核酶的化學(xué)本質(zhì)精選(九篇)

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第1篇：核酶的化學(xué)本質(zhì)范文

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？

第2篇：核酶的化學(xué)本質(zhì)范文

關(guān)鍵詞：生物教學(xué)；啟發(fā)；科研意識(shí)

伴隨著20世紀(jì)生命科學(xué)領(lǐng)域一系列重大變革的發(fā)生，現(xiàn)代生物科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展變得更為迅速，其影響也更加廣泛而深遠(yuǎn)。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，生物技術(shù)與信息科學(xué)技術(shù)逐漸融合并顯示出強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)力量，已成為科學(xué)發(fā)展和技術(shù)革命的世紀(jì)標(biāo)志。科技的發(fā)展依賴于人才的發(fā)展，而對(duì)新型生物學(xué)科研人才的培養(yǎng)不應(yīng)僅局限于高等教育，基礎(chǔ)教育在普及基本生物學(xué)知識(shí)的同時(shí)，也應(yīng)注意啟發(fā)學(xué)生，尤其是學(xué)有余力的學(xué)生的科研意識(shí)。什么是科研意識(shí)呢？其包含三層含義：科研的思想、科研的方法、科學(xué)知識(shí)。本文從擴(kuò)展知識(shí)面，設(shè)疑發(fā)問(wèn)，培養(yǎng)科學(xué)認(rèn)知習(xí)慣三個(gè)方面簡(jiǎn)要闡述了如何在生物教學(xué)中啟發(fā)學(xué)生的科研意識(shí)。

一、擴(kuò)展知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生興趣

興趣是最好的老師，是一切求知?jiǎng)恿Φ牟唤咴慈?。每一個(gè)愛(ài)好科學(xué)的人，從事他感興趣的工作時(shí)，都會(huì)感到快樂(lè)。如何培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物學(xué)探索研究的興趣，是啟發(fā)學(xué)生科研意識(shí)首先要考慮的問(wèn)題。據(jù)有關(guān)興趣產(chǎn)生的研究表明，如果對(duì)事物的評(píng)價(jià)維度為新穎性和可理解性，則容易產(chǎn)生興趣。在生物學(xué)教學(xué)中，適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)展知識(shí)面，開(kāi)闊學(xué)生視野，引領(lǐng)他們用已學(xué)的知識(shí)去理解，這樣既能使學(xué)生感到新穎，又讓他們不難理解，這樣探索研究的興趣就慢慢產(chǎn)生了。而在生物實(shí)踐教學(xué)中擴(kuò)展可從以下兩個(gè)方面入手。

1.在理論方面擴(kuò)展

生物學(xué)屬于理科，理論學(xué)習(xí)貫穿整個(gè)過(guò)程。中學(xué)階段的理論總體而言較為淺顯，對(duì)于一部分學(xué)生來(lái)講，能夠很輕松地學(xué)好課本上的基礎(chǔ)知識(shí)，這種狀況下，他們很容易失去對(duì)這門學(xué)科的強(qiáng)烈好奇心，從而喪失學(xué)習(xí)的動(dòng)力和熱情。這個(gè)時(shí)候，教師可以擴(kuò)展知識(shí)面，以引起再學(xué)習(xí)的興趣。一般而言，學(xué)生對(duì)于教師補(bǔ)充的知識(shí)都有較高的熱情，因?yàn)檫@些不是考試的內(nèi)容，學(xué)習(xí)起來(lái)就沒(méi)有壓力，完全是出于好奇或者興趣。所以，適當(dāng)?shù)卦诮虒W(xué)中擴(kuò)展理論知識(shí)能夠激發(fā)學(xué)生的求知熱情，培養(yǎng)他們對(duì)生物的興趣，啟發(fā)他們研究探索。

2.在實(shí)踐方面擴(kuò)展

生物是一門以實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`為基礎(chǔ)的科學(xué)。當(dāng)然要想啟發(fā)學(xué)生科研意識(shí)，實(shí)踐也不能僅僅局限于教材上安排的課堂實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)展，尤其是探索性的實(shí)驗(yàn)。在擴(kuò)展中應(yīng)該讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法及技能，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)事物進(jìn)行觀察、分析的綜合能力，以及獨(dú)立思考和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。

（1）開(kāi)展簡(jiǎn)單的課外實(shí)踐活動(dòng)

世事洞明皆學(xué)問(wèn)，尤其是生物學(xué)，在日常的生活中處處可見(jiàn)生物學(xué)知識(shí)或者生物學(xué)現(xiàn)象。引領(lǐng)學(xué)生或者鼓勵(lì)學(xué)生自己在課外去觀察一些簡(jiǎn)單的生物學(xué)現(xiàn)象可以極大地激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣從而啟發(fā)學(xué)生的科研意識(shí)。生物教育者指導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新的生物規(guī)律，不能僅在教室里，還應(yīng)在日常生活中。例如，春天時(shí)，讓學(xué)生去看看校園里的花，感受花香，觀察花色，然后啟發(fā)他們思考花的顏色與花的香味有關(guān)系嗎？然后讓學(xué)生自己去統(tǒng)計(jì)規(guī)律或者查閱資料。這樣簡(jiǎn)單的實(shí)踐，既不會(huì)浪費(fèi)太多時(shí)間，又可以激發(fā)學(xué)生的探索熱情。

（2）對(duì)儀器、方法、技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)展

生物學(xué)是一門前沿性的科學(xué)，生物學(xué)技術(shù)日新月異。當(dāng)前的中學(xué)教材也涉及了一些前沿性知識(shí)。然而，因?yàn)闂l件有限，在中學(xué)階段這些只能是淺顯地提及。例如，在基因工程這一版塊，因?yàn)椴粔蛄私?，學(xué)生傾向于認(rèn)為這些高深莫測(cè)，從而對(duì)其望而生畏。但是如果對(duì)此進(jìn)行一些擴(kuò)展，例如，簡(jiǎn)單地介紹一下PCR儀、移液器的使用、質(zhì)粒提取方法等等，這樣既能減少學(xué)生對(duì)此的神秘感，又能幫助學(xué)生樹(shù)立自信，讓他們懂得只要肯鉆研，這些也不是如他們想象的那樣高深莫測(cè)。

二、設(shè)疑發(fā)問(wèn)，培養(yǎng)學(xué)生探索精神

任何科學(xué)的研究總是始于疑問(wèn)，然后再去探索解答疑問(wèn)，在解答過(guò)程中探求真理。因此，在生物學(xué)教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)該重視對(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。尤其是在當(dāng)今這個(gè)信息時(shí)代，學(xué)生有較多的渠道接觸各種知識(shí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用這些資源去自己探索，對(duì)于啟發(fā)他們的科研意識(shí)會(huì)有很大的幫助。

1.教師引領(lǐng)學(xué)生設(shè)疑發(fā)問(wèn)

中學(xué)的生物偏向于規(guī)律的介紹，需要學(xué)生探索的內(nèi)容不太多。如果單純地讓學(xué)生將課本上的概念、規(guī)律記住，然后就去做練習(xí)題，是不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的探索精神的。教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生設(shè)疑發(fā)問(wèn)，比如，主動(dòng)問(wèn)學(xué)生DNA的結(jié)構(gòu)為什么會(huì)是這樣呢，有沒(méi)有不是這樣的情況呢？在給予部分提示的條件下鼓勵(lì)學(xué)生自己查閱資料，再把查閱的結(jié)果進(jìn)行交流討論。即使是對(duì)查閱的資料不能全部理解，學(xué)生也會(huì)收獲頗豐。

2.鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)探索

經(jīng)過(guò)教師引導(dǎo)發(fā)問(wèn)階段后，應(yīng)該把更多的主動(dòng)權(quán)讓給學(xué)生，即鼓勵(lì)學(xué)生自己提問(wèn)，鼓勵(lì)他們對(duì)于自己生活中或者接觸的資料中所遇到的問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn)，同時(shí)教師應(yīng)該給予肯定和鼓勵(lì)。對(duì)于不能解答的提問(wèn)，教師應(yīng)該和學(xué)生一起探討或者讓學(xué)生查閱資料、動(dòng)手實(shí)踐來(lái)弄清楚。這樣學(xué)生就簡(jiǎn)單體驗(yàn)了科學(xué)研究的大體過(guò)程，其科研意識(shí)也得到了啟發(fā)。

三、養(yǎng)成科學(xué)的認(rèn)知習(xí)慣，培養(yǎng)科學(xué)思維意識(shí)

中學(xué)教育在普及基本科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，也要求讓學(xué)生初步形成生物學(xué)基本觀點(diǎn)和科學(xué)態(tài)度，為確立辯證唯物主義世界觀奠定必要的基礎(chǔ)。對(duì)學(xué)生進(jìn)行態(tài)度觀念教育，是高中生物教學(xué)的重要任務(wù)。具體而言，就是要注意培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物學(xué)的科學(xué)認(rèn)知觀，讓學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的認(rèn)知習(xí)慣，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維意識(shí)。具體要做到以下幾點(diǎn)：?jiǎn)l(fā)學(xué)生以發(fā)展的眼光看待知識(shí)，讓學(xué)生養(yǎng)成善于觀察的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。

1.啟發(fā)學(xué)生以發(fā)展的眼光看待知識(shí)

如上所述，當(dāng)代生命科學(xué)的發(fā)展日新月異，無(wú)論是理論還是技術(shù)方法，都不是一成不變的，所以，在教學(xué)實(shí)踐中不能只讓學(xué)生死記硬背書(shū)本知識(shí)，要啟發(fā)他們以發(fā)展的眼光來(lái)對(duì)待知識(shí)。比如，以前認(rèn)為酶都是蛋白質(zhì)，但后來(lái)不也發(fā)現(xiàn)核酶了嗎？現(xiàn)在認(rèn)為一切生物的遺傳物質(zhì)要么是DNA，要么是RNA，但是誰(shuí)又敢肯定就一定不會(huì)發(fā)現(xiàn)同時(shí)以兩種物質(zhì)或者以其他物質(zhì)為遺傳物質(zhì)的生物呢？大自然永遠(yuǎn)是豐富多彩的，而人類目前所認(rèn)識(shí)的僅僅是它的極小部分，所以還有很多未知的規(guī)律等待我們?nèi)ヌ剿?。所以，要啟發(fā)學(xué)生科學(xué)思維就必須培養(yǎng)學(xué)生用發(fā)展的眼光看待知識(shí)的意識(shí)。

2.培養(yǎng)學(xué)生善于觀察的習(xí)慣

生物學(xué)是一門由表及里的科學(xué)。表是現(xiàn)象，里是本質(zhì)，首先要通過(guò)觀察才能有所思考，經(jīng)過(guò)思考才能到達(dá)本質(zhì)。達(dá)爾文說(shuō)：“我既沒(méi)有突出的理解力，也沒(méi)有過(guò)人的機(jī)智，只是在觀察那些稍縱即逝的事物并對(duì)其進(jìn)行精細(xì)觀察的能力上，我可在眾人之上?！鄙飳W(xué)家卡爾?馮?弗里希因?yàn)榧?xì)致觀察而發(fā)現(xiàn)蜜蜂傳遞信息的方式；亞歷山大?弗萊明因?yàn)榧?xì)致觀察而發(fā)現(xiàn)青霉素，這樣類似的例子在生命科學(xué)發(fā)展史中不勝枚舉。由此可見(jiàn)，只有勤于觀察才能發(fā)現(xiàn)、提出問(wèn)題。所以，養(yǎng)成勤于觀察的習(xí)慣也是科學(xué)思維意識(shí)的一種體現(xiàn)。

3.培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度

生物學(xué)是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)，需要用細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度去對(duì)待。例如在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過(guò)程中，Avery提取的DNA中雖然只可能混有0.02%左右的蛋白質(zhì)，但仍然不能充分說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)而蛋白質(zhì)不是。細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)是生物學(xué)研究者必須具備的品質(zhì)。雖然在目前的中學(xué)階段沒(méi)有很多需要定量的實(shí)驗(yàn)，但在實(shí)驗(yàn)中依然要重視培養(yǎng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。進(jìn)行觀察時(shí)也要細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)，抓住細(xì)微的變化。因此，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維意識(shí)還必須使他們具備細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。

社會(huì)的發(fā)展依賴于人才，對(duì)新時(shí)代人才的培養(yǎng)是廣大教育工作者光榮而神圣的職責(zé)。在科學(xué)研究與探索中，探索鉆研的意識(shí)有時(shí)候比知識(shí)更重要，而這種意識(shí)是可以慢慢從小培養(yǎng)的。所以，在中學(xué)生物教學(xué)實(shí)踐中，除了普及生物知識(shí)外，還要注意啟發(fā)學(xué)生的科研意識(shí)，為培養(yǎng)新時(shí)代生物人才奠定基礎(chǔ)。

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