生物中各种酶的作用
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生物中各种酶的作用,酶是由活细胞合成、在机体内行使催化功能的生物催化剂,目前已发现的酶约有万余种,一般认为,自然界绝大多数酶是蛋白质,仅有少数为RNA,下面分享生物中各种酶的作用。
1、解旋酶:作用于氢键,是一类解开氢键的酶,由水解ATP来供给能量。在DNA复制和转录过程中起作用。
2、DNA聚合酶:以一条单链DNA为模板,将游离(单个的)脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链,并与母链构成一个DNA分子。在DNA复制中起作用。
3、RNA聚合酶:即RNA复制酶、RNA合成酶,以双链DNA的`一条链为模板,边解旋边转录形成RNA(包括rRNA、mRNA和tRNA),转录后DNA仍保持双链结构。在转录中起作用。
4、逆(反)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。进一步可在DNA聚合酶的作用下,以单链DNA为模板形成双链DNA分子。在基因工程中,用于合成目的基因,多在向原核生物体内导入真核生物基因时使用。
5、限制酶:主要存在于微生物(细菌、霉菌等)中,一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子,使DNA链中磷酸二酯键断开,被誉为“分子手术刀”。为基因工程(DNA重组技术)和基因诊断中的重要工具酶。
6、DNA连接酶:作用与限制酶相反,是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键,即把两条DNA黏性末端之间的缝隙“缝合”起来。用于基因工程中目的基因和运载体的结合。
7、蛋白质合成酶:在核糖体上,以mRNA为模板、游离氨基酸为原料通过脱水缩合反应形成多肽,并进一步处理形成具有特定空间结构的蛋白质。在基因表达过程中起作用。
1、EC1,氧化还原酶类(Oxidoreductases):催化底物进行氧化还原反应的酶类。例如,乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等。
2、EC2,转移酶类(Transferases):催化底物之间进行某些基团的转移或交换的酶类。例如,甲基转移酶、氨基转移酶、己糖激酶、磷酸化酶等。
3、EC3,水解酶类(Hydrolases):催化底物发生水解反应的酶类。例如,淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、磷酸酶等。
4、EC4,裂解酶类(Lyases):催化从底物中移去一个基团并留下双键的反应或其逆反应的`酶类。例如,碳酸酐酶、醛缩酶、柠檬酸合酶等。
5、EC5,异构酶类(Isomerase):催化各种同分异构体之间的相互转化的酶类。例如,磷酸丙糖异构酶、消旋酶等。
6、EC6,连接酶类(Ligases):催化两分子底物合成为一分子化合物,同时偶联有ATP的磷酸键断裂释放能量的酶类。例如,谷氨酰胺合成酶、氨基酸:tRNA连接酶等。
1、DNA聚合酶:在DNA复制中起作用,是以一条单链DNA为模板,将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链,形成链与母链构成一个DNA分子。
2、解旋酶:作用于氢键,是一类解开氢键的酶,由水解ATP来供给能量它们常常依赖于单链的存在,并能识别复制叉的单链结构。在细菌中类似的解旋酶很多,都具有ATP酶的活性。大部分的移动方向是5′→3′,但也有3′→5′移到的情况,如n′蛋白在φχ174以正链为模板合成复制形的过程中,就是按 3′→5′移动。在DNA复制中起作用。
3、DNA连接酶:其功能是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。如果将经过同一种内切酶剪切而成的两段DNA比喻为断成两截的梯子,那么,DNA连接酶可以把梯子的“扶手”的断口处(注意:不是连接碱基对,碱基对可以依靠氢键连接),即两条DNA黏性末端之间的缝隙“缝合”起来。据此,可在基因工程中用以连接目的基因和运载体。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。
5、反转录酶: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,作为重要的工具酶被广泛用于建立基因文库、获得目的基因等工作。在基因工程中起作用。
6、限制性核酸内切酶(简称限制酶):限制酶主要存在于微生物(细菌、霉菌等)中。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且能在特定的切点上切割DNA分子。是特异性地切断DNA链中磷酸二酯键的核酸酶(“分子手术刀”)。发现于原核生物体内,现已分离出100多种,几乎所有的原核生物都含有这种酶。是重组DNA技术和基因诊断中重要的一类工具酶。例如,从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别GAATTC序列,并在G和A之间将这段序列切开。目前已经发现了200多种限制酶,它们的切点各不相同。苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因,就能被某种限制酶切割下来。在基因工程中起作用。
7、纤维素酶和果胶酶:植物细胞工程中植物体细胞杂交时,需事先用纤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。
8、胰蛋白酶: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。
9、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。
10、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。
11、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。
12、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。
13、肽酶:由肠腺分泌,可催化多肽链水解成氨基酸。
14、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。
15、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。
16、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。
17、ATP合成酶:指催化ADP和磷酸,利用能量形成ATP的酶。
18、ATP水解酶:指催化ATP水解形成ADP和磷酸,释放能量的酶。
19、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。
20、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。
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