什么是酶酶有什么特性(酶的作用特性是什么)

高中生物总复习“酶”知识点及考点汇编(推荐收藏)

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高中生物硕士笔记

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1.高中生物学科体系中的酶

酶是由活细胞合成的生物催化剂，在体内执行催化功能。目前发现的酶有10000多种，高中生物体系中常见的酶和作用汇总在表1中。

2.酶的化学本质

一般来说，自然界的酶大部分是蛋白质，只有少数是RNA。类蛋白酶可分为纯酶(其分子成分均为蛋白质)和全酶(包括蛋白质和非蛋白质成分，图1)。

核酶是具有催化功能的RNA分子，大部分核酶都具有切割RNA的功能。经过30多年的研究，科学家们已经确认了14种天然存在的核酶(表2)。高中生物学科体系中涉及的核酶主要包括催化真核细胞核mRNA前体剪接的剪接体和催化蛋白质生物合成的核糖体。

3.酶的作用机制。

酶的作用机理是通过降低生化反应的活化能来提高反应速率。目前，这一机理一般用中间产物理论来解释。这一机制的核心是酶在催化过程中首先与底物结合，形成酶-底物中间复合物，然后经过化学反应分解成酶和产物。酶的数量和性质在反应前后保持不变。

4.酶的作用特点。

酶的作用是高效的，酶促反应的速率一般比无机催化剂高1010~1012倍，甚至更高(表3)。酶的作用是专一的，酶对底物的选择是严格专一的，即一种酶只能作用于一种或一类底物，使其发生特定类型的化学反应，产生特定的产物。酶的催化活性取决于其空结构的完整性，一旦变性就会失去催化能力。高温、高压、极端pH和重金属盐容易使酶失去催化活性。因此，酶促反应应在温和的条件下进行，如常温常压。

核酶具有与上述催化蛋白相似的特性，以及特异性、高效性、对温度和pH的敏感性等。

5.酶特异性假说。

酶作用的特异性是由于催化过程中酶的活性中心与底物结合的过程。酶的活性中心又称活性位点，是指酶分子中能直接与底物结合并起催化反应的空位点(图2)。

5.1“锁匙”理论

人教版高中生物教材必修1“降低化学反应活化能的酶”课后习题中，展示了酶作用特异性的“锁钥匙”理论。主要思想是基底的结构(形状、尺寸、电荷分布等。)必须与酶活性中心的构象非常一致，才能结合& # 34；。这一理论可以很好地解释酶与底物的结合，但仍存在一些不足。比如不能说明有些酶不仅能催化生成产物，还能与产物结合，催化逆反应。这个理论早就被淘汰了。

5.2“诱导适合”理论

这个理论的主要观点是，酶的活性中心在不与底物结合时，其构象不适合与底物结合，而在与底物结合时，酶的活性中心改变其构象以与底物贴合，并发生反应。当酶从ES复合物上解离下来时，就恢复了原来的构象。“诱导契合”理论可以解释酶作用的特异性，阐明酶的催化机理，因此得到了广泛的认可。

高中常用酶的功能及分类

主要酶的功能概述

1.DNA聚合酶:

在DNA复制中起作用，以单链DNA为模板，由单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成与模板链互补的DNA链，使形成的链与亲本链形成DNA分子。

2.解旋酶:

作用于氢键，是一种破坏氢键的酶。它通过水解ATP提供能量。它们往往依赖于单链的存在，能够识别复制叉的单链结构。

细菌中有很多类似的解旋酶，都具有ATP酶活性。运动方向多为5′→3 ′,但也有3′→5′运动的情况。比如φχ174中以正链为模板合成复制形式的过程中，N′蛋白按照3′→5′移动。它在DNA复制中起作用。

3.DNA连接酶:

其功能是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。

如果把被同一种内切酶切割的两段DNA比作断成两段的梯子，那么DNA连接酶可以“缝合”梯子“扶手”的断裂处(注意:不是连接碱基对，可以通过氢键连接)，即两段DNA粘性末端之间的缝隙。

因此，它可用于基因工程中连接目的基因和载体。

与DNA聚合酶不同，DNA连接酶不在单个脱氧核苷酸和DNA片段之间形成磷酸二酯键，而是同时连接DNA双链中的两个缺口，因此DNA连接酶不需要模板。

4.RNA聚合酶:

又称RNA复制酶和RNA合成酶，RNA复制酶的功能是以完整的双链DNA为模板，在释放的同时转录形成mRNA。转录后，DNA仍然保持双链结构。

对于真核生物，RNA聚合酶包括三种类型:RNA聚合酶I转录rRNA，RNA聚合酶II转录mRNA，RNA聚合酶III转录tRNA和其他小分子RNA。

在RNA复制和转录中起作用。

5.逆转录酶:

RNA引导的DNA聚合酶以RNA为模板，以脱氧核苷酸为原料，催化DNA合成的过程。

酶的活性有三种，分别是RNA指导的DNA聚合酶、RNA酶和DNA指导的DNA聚合酶。

在分子生物学技术中，作为一种重要的工具酶，被广泛用于建立基因库和获取目的基因。在基因工程中发挥作用。

6.限制性内切酶(简称限制性内切酶):

限制酶主要存在于微生物(细菌、霉菌等。).

限制酶只能识别特定的核苷酸序列，可以在特定的切点切割DNA分子。它是一种核酸酶(“分子手术刀”)，专门切断DNA链中的磷酸二酯键。发现于原核生物中，已分离出100多种，几乎所有的原核生物都含有这种酶。它是重组DNA技术和基因诊断的重要工具酶。

比如大肠杆菌中发现的一种限制性内切酶，只能识别GAATTC序列，在G和a之间切割这个序列，目前已经发现了200多种限制性内切酶，它们的切割点不一样。苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因可以被一些限制性酶切下来。在基因工程中发挥作用。

7.纤维素酶和果胶酶:

在植物工程中，植物体细胞杂交时，要预先用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁，以获得有活力的原生质体，然后诱导不同植物的原生质体融合。

8.胰蛋白酶:

在动物细胞工程的动物细胞培养中，需要用胰蛋白酶将动物胚胎或幼小动物的器官和组织分散成单个细胞，然后制备细胞悬液进行培养。或者用于细胞传代培养以消化来自瓶壁的细胞。

9.淀粉酶:

唾液腺分泌的唾液淀粉酶、胰腺分泌的胰淀粉酶和肠腺分泌的肠淀粉酶能催化淀粉水解成麦芽糖。

10.麦芽糖酶:

主要有胰腺分泌的胰麦芽糖酶和肠腺分泌的肠麦芽糖酶，能催化麦芽糖水解成葡萄糖。

11.脂肪酶:

主要有胰腺分泌的胰脂肪酶和肠腺分泌的肠脂肪酶，能催化脂肪分解成脂肪酸和甘油。肝脏分泌的胆汁乳化脂肪形成脂肪颗粒，有利于脂肪分解。

12.蛋白酶:

有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌的胰蛋白酶，能催化蛋白质水解成多肽链。作用是破坏肽键和蛋白质之间的空结构。

13.肽酶:

由肠腺分泌，能催化多肽链水解成氨基酸。

14.转氨酶:

对蛋白质代谢中的氨基转化过程进行催化。

例如，人体内的谷丙转氨酶(GPT)可以将谷氨酸的氨基转移到丙酮酸上，从而形成丙氨酸和α-酮戊二酸。

由于丙氨酸氨基转移酶(ALT)在肝脏中含量最丰富，当肝脏患病时，它会大量释放到血液中。因此，临床上常把测定人体血液中ALT的含量作为诊断肝炎等疾病的重要指标。

15.光合酶:

是指与光合作用有关的一系列酶，主要存在于叶绿体中。

16.呼吸氧化酶:

与细胞呼吸有关的一系列酶主要存在于细胞质基质和线粒体中。

17.ATP合酶:

指催化ADP和磷酸并利用能量形成ATP的酶。

18.ATP水解酶:

指催化ATP水解生成ADP和磷酸并释放能量的酶。

19.组成型酶:

指一直存在于微生物细胞中的酶。它们的合成仅由遗传物质控制，例如在大肠杆菌细胞中分解葡萄糖的酶。

20.诱导酶:

只有在环境中存在某种物质时才合成的酶，如大肠杆菌细胞中的乳糖分解酶。

酶的分类