正文 第二章 細胞概述(三)(1 / 1)

(三)酶蛋白的催化作用

酶是一類具有催化活性的特殊蛋白質,能催化一定的化學反應。一切生物的生命活動幾乎都必須有酶的參與才能按一定規律有條不紊地進行。

酶具有高效能的催化作用和對底物的專注。酶比一般催化劑高106—110倍,遠遠超過任何人工催化劑的作用。酶對所催化的物質選擇比無機催化劑嚴格得多,一種酶隻能催化一種或一類物質產生特定的生物化學反應。

酶蛋白分子量很大,大約由100—1000個氨基酸殘基所組成,但是它的催化活性不是全部氨基酸,而隻有少數關鍵性的氨基酸殘基與酶的催化活性有直接關係,這些關鍵性的氨基酸殘基集中在一個特定區域,該區域稱之為酶活性中心。

組成酶的活性中心是一段短的肽鏈,有的是由相隔相當的距離的幾段小肽段所組成的,這是由於整個狀態。

整個酶的活性中心可分為兩個部位:一是催化部位,它擔負催化作用,促進底物發生化學變化,決定酶的催化能力;另一是結合部位,它擔負著與底物相結合的作用。結合部位有若幹不同的亞位點,分別與底物的不同基團結合,因此它決定酶的專一性。催化部位與結合郃位隻占酶蛋白總體積的比較小的部分。但是,酶所特有的催化作用不但需要它們,而且這些部位必需構成一定的空間構型。因而酶活化中心不是一個點,也不是一條線,甚至不是一個平麵,而是酶蛋白肽鏈上的不同部位,由一些基團組成的複雜三維結構。

酶活性中心的作用,一方麵使底物與酶依一定構型結合為複合物,這樣有利於相互影響和作用;另一方麵影響底物分子某些鍵的穩定性,鍵被打斷或形成新的鍵.從而催化底物轉變。據研究證明,酶活性中心存在著縫隙,底物分子都連接在活性中心的縫隙中而形成酶-底物複合物。這種連接是依靠離子鍵、氫鍵和範氏引力等三種較微弱的力來維持的。

酶催化作用的速率的濃度、底物濃度、溫度等影響。

在有足夠底物的情況下,而其它因素又正常,酶的反應速率與酶的濃度成正比。

酶對非常敏感。每一種酶隻能在一定的範圍內發揮作用,稍有改變,酶的反應速度就受到抑製。不同酶的最適差異很大,每種酶都有一個,在最適時,該酶的反應速率最大。

溫度對酶的反應速度也有顯著的影響。酶隻能在一定溫度的範圍內活性最高,溫度過高,酶蛋白易變性,溫度太低,酶活性下降。恒溫動物體內大多數酶的最適溫度在37攝氏度。變溫動物在冬季低溫條件下,酶活性下降,代謝很慢。其生理活動降到最低水平,即所謂的冬眠。

二、核酸

核酸是細胞內另一類生物大分子。由於最初是從細胞核中分離出來,又具有酸性,故稱為核酸。在生物體中無一例外的都含有核酸。

核酸是生物遺傳的物質基礎,與生物的生長、發育、繁殖、遺傳和變異等均有密切關係。

(―)核酸的組成和多核苷酸鏈

組成核酸的基本單位組成核酸的基本單位是核苷酸。即核酸是由數十個乃至數百萬

(二)雙螺旋結構模型

1953年分子的雙螺旋結構模型。這個模型主要內容是:分子由兩條多核苷酸鏈組成,每條鏈都圍繞同一個中心軸形成螺旋,兩股鏈的走向相反,即一條多核苷酸鏈方向,另一條則是3.4,彼此成為逆平行狀態的雙螺旋。兩條多核苷酸鏈所含堿基是相對的,股長鏈上的總是與另一股長鏈上的通過2個氫鍵相連;總是與通過3個氫鍵相連,即對應排列稱為“堿基配對規律”。每一堿基對位於同一平麵上,並垂直於螺旋軸,相鄰堿基對旋轉36度,即每10個堿基對旋轉360度。雙螺旋上每有1個堿基對,每螺旋一周有10個堿基對,故螺距為相。這模型很好地解釋了結構和功能問題。

一個DNA分子由很多脫氧核苷酸組成,堿基對數目很多,由於堿基對在長鏈上可以重複出現,因此堿基對排列組合方式是極多的。例如有100對堿基,在DNA分子中的排列方式就有4100之多。所以,雖然隻有4種堿基,但排列順序的組合可以是無限的,這樣就形成多種多樣的DNA分子,這是決定生物界各種各類遺傳性的物質基礎。