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1 、高中生物学学科体系中的酶酶是由活细胞合成、在机体内行使催化功能的生物催化剂 。目前已发现的酶约有万余种 , 在高中生物学学科体系中常见的酶及功能概括如表1所示 。
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2、酶的化学本质一般认为 , 自然界绝大多数酶是蛋白质 , 仅有少数为RNA 。蛋白类的酶可分为单纯酶(其分子组成全为蛋白质)和全酶(含蛋白质和非蛋白质成分 , 图 1)两种 。
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核酶是具有催化功能的RNA分子 , 大多数核酶具有剪切RNA的功能 。经过30多年的研究历程 , 科学家已证实自然发生的14种核酶(表2) 。
在高中生物学学科体系中涉及的核酶主要有催化真核细胞核mRNA前体剪接的剪接体和催化蛋白质生物合成的核糖体 。
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3、酶作用的机制酶的作用机制是通过降低生化反应的活化能来提高反应速率 。
目前该机制一般用中间产物学说来解释 , 其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 , 发生化学反应后再分解成酶和产物 , 酶在反应前后数量和性质均不变 。
4、酶的作用特点酶的作用具有高效性 , 与无机催化剂的反应相比 , 酶促反应的速率一般要高1010~1012倍 , 甚至更高(表3) 。
酶的作用具有专一性 , 酶对底物的选择具有严格的专一性 , 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 , 并产生特定的产物 。
酶的催化活性依赖其空间结构的完整 , 一旦变性则会失去催化能力 。高温、高压、极端pH和重金属盐等都容易使酶失去催化活性 。故酶促反应要求在比较温和的条件下进行 , 如常温、常压等 。
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核酶在发挥作用时与上述起催化作用的蛋白质具有相似的特征 , 也有专一性 , 高效性和对温度、pH敏感等 。
5、关于酶专一性的假说酶作用的专一性源于酶在催化时存在活性中心与底物结合的过程 。酶的活性中心又称活性部位 , 是指酶分子中能直接同底物结合并起催化反应的空间部位(图2) 。
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5.1“锁钥”学说
人教版高中生物学教材必修1“降低化学反应活化能的酶”一节课后习题中展示了酶作用专一性的“锁钥”学说 。其主要观点是底物的结构(形状、大小、电荷的分布等)必须与酶活性中心的构象非常吻合才能结合" 。
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