高中生物酶的功能解读.docx

高中生物酶的分类与功能解读1．酶的概念和本质酶是活细胞内产生的一类具有生物催化作用的有机物。绝大多数酶是蛋白质，少数种类的RNA也具有生物催化作用。2．酶的合成及分布酶都是在细胞内合成的。蛋白质类酶是在细胞内的核糖体上合成的，而具有催化作用的RNA是以DNA为模板转录而成的。对于病毒这类不具有细胞结构的生物，其结构内一般不含有酶，也不能进行独立的新陈代谢作用。细胞是生物体进行生命活动的主要场所，生物体内的化学反应也主要发生在细胞内，所以大多数酶在细胞内催化化学反应，例如：解旋酶、RNA聚合酶、转氨酶、固氮酶等；被分泌到细胞外的酶在细胞外发挥催化作用。例如：人体消化道内的唾液淀粉酶、胃蛋白酶、肠脂肪酶、胰麦芽糖酶、肠肽酶等。3．酶的特性3.1 酶具有高效性酶催化反应的反应速度比非催化反应高108~1020倍，比其他催化反应高107~1013倍。例如：过氧化氢酶和Fe3+相比，过氧化氢酶的催化效率要高许多。3.2 酶具有专一性一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应，这就是酶作用的专一性。通常把酶作用的物质称为该酶的底物。所以也可以说一种酶只作用于一种或一类底物。例如：淀粉酶只能催化淀粉的水解，对蔗糖则不起作用。二肽酶可以水解由任何两种氨基酸组成的二肽。3.3 酶的作用条件较温和一般的催化剂在一定的条件下会因中毒而失去催化能力，而酶较其他催化剂更加脆弱，更易失去活性。凡使蛋白质变性的因素，如高温、低温以及过酸和过碱，都能使酶破坏而完全失去活性。所以，酶作用一般都要求比较温和的条件，如常温、常压、接近中性的酸碱度等。4．酶的分类酶的种类很多，现巳鉴定出3000种以上的酶，其中不少已得到酶的结晶。人们相继弄清了多种酶的结构及作用机理。随着酶学理论研究的不断深入，必将对生命的探索作出更大的贡献。一. 酶的分类?分类（依据功能）主要的酶与DNA复制有关的酶解旋酶、DNA聚合酶与DNA转录有关的酶解旋酶、RNA聚合酶与蛋白质翻译有关的酶蛋白质合成酶与逆转录有关的酶逆转录酶、DNA聚合酶与基因工程有关的酶限制性核酸内切酶、DNA连接酶植物细胞工程有关的酶纤维素酶、果胶酶动物细胞工程有关的酶胰蛋白酶、胶原蛋白酶物质代谢酶消化酶（存在于消化管内）：淀粉酶（唾液、胰液）、麦芽糖酶（胰液、小肠液）、脂肪酶（胰液）、蛋白酶（胃液、胰液）、肽酶（肠液）水解酶类：脂肪酶、蛋白酶、肽酶、转氨酶呼吸酶（有氧及无氧呼吸酶）光合作用酶ATP合成酶及ATP水解酶微生物代谢酶类组成酶类：只受遗传物质控制诱导酶类：受遗传物质控制的同时，还受环境的影响酶作用的底物酶的种类糖类多糖淀粉酶（α—淀粉酶、唾液淀粉酶、肠淀粉酶、胰淀粉酶）、纤维素酶、果胶酶二糖肠麦芽糖酶、胰麦芽糖酶、蔗糖酶、半乳糖苷酶单糖半乳糖苷转移酶、与单糖氧化有关的酶脂类脂肪肠脂肪酶、胰脂肪酶磷脂磷脂酶蛋白质蛋白质胃蛋白酶、胰蛋白酶肽肠肽酶、二肽酶氨基酸转氨酶（谷丙转酶）、谷氨酸脱氢酶、天氡氨酸激酶、苯丙氨酸羟化酶、高丝氨酸脱氢酶核酸DNA解旋酶、DNA聚合酶、逆转录酶、限制性内切酶、DNA连接酶、DNA酶RNARNA聚合酶其他尿素、水脲酶ATPATP合成酶、ATP水解酶CO2、C5RuBP—羧化酶CO2、C3PEP—羧化酶H2O2过氧化氢酶N2、H2固氮酶二. 各种水解酶?三. 主要酶的功能概述?1．解旋酶：作用于氢键，是一类解开氢键的酶，由水解ATP来供给能量它们常常依赖于单链的存在，并能识别复制叉的单链结构。在细菌中类似的解旋酶很多，都具有ATP酶的活性。大部分的移动方向是5′→3′，但也有3′→5′移到的情况，如n′蛋白在φχ174以正链为模板合成复制形的过程中，就是按3′→5′移动。在DNA复制中起作用。?2．DNA聚合酶：在DNA复制中起作用，是以一条单链DNA为模板，将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链，形成链与母链构成一个DNA分子。?3．DNA连接酶：其功能是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。如果将经过同一种内切酶剪切而成的两段DNA比喻为断成两截的梯子，那么，DNA连接酶可以把梯子的“扶手”的断口处（注意：不是连接碱基对，碱基对可以依靠氢键连接），即两条DNA黏性末端之间的缝隙“缝合”起来。据此，可在基因工程中用以连接目的基因和运载体。?与DNA聚合酶的不同在于：不在单个脱氧核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键，而是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，因此DNA连接酶不需要模板?4．RNA聚合酶：又称RNA复制酶、RNA合成酶，作用是以完整的双链DNA为模板，边解放边转录形成mRNA，转录后DNA仍然保持双链结构。对真核生物而言，RNA聚合酶包括三种：RNA聚合酶I转录rRNA，RNA聚合酶Ⅱ转录mRNA，RNA聚合酶Ⅲ转录tRNA和其她小分子RNA。在R