酶本质探究历程

2023-11-01 01:46:10 文档大全网 [ 字体：小中大 ] [ 阅读： ]

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酶本质探究历程

人类对酶的化学本质的认识历经了三次飞跃; 第一次飞跃：1926年美国科学家从刀豆种子中提取了的结晶,并且通过化学实验证实了脲酶是一种蛋白质;因此荣获了1964年的诺贝尔化学奖;在此后的几十年中,人们所发现的几千种酶都是蛋白质,所以20世纪30年代,科学家对酶定义为：酶是一类具有生物催化作用的蛋白质;有的酶为,其分子组成全为蛋白质,不含非蛋白质物质,如大多数水解酶类；有的酶为缀合蛋白质结合蛋白质,其分子中除蛋白质外,还有非蛋白质物质,如;结合蛋白酶的蛋白质部分成为酶蛋白,非蛋白质部分成为辅酶或辅基,酶蛋白和辅基组成的完整分子成全酶;只有全酶方起催化作用,分开后的酶蛋白或辅酶皆无催化作用;有些辅酶和酶蛋白结合紧密,不易分开；有的辅酶和酶蛋白结合疏松,前者一般称为辅基,后者一般称为辅酶;辅酶是指直接参与催化反应中的有机物;按照近代意义,游离金属离子,如Mg2+﹑Mn2+等,不能称为辅酶,只能称为辅助因子,因为金属离子只是间接参与催化,有的仅仅是维持酶分子的——SH基的还原状态；有的只是帮助形成活性必需的立体构想;辅酶相同而酶蛋白不同的几种酶能催化同一种化学反应,但各作用于不同的底物;例如乳酸脱氢酶与有同样的辅酶NAD,但酶蛋白不同,它们虽然同样作用,但前者只能催化乳酸脱氢,而后者只能催化苹果酸脱氢;第二次飞跃：20世纪80年代以来的科学研究表明,一些RNA也具有酶的催化作用;例如一种叫做RNasep的酶,这种酶是由20%的蛋白质和80%的RNA组成的,科学家将这种酶的蛋白质完全出去以后,并且提高了Mg2+的浓度,他们发现留下来的RNA仍然具有与该种酶的催化活性;又如1982年,美国科罗拉大学等人发现了的26SrRNA前体在鸟苷存在,但完全无蛋白质的情况下能进行自我拼接,因此首次提出了RNA具有酶活性的概念;1983年和Pace的实验分别证实了的发现,1986年又发现了L19RNA也有经典的酶促作用的特征,并且L19RNA在催化过程中既有活性,又有活性,于是他得出L19RNA也是一种酶的结论;和为此荣获1989年的诺贝尔化学奖;这以后发现的RNA催化剂愈来愈多,它们在tRNA﹑rRNA和mRNA的成熟以及其他一些重要生化反应中表现出催化活性;因此科学家又一次对酶定义为：酶是活细胞产生的具有生物催化功能的有机物,其中大部分是蛋白质,少数是RNA;第三次飞跃：1994年等人的研究证实了具有酶活性的DNA的存在;最小的DNA催化剂是由47个核苷酸组成的单链DNA——E47,用于连接两段底物DNA：S1和S2,结果出现预期的连接产物;产物的形成还需要S1的3′——磷酸基团被活化;由E47催化S1和S2的连接反应比无模板的情况至少快1015倍,这样使人们认识到除了蛋白质和RNA具有酶的功能外,某些DNA也具有酶的功能;实现了人类对酶的化学本质认识的第三次飞跃;所以科学家再次对酶定义为：酶是活细胞产生的具有生物催化功

能的有机物,其中大部分是蛋白质,少数是RNA或DNA;