以高中生視角分析“酶”在生物體中的作用

摘 要：在高中生物學習過程中，我們經(jīng)常能接觸到"酶"，且在不同生物體中會發(fā)揮相應的作用，由于知識點涉及面較廣，也成為了高考中的重要考點。作為一名高中生，文章中從學習者的角度對其進行分類和總結(jié)，希望對其他同學有幫助。

關鍵詞：高中；酶；生物體；作用

在生物學習過程中，我們知道生物體要借助能量的獲取和利用完成化學反應，而要想保證化學反應的高效和有序，就要借助酶的催化作用。

一、“酶”在動物體中的作用

（一）基因工程中的“酶”

在我們學習高中生物的過程中，基因工程中的“酶”具有非常重要的作用，最典型的就是限制性內(nèi)切酶，不僅僅能有些DNA的特異性系列，也能識別DNA的位點，并且完成切割。因此，老師在講解“酶”性質(zhì)時，往往會將其成為“手術刀”。需要注意的是，限制性內(nèi)切酶在切割過程中也有一定的規(guī)律，其只會切割外源DNA，并不會切割自身的DNA分子，這也成為高考中較為關鍵的考點。

除此之外，DNA連接酶也是基因工程項目中較為關鍵的“酶”成分，其自身的性質(zhì)和限制性內(nèi)切酶恰恰相反，是一種能有效封閉DNA鏈條缺口的“酶”，其基本的作用機理是借助ATP的水解，在有能量催化的基礎上完成互補鏈配對。這是我們學習高中生物時需要注重關注的一對“酶”，對于我們后續(xù)學習有非常重要的作用。

（二）動物代謝中的“酶”

在高中生物動物代謝學習中，還存在很多的“酶”物質(zhì)，各自發(fā)揮著不同的作用，共同維持代謝的平衡。

第一，蛋白酶。我們在學習高中生物時，接觸最多的就是蛋白酶，其中，胃蛋白酶、腸蛋白酶等都具有非常重要的作用，最大的功能就是完成蛋白質(zhì)水解，轉(zhuǎn)換為多肽，不同部位產(chǎn)生以及不同部位作用存在差異。老師曾經(jīng)在課上講解了不同酶物質(zhì)適宜在不同pH環(huán)境中生存，其中，胃蛋白酶適宜在pH=1.5-2.2的環(huán)境下、腸蛋白酶適宜在pH=7.4的環(huán)境下。

第二，淀粉酶。主要是可溶性淀粉或者是糖原中，能發(fā)生水解，我們高中較為常見的是淀粉水解轉(zhuǎn)化為麥芽糖[1]。

第三，脂肪酶。是三?；视王；饷?，能有效催化油脂發(fā)生水解反應，完成脂肪酸、甘油以及甘油單酯的生成。值得一提的是，在高中生物學習過程中，脂肪酶的基本組成單位只是氨基酸，其蛋白質(zhì)結(jié)構決定了催化活性。

這部分知識往往會在高考中成為熱門考點，以“普及生活常識”的方式出現(xiàn)，但是其根本就是我們學到的“酶”的相關特性。因此，我們要靈活掌握相關知識點，才能更好地應對高考生物。

二、“酶”在植物體中的作用

（一）光合作用中的“酶”

在高中生物的相關知識點中，光合作用具有非常重要的作用，其中主要涉及兩種酶，一種是輔酶II，另一種是PEP羥化酶。前者也被稱為煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸，是脫氫酶的一種輔助“酶”成分，尤其是在酶促反應中，能有效發(fā)揮其傳遞作用和功效，常見的是氧化型輔酶II和還原型輔酶II。需要注意的是，還原型輔酶II是光反應的基本產(chǎn)物，其內(nèi)部的化學能十分活躍，甚至能作為較強的還原劑，在暗反應中完成二氧化碳的還原。后者則是磷酸烯醇式丙酮酸羥化酶的簡稱，主要是植物發(fā)生光合作用時碳代謝的關鍵性酶，能在二氧化碳濃度較低的環(huán)境中完成碳元素的固定以及同化。另外，蘋果酸會在維管束鞘細胞中發(fā)生脫羧反應，借助PEP羥化酶就能產(chǎn)生二氧化碳和丙酮酸，而二氧化碳匯會直接被還原為碳化合物。

（二）其他“酶”

第一，纖維素酶。植物體內(nèi)纖維素酶含量較大，且其中的50%以上都被土壤中的微生物分解后進行利用，其具有較為重要的作用，也是我們高中生物學習中較為常見的“酶”物質(zhì)，需要我們給予高度關注。在日常生活中，用于生產(chǎn)的纖維素酶往往都來自于真菌，較為常見的真菌包括青霉屬和曲霉屬等。并且，纖維素酶本身就是復合酶，能使得纖維素分解為纖維二糖，然后分解為葡萄糖。正是基于此，在生活中將纖維素酶應用在食品行業(yè)中，較為突出的就是酒精發(fā)酵過程。而這種聯(lián)系生活的特性也是高考中的重要考點，會涉及到很多相關的知識。

第二，果膠酶，是半乳糖醛酸聚合后形成的高分子化合物。在高中生物中我們只是了解其分解為果膠，且能有效破壞植物的細胞壁和細胞間層。由于果膠酶并不是一種單一的酶，而是能分解果膠的一類酶，因此，其實際應用非常的廣泛，也是高考中較為常見的考點[2]。

三、“酶”在生物體遺傳中的作用

在學習遺傳相關知識的過程中，酶具有非常重要的作用，老師要求我們對了解對應酶的實際應用環(huán)境和作用機理，這對于全面學習生物體遺傳具有重要作用。

第一，DNA解旋酶。主要是在DNA發(fā)生復制過程或者是發(fā)生轉(zhuǎn)錄過程中，要借助DNA解旋酶，實現(xiàn)DNA分子雙鏈結(jié)構的解體，從配對的堿基氫鍵斷裂后完成雙鏈分離。

第二，DNA聚合酶，主要是在DNA分子進行復制時，借助DNA聚合酶就能催化其將其中一條DNA作為模板，完成單個核苷酸形成和模板DNA鏈互補的DNA。

第三，RNA聚合酶，這主要是發(fā)生在RNA復制和轉(zhuǎn)錄過程中，在RNA轉(zhuǎn)錄時，DNA鏈條就會斷裂，此時，借助RNA聚合酶對編碼區(qū)的RNA聚合酶結(jié)合點進行識別，然后結(jié)合。而在轉(zhuǎn)錄結(jié)束后，RNA聚合酶也能從DNA上脫落。

四、“酶”在生物體呼吸中的作用

主要分為有氧呼吸氧化酶系類和無氧呼吸氧化酶系列。前者是將糖類等基礎性有機物進行氧化分解，能有效產(chǎn)生二氧化碳和水，并且，在氧化過程中釋放較多的能量，我們高中只需要了解酶的性質(zhì)。而后者是動物和植物進行無氧呼吸無能或缺的物質(zhì)，能將葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗?，此時會釋放一部分能量，這是無氧呼吸中較為關鍵的知識點[3]。

結(jié)束語：

總而言之，作為高中生，要想學好高中生物，對基礎性“酶”物質(zhì)的學習和了解十分關鍵，我們要活學活用，在了解其基本性質(zhì)和應用機理后，能聯(lián)系實際情況對其進行靈活掌握，才能更好地提高自身的生物學習能力和綜合水平，更加輕松的應對高考。

參考文獻：

[1] 俞婧，吳皓，李明珍等.天津市高中生血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶升高與高尿酸血癥的關系[J].中國醫(yī)學創(chuàng)新，2014（03）：5-8.

[2] 魏冬梅.“酶的本質(zhì)”研究性學習教學嘗試[J].科學咨詢，2014（04）：126.

[3] 王丹丹.高中生物探究性實驗教學研究——以“探究影響酶活性的條件”為例[D].安徽師范大學，2014.

作者簡介：

宋祎璇（1999-12-）女，漢，山東濱州人，山東省北鎮(zhèn)中學