损等问题，这对生殖健康和性别特征的发育可能产生不利影响。
此外，强磁场可能对人体的基因表达产生影响。
研究发现，暴露于强磁场下的细胞会发生基因表达的变化，这可能导致蛋白质合成的异常以及细胞功能的改变。
一些研究还发现，长期处于强磁场环境下的个体的遗传物质DNA可能会受到一定程度的损伤，这可能增加了患癌症和其他遗传疾病的风险。
需要指出的是，强磁场对人体健康的影响机制仍然存在许多争议。
虽然有一些研究结果支持强磁场可能对人体产生负面影响，但其他研究结果则表明强磁场对健康影响的风险较低。
此外，强磁场的个体差异以及暴露时间和强度等因素也可能会影响其影响机制。
总结起来，强磁场对人体健康的影响机制可能涉及神经系统、生理过程、内分泌系统和基因表达等多个方面。
尽管还需要更多的研究来探讨和确认这些机制，我们仍然需要采取必要的预防措施来保护人们的健康。
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静磁场对细胞内蛋白质影响研究进展作者：赵勇，郭利芳，盛占武来源：《现代食品》 2018年第15期摘要：本文对国内外关于静磁场对细胞内蛋白质影响的研究现状进行了总结和系统分析，并对其作用机制进行了探讨。
关键词：静磁场；离子通道；酶活性；酶构象场是一种看不见、摸不着但在自然界中却是客观存在的一种特殊物质。
根据磁场强度和方向是否发生变化可将磁场分为静磁场和动磁场，其中静磁场对生物系统的影响是近年来国内外部分学者的研究热点之一。
在物理学中，磁场的强弱和方向常使用磁感应强度这一基本物理量来描述，磁感强度（也叫磁感应强度）可表示磁场的强弱[1]。
根据磁感应强度大小可将磁场进一步细分，通常将磁感应强度低于5 μT 的磁场定义为亚磁场，磁感应强度介于5 μT ～ 1 mT 的为弱磁场，磁感应强度介于1 mT ～ 1 T 的称为中强度磁场，磁感应强度高于1 T 的称为强磁场[2]。
静磁场对生物体的作用随磁场强度、作用时间、生物种类、组织等条件的改变呈现各异性，其机制研究也在理论、细胞、分子等多个层面开展。
目前，细胞内蛋白质分子受静磁场的影响多表现在细胞膜的离子通道和细胞内的酶蛋白中。
静磁场对生物系统的影响作为一个重要的研究领域，多年来受到国内外学者的广泛关注。
国内外关于静磁场的生物学效应已有大量研究，证据表明静磁场对很多生物体和生物组织均存在影响。
研究静磁场作用下生物有机体的响应机制，对深入了解静磁场的生物学效应具有重要意义。
1 静磁场对生物膜离子通道的影响科学家们在对生物电产生机制的研究中观察到生物膜对离子通透性的变化。
20 世纪50 年代，英国生物物理学家Hodgkin 等人通过大量研究后提出离子通道的概念，直到70 年代中叶德国细胞生理学家BertSakman 与Erwin Nehe 通过膜片钳实验在现实中发现了它的存在。
通过技术证实其实质为特殊的蛋白质且常分布于细胞膜，可支配离子的膜运动，以通道结构展现[3]。
离子通道的类别较多，同时具有选择特异性，相应的离子只可通过特定的离子通道。
离子以自由扩散或主动运输两种方式通过离子通道。
采用第一种方式不消耗代谢能量，借助浓度梯度力或膜电场力进行移动，移动的动力由离子自身的扩散力和电化学力提供。
若采用第二种方式则需要消耗能量，借助离子通道上的功能性蛋白即离子泵的作用进行移动，且一般发生在逆浓度梯度状况[4]。
一般情况下，只有那些形状适宜、大小一定的特定离子才能通过离子通道，这取决于其蛋白亚单位的电化学结构。
因此，离子通道并非仅是不同直径的简单孔洞装置，它更是带有选择性通过功能的筛选装置。
1.1 静磁场对Na/K 离子通道的影响细胞膜是磁场与细胞相互作用的重要场所之一。
Na/K离子通道是细胞膜表面的一种离子通道，又称Na/K泵、Na/K ATP 酶，离子通道由细胞产生的且聚集并镶嵌在细胞膜上的特殊蛋白质组成，它们在保持动物细胞膜电位以及物质运输过程中扮演着重要角色[5]。
存在于细胞膜两侧的Na+、K+ 等自由离子对维持细胞膜内外的浓度差和电位差，保障细胞内环境的稳定等至关重要。
研究表明静磁场通常可提高该离子通道的活性。
程立君等人[6] 通过应用全细胞膜片钳技术精密测量钠通道的电流情况后发现，神经细胞钠通道激活电位在不同中等强度的恒定磁场中均向超极化方向移动，磁场强度、暴露时间的改变均使得钠电流峰值随之不同程度增大。
郑羽等人[7] 研究显示，900 MHz 磁场暴露对神经元离子通道有明显影响：①钠电流峰值增大，Na+ 通道激活电位及激活和失活曲线均向超极化方向移动。
②同样受到抑制的还包括瞬时外向钾通道的激活过程。
Zaghloul Ahmed 等人[8] 通过实验发现在静磁场作用下，细胞外增加钠离子阻断剂TTX可明显提升此离子通道的活性。
Jovanova-Nesic 等人[9] 采用AlCl3 处理大鼠大脑核区神经细胞，降低Na/K 泵的活性，再用60 mT 磁场处理，结果发现可增加Na/K 泵的活性。
Rosen[10] 研究发现在增殖的GH3 细胞中电压激活的Na+ 通道经125 mT 的磁场作用后缩减。
并非所有离子的运输都会受到磁场的影响。
在0 ～ 2 T 的静磁场中，在不同温度的静磁场的作用下，这些分子重新定向导致离子通道的变形或者嵌入，从而改变离子通道的活性。
当磁场穿透细胞膜且对运动电荷产生洛伦兹力，就可能对膜内、经过通道蛋白的离子产生作用力，从而引起膜电位变化，改变细胞膜的通透性，磁场的作用形式与参数不同，对离子通道的影响也各不相同。
1.2 静磁场对Ca2+ 通道的影响目前，研究大多认为，静磁场可以通过Ca2+ 和Ca2+ 信号通道产生生物学效应，静磁场强度达到一定级别即可改变细胞液中游离的Ca2+ 浓度。
Ca2+ 是细胞中普遍存在的第二信使，可激发和调节细胞内的众多生理生化活动，许多复杂的活动即是由细胞内Ca2+ 的浓度变化而产生的。
大多研究认为Ca2+ 和Ca2+ 信号通道受静磁场作用而产生生物学效应[11]。
在6 mT 的静磁场和凋亡因子的共同作用下，淋巴细胞、鼠胸腺细胞等的有丝分裂和凋亡增加，同时伴有细胞内的Ca2+浓度增高[12]。
研究发现淋巴细胞在4.75 T 的静磁场处理1 h 可以导致Ca2+的流入增加，但对其增殖、激活没有影响[13]。
细胞内Ca2+ 浓度振荡，对磁场刺激细胞的基因表达、蛋白合成等方面起关键调控作用[14]。
磁场对运动电荷产生洛伦兹力，继而影响带电离子在生物膜上的渗透性，可在细胞膜及核膜上形成空洞[15]。
Ca2+浓度升高可激活细胞内的DNA 内切酶，细胞凋亡程序启动，最终导致细胞的凋亡[16]。
根据以上研究可初步揭示静磁场对Ca2+ 的作用机制：细胞膜上的Ca2+ 通道受静磁场作用于细胞本身，且静磁场信号传递到细胞内是通过调节Ca2+ 浓度而实现的，进而调节细胞的功能活性。
2 静磁场对细胞内酶活性与构象的影响酶，是由活细胞产生的具有催化活性和高度选择性的特殊有机物，其中绝大部分酶是蛋白质，就蛋白质分子的结构而言可划分为 4 个层级。
维持蛋白质空间结构的作用力主要是次级键，这些次级键主要包括氢键、二硫键、酯键、金属键和范德华力等。
研究表明，酶的活性高度依赖酶蛋白的空间结构，即使是很轻微的结构性变化也可能会极大地影响酶的活性。
静磁场对酶可以产生影响，这些影响主要体现在两个方面，即酶的活性和酶的构象。
2.1 静磁场对酶活性的影响酶活性受磁场的影响非常明显。
在生物体的众多细胞内普遍存在着主要由过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶组成的保护酶系统。
研究表明，保护酶系统整体的活性因静磁场作用而提高，生物体细胞内的自由基就此可保持在一个较低的水平，进而减少对生物体的危害。
李青彬等[17] 研究发现过氧化氢酶的活性经低强度的静磁场处理后明显提高。
实验表明，酶的催化活性经0.138 T 的静磁场磁化80 min 可提高近1.5 倍，而经0.285 T 的静磁场磁化则有所降低。
同时，静磁场对酶的磁效应随温度、pH 值的变化而明显发生改变，测得酶的活性在温度40 ℃、pH值7.0 时达到最高。
张璐等[18] 使用1 周龄小鼠为受试对象，将其置于12 T的超强静磁场中，分别给予8、12、16 h 照射，照射结束后6、12、24 h，分别检测小鼠肝脏中酶的活力及丙二醛含量的变化，结果表明超强静磁场作用于过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶后，这些酶的活力明显提高，同样受到影响的还有丙二醛含量大幅度降低，小鼠机体处理自由基的能力增强。
不同的磁场强度、作用时间，磁化底物对大肠杆菌及胞内谷氨酸脱羧酶的影响各异[19]。
同时在研究磁场对碳酸酐酶的影响中发现，碳酸酐酶活力因磁场作用而升高，在210 mT 的中强度磁场处理4 h，酶活力提高17%，磁化时间再延长，磁场效应基本趋于一致。
实验表明酶的磁化效应具有可逆性，磁场作用可降低酶- 底物反应的活化能[20]。
尹焕才等[21] 以枯草芽孢杆菌为受试对象，经0.2 T 的静磁场作用测定酶活力变化，结果表明实验组的碱性蛋白酶活性明显高于对照组，培养12 h 后，酶活性提高至对照组的4 倍。
培养72 h后的差别则不明显。
由此可以看出枯草芽孢杆菌的世代周期经强磁场作用后延长，菌体死亡率降低，不同种类的酶对细菌酶活性的影响各异。
另有学者发现，静磁场可抑制部分细菌的酶活性。
通过以上研究可以得出，一定强度静磁场对过氧化氢酶、过氧化物酶、碳酸酐酶、碱性蛋白酶等活性有促进作用，但磁感应强度不同所表现出的生物学效应各不相同。
2.2 静磁场对酶构象的影响研究表明，静磁场作用可对酶的构象产生显著影响。
一般认为存在以下4 种机制：①一些未填满电子轨道的Co、Fe、Cu 等过渡族金属原子和离子是部分酶的组成成分，时常表现出顺磁性，且大多数位于酶的活性中心，经静磁场作用继而影响酶的活性。
与此同时，金属离子附近主链和侧链的位置受静磁场作用发生变化再影响酶的构象。
②相对较少或较弱的次级键用于维系酶活性部位的空间结构，但该能力通常较弱，通过静磁场作用，酶构象随之改变。
③酶受到静磁场作用产生出组成生物大分子的共轭结构，同时引发二硫键上的自由电子跃迁。
④酶分子自然构象的维持高度依赖与其结合的水分子，研究结果表明，水溶液的表面张力、黏度、电导率等物理化学性质经磁场作用后发生明显变化，水中氢键长度和强度的改变影响了水分子的结构，进而影响酶的构象。
经过不同强度的磁场，磁化时间、温度以及pH 值等条件下磁化底物，固定化葡萄糖异构酶的活性增加且可高达28.6%，同时该过程具有可逆性，但将静磁场作用于固定化酶或酶- 底物反应体系时，酶活性并未显著降低[22]。
采用不同的反应条件，以羧甲基纤维素钠（CMC）为底物，通过静磁场作用来评价纤维素酶的活性及构象改变。
磁化条件设置为温度9 ℃、pH值4.0，其活性及荧光光谱均未见明显变化；反应进行时的pH 值如若发生改变，则可使酶活性高达16.4%。
将酶液置于较高温度下磁化，其活性及构象变化程度各异。
由此可见静磁场作用引起纤维素酶的构象发生变化，但其变化并没有一定的规律可言，仅随磁场的强度、磁化的时间和温度而改变[23]。
颜流水等[24] 利用荧光光谱研究静磁场对α- 淀粉酶构象的影响，α- 淀粉酶在静磁场中处理30 min，活性无明显变化，而延长磁化时间至10 h 后酶的活性提高，但磁场对酶反应速率的影响甚微。
张军等[25] 在研究磁化对过氧化氢酶的稳定性影响中使用了紫外光谱和荧光光谱技术，过氧化氢酶经静磁场磁化后构象发生改变，且明显区别于天然酶活性的提高，具有滞后性。
静置一段时间，与天然酶活性下降的速率相比较为缓慢，滞后时间延长相对活性增加，酶活性随磁场强度增加表现出规律性变化。