高中生物酶的分类与功能解读

高中生物酶的分类与

功能解读

Revised on November 25, 2020

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

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。

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。

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。

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RNA 复制和转录中起作用。

限制酶作用于磷酸二酯键

DNA连接酶作用于磷酸二酯键

DNA聚合酶作用于磷酸二酯键

解旋酶作用于氢键

5．逆转录酶：为RNA指导的DNA聚合酶，催化以RNA为模板、以脱氧核糖核苷酸为原料合成DNA的过程。具有三种酶活性，即RNA指导的DNA聚合酶，RNA酶，DNA指导的DNA聚合酶。在分子生物学技术中，维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁，从而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。

9．胰蛋白酶（胶原蛋白酶）：在动物细胞工程的动物细胞培养中，需要用胰蛋白酶将取自动物胚胎或幼龄动物的器官和组织分散成单个的细胞，然后配制成细胞悬浮液进行培养。或用于细胞传代培养时将细胞从瓶壁上消化下来。

10. 过氧化氢酶：广泛存在于动植物细胞及一些微生物中，主要作用是分解过氧化氢，防止过氧化氢积累而危害细胞。属于裂解酶。

11. 酪氨酸酶：存在于人体的皮肤、毛发等处的细胞中，能将酪氨酸转变为黑色素。属于异构酶。

12. 溶菌酶：广泛存在于动植物，微生物及其分泌物中，因能溶解细菌细胞壁多糖上的糖苷键而得名。在医药上，它是—个消炎酶，可使细菌失活，还可激活白细胞的吞噬功能，增强机体抵抗力。（属于人体第一或第二道防线）

13．淀粉酶：主要有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，可催化淀粉水解成麦芽糖。

14．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，可催化麦芽糖水解成葡萄糖。

15．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，可催化脂肪分解为脂肪酸和甘油。肝脏分泌的胆汁乳化脂肪形成脂肪微粒后，有利于脂肪分解。

16．蛋白酶：主要有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌的胰蛋白酶，可催化蛋白质水解成多肽链。作用结果是破坏肽键和蛋白质的空间结构。17．肽酶：由肠腺分泌，可催化多肽链水解成氨基酸。

18．转氨酶：催化蛋白质代谢过程中氨基转换过程。如人体的谷丙转氨酶（GPT），能够把谷氨酸上的氨基转移给丙酮酸，从而形成丙氨酸和a—酮戊二酸。

由于谷丙转氨酶在肝脏中的含量最多，当肝脏病变时谷丙转氨酶就大量释放到血液，因此临床上常把化验人体血液中这种酶的含量作为诊断是否患肝炎等疾病的一项重要指标。

19．光合作用酶：是指与光合作用有关的一系列酶，主要存在于叶绿体中。

20．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。

21．ATP合成酶：指催化ADP和磷酸，利用能量形成ATP的酶。22．ATP水解酶：指催化ATP水解形成ADP和磷酸，释放能量的酶。23．组成酶：指微生物细胞中一直存在的酶。它们的合成只受遗传物质的控制，如大肠杆菌细胞中分解葡萄糖的酶。

24．诱导酶：指环境中存在某种物质的情况下才合成的酶，如大肠杆菌细胞中分解乳糖的酶。