時(shí)間：2023-07-04 16:01:14
序論：在您撰寫(xiě)核酶的化學(xué)本質(zhì)時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：地方資源文化;美術(shù)素養(yǎng);價(jià)值意義
一、立足教學(xué)生命的厚土，傳承本土資源文化
連云港是全國(guó)最豐富的美術(shù)遺存圣地之一。自古以來(lái)，我們的祖先在這片熱土上生息繁衍、辛勤勞作，以卓越的智慧和創(chuàng)造力，書(shū)寫(xiě)了一部輝煌燦爛的文明史，留下了豐富、厚重的美術(shù)文化資源。如藤花落龍山文化城址（古城市遺址）、大伊山（船刻、石棺）遺址文化、將軍崖原始巖畫(huà)（原始農(nóng)業(yè)）文化、孔望山（佛教造像摩崖）石刻文化、花果山石刻與佛教塑像文化、市博物館設(shè)有著名版畫(huà)大家彥涵美術(shù)館、市美術(shù)館設(shè)有名家畫(huà)廊并定期舉辦各類(lèi)美術(shù)作品展覽等，這些都是可以有效利用的地方美術(shù)文化資源。
通過(guò)有效地組織和利用地方美術(shù)文化資源，建立系列教材、配套數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、了解、研究連云港的地方美術(shù)文化藝術(shù)，進(jìn)而理解地方傳統(tǒng)文化，體會(huì)港城人民勤勞與智慧，引導(dǎo)學(xué)生珍惜、繼承地方文化遺產(chǎn)，在學(xué)生時(shí)代造就熱愛(ài)家鄉(xiāng)、熱愛(ài)祖國(guó)的情感，鋪墊好民族和地方文化基因，讓我們的青年學(xué)子全面健康、富有個(gè)性地發(fā)展。
二、開(kāi)拓地方美術(shù)資源，培養(yǎng)本土文化的認(rèn)同感
連云港地方美術(shù)文化資源是連云港地域內(nèi)勞動(dòng)人民在長(zhǎng)期的生活、生產(chǎn)、勞作以及社會(huì)歷史演進(jìn)過(guò)程中長(zhǎng)期積淀形成的富有特色的代表性的美術(shù)文化。每位教師和每位學(xué)生同時(shí)也都作為該地方的一分子，與其地方獨(dú)特的傳統(tǒng)、習(xí)俗、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及和價(jià)值觀念等發(fā)生著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，影響著地方每個(gè)成員的審美及行為模式。把以上連云港美術(shù)文化資源作為高中美術(shù)教學(xué)系列模塊的選修內(nèi)容，或作為連云港地方中小學(xué)特色課程進(jìn)行開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，豐富各個(gè)階段審美教育的內(nèi)容和形式，久而久之，學(xué)生對(duì)本土文化的認(rèn)同感和親和力自然會(huì)增強(qiáng)。
三、助推校園特色文化的形成，形成獨(dú)特的價(jià)值觀
校園文化是學(xué)校辦學(xué)理念、精神面貌、心理狀態(tài)、思維方式、行為習(xí)慣和價(jià)值取向的總和。它不僅代表一個(gè)學(xué)校的特點(diǎn)，也反映了所在地方的文化特色。地方文化是校園文化的背景和根基，地方美術(shù)文化作為地方文化的一部分，有利于拓寬學(xué)生的藝術(shù)視野，汲取地方文化基因，豐富、助推、提升校園文化多樣性，促使學(xué)生形成健康、積極的價(jià)值觀與人生觀。
四、增強(qiáng)文化遺產(chǎn)與環(huán)保意識(shí)，發(fā)展創(chuàng)新能力與個(gè)性
將地方美術(shù)文化融入校本課程的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用以后，通過(guò)參觀、采風(fēng)、考察、鑒賞、體驗(yàn)等方式，鼓勵(lì)學(xué)生參與地方文化建設(shè)和地方美術(shù)文化融入特色校本課程的開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究實(shí)踐，激勵(lì)學(xué)生提出適合他們學(xué)習(xí)和傳承地方美術(shù)文化的建議和意見(jiàn)。這樣，不僅可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注地方美術(shù)文化現(xiàn)象和遺產(chǎn)保護(hù)、民間美術(shù)的傳承問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與求知欲，而且有利于學(xué)生個(gè)性發(fā)展和健康情感的形成。
五、促進(jìn)地方美術(shù)體系的形成，構(gòu)建區(qū)域美術(shù)教育的發(fā)展
連云港地方美術(shù)文化資源始終以“美術(shù)遺址文化”“山海文化”“西游記文化”為主線，而它的內(nèi)涵的是當(dāng)?shù)貧v史與神話，傳統(tǒng)與現(xiàn)代的融合。連云港地方美術(shù)文化資源這種特定的地理、歷史環(huán)境造就了連云港地方美術(shù)文化的久遠(yuǎn)性、神話性、兼容性、互補(bǔ)性、開(kāi)放性等特征，而通過(guò)系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)可以豐富、深入挖掘其中內(nèi)涵，為連云港地方美術(shù)體系的形成與應(yīng)用做好鋪墊，也為構(gòu)建區(qū)域美術(shù)教育的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
六、促進(jìn)教師素質(zhì)的不斷提升，加快新課程的改革進(jìn)程
課程資源的開(kāi)發(fā)對(duì)教師提出了新的專(zhuān)業(yè)能力要求，即課程開(kāi)發(fā)的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和能力。教師不再僅僅利用教材、教學(xué)參考資料進(jìn)行教學(xué)的教書(shū)匠，而是成長(zhǎng)為研究學(xué)生、研究教學(xué)資源、研究教學(xué)成果、研究自身學(xué)識(shí)優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)的研究者、探索者，成為幫助學(xué)生開(kāi)發(fā)、利用美術(shù)文化資源的引導(dǎo)者、開(kāi)發(fā)者。教師必須具備根據(jù)具體的教學(xué)目的和內(nèi)容開(kāi)發(fā)與選擇課程資源的能力，充分挖掘各種資源的潛力和深層次價(jià)值的能力。較以往傳統(tǒng)教學(xué)而言，教師要付出百倍的心血和努力，客觀上促進(jìn)了教師的不斷發(fā)展。所以，通過(guò)對(duì)地方文化資源的研究和開(kāi)發(fā)、實(shí)踐和探索，可以達(dá)到培養(yǎng)一批研究型和實(shí)踐型教師群體的目的，直接為當(dāng)前的美術(shù)課程改革服務(wù)。
大多數(shù)核酶通過(guò)催化轉(zhuǎn)磷酸酯和磷酸二酯鍵水解反應(yīng)參與RNA自身剪切、加工過(guò)程。
核酶一詞用于描述具有催化活性的RNA, 即化學(xué)本質(zhì)是核糖核酸(RNA), 卻具有酶的催化功能。核酶的作用底物可以是不同的分子, 有些作用底物就是同一RNA分子中的某些部位。核酶的功能很多,有的能夠切割RNA, 有的能夠切割DNA, 有些還具有RNA 連接酶、磷酸酶等活性。與蛋白質(zhì)酶相比，核酶的催化效率較低，是一種較為原始的催化酶。
（來(lái)源：文章屋網(wǎng) ）
【關(guān)鍵詞】生物 課堂教學(xué) “一定”的講解 反例教學(xué)法
反例教學(xué)法是指教師呈現(xiàn)少數(shù)精選的特例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行批判的一種教學(xué)方法。因?yàn)榉蠢虒W(xué)法是從教學(xué)實(shí)際中來(lái)的，所以此種教學(xué)方法具有真實(shí)、生動(dòng)的特點(diǎn)，能激發(fā)學(xué)生積極的情感，引起學(xué)生內(nèi)心的共鳴，活躍學(xué)生的思維。反例教學(xué)法使用得當(dāng)，一定能收到比正面切入更好的效果。
1. 光合作用一定需要葉綠體嗎？
舉個(gè)簡(jiǎn)單的反例吧，藍(lán)藻是原核生物，并沒(méi)有葉綠體這種細(xì)胞器，但它依然能夠憑借體內(nèi)的藻藍(lán)素進(jìn)行光合作用，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能，所以光合作用必須要有光合色素，但并不一定需要葉綠體。
2. 生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者一定進(jìn)行光合作用嗎？
反例是硝化細(xì)菌只能進(jìn)行化能合成作用。生產(chǎn)者屬于自養(yǎng)生物，因此包括：
①進(jìn)行光合作用的綠色植物；②進(jìn)行化能合成作用的細(xì)菌，如硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌等；③進(jìn)行光合作用的細(xì)菌，例如光合細(xì)菌等。
光合作用和化能合成作用都是自養(yǎng)的方式。主要不同點(diǎn)是：直接能源不同，光合作用的直接能源是光能，而硝化作用的直接能源是化學(xué)能，硝化細(xì)菌將氨氣氧化，形成硝酸：
2NH3+3O22HNO2+2H2O 2HNO2+O22HNO3在這兩步反應(yīng)中都釋放出化學(xué)能，將無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物。
3. 動(dòng)物在生態(tài)系統(tǒng)中的成分一定是消費(fèi)者嗎？
不一定。動(dòng)物絕大多數(shù)是消費(fèi)者，有少部分是分解者，如屎克螂、蚯蚓，甚至大型動(dòng)物如禿鷲等。
4. 進(jìn)行有氧呼吸的生物一定有線粒體嗎？
不一定。好氧細(xì)菌，專(zhuān)性好氧菌，兼性厭氧菌等細(xì)菌只有核糖體而無(wú)其它細(xì)胞器，也能進(jìn)行有氧呼吸，原因是含有跟有氧呼吸有關(guān)的酶，它們散布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)，有的也在細(xì)胞膜內(nèi)膜上。效率是比擁有線粒體的細(xì)胞低的，而線粒體是真核生物主要提供能量的“動(dòng)力車(chē)間”。
5. 單細(xì)胞的生物一定是原核生物嗎？
不一定。酵母菌是單細(xì)胞生物，但是真核生物。原生動(dòng)物都是真核生物，但也是單細(xì)胞的生物。例如：草履蟲(chóng)，變形蟲(chóng)。
6. 酶的化學(xué)本質(zhì)一定是蛋白質(zhì)嗎？
不一定。酶的化學(xué)本質(zhì)大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少部分是RNA。
化學(xué)本質(zhì)是RNA的酶指核酶。核酶是具有催化功能的RNA分子，是生物催化劑。它的發(fā)現(xiàn)打破了酶是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)觀念。核酶與蛋白質(zhì)酶相比，核酶的催化效率較低，是一種較為原始的催化酶。
7. 真核細(xì)胞中的DNA一定分布在細(xì)胞核中嗎？
不一定。DNA主要在細(xì)胞核內(nèi)，線粒體，葉綠體的基質(zhì)也有。
8. 真核細(xì)胞中的RNA一定分布在細(xì)胞質(zhì)中嗎？
不一定。RNA主要在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，還有少數(shù)在細(xì)胞核和核糖體內(nèi)。
9. 所有的植物在生態(tài)系統(tǒng)中一定是生產(chǎn)者嗎？
不一定。 如： 菟絲子不能進(jìn)行光合作用，只能營(yíng)寄生生活，所以不屬于生產(chǎn)者。
10. 生態(tài)系統(tǒng)中所有的細(xì)菌一定是分解者嗎？
不一定。營(yíng)腐生生活的細(xì)菌是分解者，而硝化細(xì)菌能進(jìn)行化能合成作用，屬于自養(yǎng)生物。在生態(tài)系統(tǒng)中屬于生產(chǎn)者。
11. 基因一定存在于細(xì)胞核中嗎？
關(guān)鍵詞：酶 蛋白質(zhì) 必修 課程
中圖分類(lèi)號(hào)：G634.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）09（c）-0100-01
（2010?廣東汕頭模擬Ⅰ改編）下列關(guān)于人體內(nèi)蛋白質(zhì)的敘述中，正確的是（ ）。
A.蛋白質(zhì)具有多樣性，是由于氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目、排列順序和空間結(jié)構(gòu)不同
B.指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的基因中的堿基有C、G、A、T、U
C.人體內(nèi)的酶都是蛋白質(zhì)，激素不一定是蛋白質(zhì)
D.蛋白酶也是蛋白質(zhì)，蛋白酶可以水解所有的肽鍵
答案給的是C選項(xiàng)。
1 酶的認(rèn)識(shí)過(guò)程
1.1 催化作用
人類(lèi)對(duì)酶的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了很曲折的階段。西方對(duì)酶的研究要從19世紀(jì)開(kāi)始。1810年Jaseph Gaylussac發(fā)現(xiàn)酵母可將糖轉(zhuǎn)化為酒精。1857年微生物學(xué)家Pasteur等人提出酒精發(fā)酵是酵母細(xì)胞活動(dòng)的結(jié)果。1897年，Buchner兄弟用石英上磨碎酵母細(xì)胞，制備了不含酵母細(xì)胞的抽提液，并證明此不含細(xì)胞的酵母提取液也能是糖發(fā)酵，說(shuō)明發(fā)酵與細(xì)胞活動(dòng)無(wú)關(guān)。從而說(shuō)明了發(fā)酵是酶作用的化學(xué)本質(zhì)，為此Buchner獲得了1911年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1835年至1837年，Berzelius提出了催化作用的概念。
1.2 蛋白質(zhì)
1926年美國(guó)科學(xué)家James Sumner從刀豆提取出了尿酶并獲得結(jié)晶，證明尿酶具有蛋白質(zhì)性質(zhì)?？芍钡?930年至1936年Northrop和Kunitz得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶結(jié)晶，并用相應(yīng)方法證實(shí)酶是一種蛋白質(zhì)后，酶是蛋白質(zhì)的屬性才普遍被人們所接受。為此，Sumner和Northrop與1949年共同獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
1.3 核酸
1981年至1982年Thomas R.Cech實(shí)驗(yàn)室在研究原生動(dòng)物Tetrahymena thermophiea的rRNA前提加工成熟時(shí)發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)有催化活性的天然RNA，取名為ribozyme（核酶）。由于此RNA進(jìn)行的是自我催化，且反應(yīng)后自身發(fā)生變化失去催化能力，故嚴(yán)格地講他不是一個(gè)真正的催化劑。隨后S.Altman和N.R.Pace以及T.R.Cech幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了真正的RNA催化劑。其中以L19 RNA具有核糖核酸酶活性和RNA聚合酶活性，1992年發(fā)現(xiàn)其還有RNA限制性?xún)?nèi)切酶的作用，催化的底物除了RNA外還有多糖、DNA以及氨基酸酯等。Cech和Altman與1989年共同獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
2 核酶的作用及分布
在生化第三版中指出，RNA有五大功能：控制蛋白質(zhì)合成，作用于RNA的轉(zhuǎn)錄后加工與修飾；基因表達(dá)與調(diào)節(jié)功能的調(diào)節(jié)；生物催化和其他持家功能，遺傳信息的加工與進(jìn)化?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的核酶大部分參加RNA的加工和成熟，也有可催化C-N鍵合成的RNA，其中，23SrRNA具有肽酰轉(zhuǎn)移酶活性。1992年有研究證明RNA具有催化蛋白質(zhì)合成的活性。1997年zhang和Cech得到了一組直接催化肽鍵生成的人造RNA分子，證明了RNA具有肽基轉(zhuǎn)移酶的活性。表明了RNA與蛋白質(zhì)的生物合成有關(guān)。
2.1 rRNA前體的轉(zhuǎn)錄后加工
真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中的rRNA都是從較長(zhǎng)的前體生成的。1982年Cech在研究四膜蟲(chóng)的rRNA的剪接加工時(shí)，發(fā)現(xiàn)RNA分子具有酶的催化功能，在核酶作用下，四膜蟲(chóng)rRNA前體所含413個(gè)核苷酸堿基的插入序列（內(nèi)含子）被自我切除。真核生物rRNA前體的甲基化、假尿苷酸化和切割是由核小RNA（snoRNA）指導(dǎo)的。真核細(xì)胞的核仁中存在種類(lèi)甚多的snoRNA，從酵母和人類(lèi)細(xì)胞中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有上百種。他們與rRNA前體的加工有關(guān)，包括斷裂、甲基化及尿嘧啶核苷的形成。
2.2 mRNA的轉(zhuǎn)錄后加工
真核生物的細(xì)胞核含有由許多極長(zhǎng)的RNA分子構(gòu)成的混合物，成為不均一核RNA（hnRNA），hnRNA是細(xì)胞質(zhì)mRNA的前體。真核生物細(xì)胞核mRNA前體的剪接是在形成剪接體后才能進(jìn)行的。在脊椎動(dòng)物核細(xì)胞中snRNA有U1、U2、U3、U4、U5、U6等六種。已知U1、U2、U4、U5、U6等五種snRNA參與RNA剪接。
2.3 蛋白質(zhì)的合成
核糖體是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所。過(guò)去以為蛋白質(zhì)肽鍵的合成是由核糖體的蛋白質(zhì)所催化，稱(chēng)為轉(zhuǎn)肽酶。1992年。H.F.Noller等證明23rRNA具有核酶活性，能夠催化肽鍵的形成。rRNA是裝配者并其催化作用。蛋白質(zhì)知識(shí)維持rRNA構(gòu)象，其輔助作用。2000年，耶魯大學(xué)研究小組在核糖體結(jié)晶圖譜中定位了肽酰轉(zhuǎn)移酶的位點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)組成該位點(diǎn)的成分全是rRNA，這些成分屬于23s rRNA結(jié)構(gòu)域V的中央環(huán)。
2.4 幫助分泌蛋白和膜蛋白跨膜運(yùn)輸
過(guò)去一直認(rèn)為幫助分泌蛋白和膜蛋白跨膜運(yùn)輸?shù)男盘?hào)識(shí)別顆粒中（SRP）中，RNA只起簡(jiǎn)單的衣架作用。直到最近通過(guò)動(dòng)力學(xué)分析才發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌SRP中的4.5S RNA能夠促進(jìn)SPR蛋白和SPR受體間的可逆結(jié)合。籍助核磁共振和X射線晶體學(xué)研究，解釋了4.5S RNA在于Ffh蛋白結(jié)合前后構(gòu)象的變化。由于SPR RNA能穩(wěn)定Ffh與Fts Y結(jié)合的過(guò)渡態(tài)，因而具有催化作用。
2.5 調(diào)節(jié)個(gè)體發(fā)育和組織分化
較早就發(fā)現(xiàn)RNA在個(gè)體發(fā)育和組織分化中起調(diào)節(jié)作用。如X染色體的失活和維持均由Xist RNA介導(dǎo)。1995年發(fā)現(xiàn)線蟲(chóng)中一些小RNA能夠關(guān)閉有關(guān)基因的表達(dá)，由此認(rèn)識(shí)到基因可因RNA干擾（RNAi）而受到調(diào)節(jié)。2001年在人和鼠細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)RNAi作用，將它看成是生物節(jié)廣泛存在的基因調(diào)節(jié)方式。
3 人體內(nèi)是否有核酶
關(guān)于這一問(wèn)題，無(wú)論是從網(wǎng)上，還是大學(xué)的教科書(shū)上查了好久也沒(méi)有找到準(zhǔn)確的答案。不過(guò)我想上面劃線的文字也許能給我們一些啟示。所以，是否應(yīng)該說(shuō)人體內(nèi)的酶絕大多是蛋白質(zhì)更好一些呢？
本來(lái)只是一道題引來(lái)的爭(zhēng)議，通過(guò)查閱資料才發(fā)現(xiàn)，關(guān)于酶竟然有這么多的故事。其中好多知識(shí)是我從未接觸過(guò)的。這不僅讓我有些汗顏：自己以往因?yàn)橄氘?dāng)然和得過(guò)且過(guò)錯(cuò)過(guò)了多少次知識(shí)更新的機(jī)會(huì)！酶的化學(xué)本質(zhì)、作用正在不斷的被補(bǔ)充，以后也許將有更大的發(fā)現(xiàn)。我們的教材也在不斷的改版、更新。那我們的知識(shí)是不是也應(yīng)該不斷的更新呢？一些拙見(jiàn)，供各位同仁參考。
參考文獻(xiàn)
[1] 王鏡巖.生物化學(xué)[M].3版.高等教育出版社.
一、 酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，對(duì)嗎
從脲酶的發(fā)現(xiàn)，到較早發(fā)現(xiàn)的酶都是蛋白質(zhì)，所以在以前人們一直以為酶的化學(xué)本質(zhì)就是蛋白質(zhì)。但是，1982年有人在研究原生動(dòng)物四膜蟲(chóng)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)四膜蟲(chóng)核糖體RNA（rRNA）前體能在完全沒(méi)有蛋白質(zhì)的情況下進(jìn)行自我剪切加工，催化本身成為成熟的rRNA。這說(shuō)明在這個(gè)只有在酶催化下才能完成的核酸大分子的剪切處理過(guò)程中，RNA充當(dāng)了酶的催化作用。這在科學(xué)界引起了很大的震動(dòng)。無(wú)獨(dú)有偶，1983年又有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室的合作研究表明RNA具有催化功能。當(dāng)時(shí)已知催化tRNA前體分子趨向成熟的核糖核酸酶P（RNaseP）是由蛋白質(zhì)和RNA兩部分組成的，然而從RNaseP中分離出的蛋白質(zhì)組分，在各種條件下均無(wú)獨(dú)立的催化活性；相反，其中的RNA部分，在一定的鎂離子濃度條件下，再加上亞精胺，可以具有與天然或重組RNaseP同樣的催化活性。并且該RNA組分的前體，即該基因轉(zhuǎn)錄的初始產(chǎn)物，在上述條件下亦具有酶的催化活性。這樣，這種RNA可被看作是酶。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)者給具有催化活性的RNA定名為ribozyme，即酶性核酸。新近又發(fā)現(xiàn)了特異切割RNA的DNA分子，稱(chēng)之為脫氧核酶（DNAzyme）。不難看出，隨著對(duì)酶研究的深入，以往對(duì)酶的許多看法都有必要改變了。
二、酶是如何實(shí)現(xiàn)其催化功能的
作為生物催化劑，酶具有極為高效的催化能力。其催化效率大約為普通化學(xué)催化劑的107～1013倍。但是，需要注意，酶只能改變相關(guān)反應(yīng)的速率，縮短反應(yīng)時(shí)間，卻不能改變其它的反應(yīng)特點(diǎn)，如反應(yīng)程度等。其對(duì)反應(yīng)速率的提高，是通過(guò)與反應(yīng)底物結(jié)合，降低反應(yīng)底物的活化能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就如同讓一個(gè)小球從一個(gè)半圓形弧面自由下滑運(yùn)動(dòng)，顯然，無(wú)論從弧面的哪一高度下滑，即無(wú)論其勢(shì)能大小如何，最終都是穩(wěn)定到最低點(diǎn)，使用了酶，就相當(dāng)于把球的起始位置放得低一些，穩(wěn)定下來(lái)（達(dá)到化學(xué)平衡）的就快一些。勢(shì)能則相當(dāng)于球（反應(yīng)底物）的活化能。
三、所有的生化反應(yīng)都需酶的催化嗎
為了說(shuō)明酶的重要性，許多老師在講解酶的生物催化功能時(shí)，往往容易強(qiáng)調(diào)酶促反應(yīng)，由于教材所涉及的生化反應(yīng)大多為酶促反應(yīng)，就使學(xué)生誤以為細(xì)胞內(nèi)所有的生化反應(yīng)都是酶促反應(yīng)。事實(shí)上，酶作為催化劑，與普通的化學(xué)無(wú)機(jī)催化劑一樣，僅能催化符合熱力學(xué)原理的相關(guān)反應(yīng)。比如光合作用光反應(yīng)階段水的光解（光化學(xué)反應(yīng)）等則不需酶的催化，也不可能借助酶的催化作用來(lái)提高其反應(yīng)速率。我們只能說(shuō)：“一般的生化反應(yīng)都需要酶的催化?！?/p>
四、誘導(dǎo)酶的合成有相關(guān)基因和誘導(dǎo)物就可以嗎
從曲線不難得出這樣一些推論:1.每種酶的最適作用溫度都是一個(gè)定值。2.此曲線顯示酶的作用溫度是以最適作用溫度為對(duì)稱(chēng)軸呈左右對(duì)稱(chēng)的。3.曲線的兩側(cè)與橫坐標(biāo)軸沒(méi)有交點(diǎn)。筆者教學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)存在著明顯的缺點(diǎn),為此,筆者專(zhuān)門(mén)請(qǐng)教了有關(guān)專(zhuān)家并進(jìn)行了研究,覺(jué)得有必要予以澄清。
首先,大多數(shù)的蛋白酶在高溫下分子結(jié)構(gòu)遭到破壞,并失去了活性,特別是大多數(shù)的蛋白酶,因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的變性而失去活性,這種變性大多是不可逆的,而且隨著溫度的升高,這種變性更無(wú)恢復(fù)的可能,也就是說(shuō)曲線的右側(cè)的某一位置上應(yīng)該與橫坐標(biāo)有一個(gè)交點(diǎn),而課本上的插圖沒(méi)有。為此筆者完整地摘錄了《生化簡(jiǎn)明教程》插圖如下:
從圖上可以明確看出右側(cè)也沒(méi)有交點(diǎn)。對(duì)于蛋白類(lèi)的酶來(lái)說(shuō),高溫時(shí)失去活性是肯定的,是不是對(duì)于核酶來(lái)說(shuō)有例外呢?筆者專(zhuān)門(mén)請(qǐng)教了南京師范大學(xué)的教授,得到的回答也是肯定的,RNA酶在高溫下也會(huì)失去活性,也就是說(shuō)即使是核酶也應(yīng)該有一個(gè)交點(diǎn)。
其次,在低溫下,酶的活性也會(huì)受到抑制,由于它的分子結(jié)構(gòu)沒(méi)有被破壞,所以在適宜的條件下可以恢復(fù),而在日常生活中也可以利用這一點(diǎn)來(lái)保存酶,而從《生物化學(xué)簡(jiǎn)明教程》的上述插圖可以看出,左側(cè)是從原點(diǎn)開(kāi)始的,也就是說(shuō)有一個(gè)交點(diǎn)。蛋白質(zhì)類(lèi)的酶在低溫下一般不會(huì)發(fā)生變性,但活性極低,甚至可以低到難以檢測(cè)的程度,RNA酶在低溫下的活性也可能會(huì)很低,因此,給出這個(gè)交點(diǎn)倒是能夠讓人理解的。但酶在高溫下會(huì)發(fā)生變性,變性以后酶的活性大部分將會(huì)完全喪失,最適作用溫度高溫一側(cè)也必定存在一個(gè)交點(diǎn),不給出這個(gè)交點(diǎn)無(wú)法讓人理解。
第三,酶的最適作用溫度不是一個(gè)固定不變的常數(shù),其數(shù)值受到底物、種類(lèi)、作用等因素的影響而改變,例如,酶的作用時(shí)間長(zhǎng)短不同,所求的最適作用溫度亦不同,作用時(shí)間愈長(zhǎng),最適作用溫度愈低,作用時(shí)間愈短,最適作用溫度則愈高。其實(shí)只有在一定的條件下各種酶才有其一定的最適作用溫度,通常動(dòng)物體內(nèi)酶的最適作用溫度在37-50℃,植物體內(nèi)的酶的最適作用溫度在50-60℃。
第四,和一般化學(xué)反應(yīng)相同,酶的反應(yīng)在一定的溫度范圍0-40℃內(nèi),其速度隨溫度的升高而升高,根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)每升高10℃的反應(yīng)速度增加一倍,高溫下酶易失活,絕大多數(shù)酶在60℃即失去活性,故此,最適作用溫度的右側(cè)下降的幅度應(yīng)該較大,左側(cè)上升的幅度應(yīng)該相對(duì)較慢,曲線的兩側(cè)也應(yīng)該不會(huì)程明顯的對(duì)稱(chēng)。
綜上所述,酶在一定的條件下有一個(gè)最適溫度,并且在最適溫度兩側(cè)應(yīng)該是不對(duì)稱(chēng),左側(cè)和橫坐標(biāo)無(wú)限接近,右側(cè)和橫軸在某一位置有一個(gè)交點(diǎn)。所以酶受溫度的影響曲線應(yīng)該大體上是這樣一個(gè)趨勢(shì):
當(dāng)然,蛋白酶和核酶在特性上有一定的差異,曲線也應(yīng)該有所變動(dòng)。
另外,從曲線上無(wú)法直接反映出來(lái)的是,蛋白質(zhì)的變性作用如不過(guò)于劇烈,是一種可逆反應(yīng)。這一點(diǎn)在教學(xué)過(guò)程中往往也無(wú)法作出解釋。例如,胃蛋白酶加熱至80-90℃時(shí),失去溶解性,也無(wú)消化的能力,如將溫度再降低到點(diǎn)37℃則它又可恢復(fù)溶解性與消化蛋白的能力,但隨著變性時(shí)間的增加、條件的加劇,變性程度也加深,如蛋白質(zhì)的結(jié)絮作用和凝固作用就是變性程度深刻化,這樣就達(dá)到不可逆的變性。這些也絕不是一個(gè)圖就可以說(shuō)明的。當(dāng)然上述是筆者的一孔之見(jiàn),錯(cuò)誤在所難免,請(qǐng)各位同仁不吝賜教。
參考文獻(xiàn):
1.全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書(shū)《生物》必修第一冊(cè),人民教育出版社自然編著室編著
2.《生物化學(xué)簡(jiǎn)明教程》高等教育出版社第三版由羅紀(jì)盛等編著
顧問(wèn)專(zhuān)家:南京師范大學(xué)許曉風(fēng)教授
發(fā)表于中學(xué)生物教學(xué)2005年7-8期；
生物學(xué)教學(xué)2005年8期
劉建峰 （廣東澄海蘇北中學(xué) 515829）
1． 酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，對(duì)嗎？
不對(duì)。從新教材酶的定義來(lái)看，它是具有生物催化功能的有機(jī)物。那么，就不能簡(jiǎn)單地確定其化學(xué)本質(zhì)屬性。從脲酶的發(fā)現(xiàn)，到較早發(fā)現(xiàn)的酶都是蛋白質(zhì)，所以在以前人們一直以為酶的化學(xué)本質(zhì)就是蛋白質(zhì)。但是，1982年有人在研究原生動(dòng)物四膜蟲(chóng)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)四膜蟲(chóng)核糖體RNA(rRNA)前體能在完全沒(méi)有蛋白質(zhì)的情況下進(jìn)行自我剪切加工，催化本身成為成熟的rRNA。這說(shuō)明在這個(gè)只有在酶催化下才能完成的核酸大分子的剪切處理過(guò)程中，RNA充當(dāng)了酶的催化作用。這在科學(xué)界引起了很大的震動(dòng)。無(wú)獨(dú)有偶，1983年又有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室的合作研究表明RNA具有催化功能。當(dāng)時(shí)已知催化tRNA前體分子趨向成熟的核糖核酸酶P(RNaseP)是由蛋白質(zhì)和RNA兩部分組成的，然而從RNaseP中分離出的蛋白質(zhì)組分，在各種條件下均無(wú)獨(dú)立的催化活性；相反，其中的RNA部分，在一定的鎂離子濃度條件下，再加上亞精胺，可以具有與天然或重組RNase P同樣的催化活性。并且該RNA組分的前體，即該基因轉(zhuǎn)錄的初始產(chǎn)物，在上述條件下亦具有酶的催化活性。這樣，這種RNA可被看作是酶。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)者給具有催化活性的RNA定名為ribozyme，即酶性核酸。新近又發(fā)現(xiàn)了特異切割RNA的DNA分子，稱(chēng)之為脫氧核酶（DNAzyme）。不難看出，隨著對(duì)酶研究的深入，以往對(duì)酶的許多看法都有必要改變了。
2． 酶是如何實(shí)現(xiàn)其催化功能的？
作為生物催化劑，酶具有極為高效的催化能力。其催化效率大約為普通化學(xué)催化劑的104-108倍。但是，需要注意，酶只能改變相關(guān)反應(yīng)的速率，縮短反應(yīng)時(shí)間，卻不能改變其它的反應(yīng)特點(diǎn)，如反應(yīng)程度等。其對(duì)反應(yīng)速率的提高，是通過(guò)與反應(yīng)底物結(jié)合，降低反應(yīng)底物的活化能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就如同讓一個(gè)小球從一個(gè)半圓形弧面自由下滑運(yùn)動(dòng)，顯然，無(wú)論從弧面的哪一高度下滑，即無(wú)論其勢(shì)能大小如何，最終都是穩(wěn)定到最低點(diǎn)，使用了酶，就相當(dāng)于把球的起始位置放的低一些，穩(wěn)定下來(lái)（達(dá)到化學(xué)平衡）的就快一些。勢(shì)能則相當(dāng)于球（反應(yīng)底物）的活化能。
3． 所有的生化反應(yīng)都需酶的催化嗎？
為了說(shuō)明酶的重要性，許多老師在講解酶的生物催化功能時(shí)，往往容易強(qiáng)調(diào)酶促反應(yīng)，由于生物課本及平常題目所涉及的生化反應(yīng)大多為酶促反應(yīng)，就使學(xué)生誤以為細(xì)胞內(nèi)所有的生化反應(yīng)都是酶促反應(yīng)。事實(shí)上，酶作為催化劑，與普通的化學(xué)無(wú)機(jī)催化劑一樣，僅能催化符合熱力學(xué)原理的相關(guān)反應(yīng)。而象光合作用光反應(yīng)階段水的光解（光化學(xué)反應(yīng)）等則不需酶的催化，也不可能借助酶的催化作用來(lái)提高其反應(yīng)速率。正如課本上的描述：“一般的生化反應(yīng)都需要酶的催化”。
4． 固定化酶的特性是否有所變化？
通過(guò)對(duì)酶的各種固定化處理和研究，我們發(fā)現(xiàn)固定化酶有以下優(yōu)點(diǎn)：不溶于水，易于與產(chǎn)物分離；可反復(fù)使用；可連續(xù)化生產(chǎn)；較游離酶的km值小，催化能力、熱穩(wěn)定性、PH穩(wěn)定性都有所提高。當(dāng)然，同時(shí)也有其缺點(diǎn)：固定化過(guò)程中往往會(huì)引起酶的失活。固定化酶酶的活性雖有所降低（與游離的酶相比），但由于穩(wěn)定性大大地提高（對(duì)酸堿和溫度的耐受性）易于保存能夠連續(xù)使用，所以總的活力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)游離酶。
5． 誘導(dǎo)酶的合成有相關(guān)基因和誘導(dǎo)物就可以嗎？
