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)，對嗎？

不對。從新教材酶的定義來看，它是具有生物催化功能的有機(jī)物。那么，就不能簡單地確定其化學(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物四膜蟲的時候，發(fā)現(xiàn)四膜蟲核糖體RNA(rRNA)前體能在完全沒有蛋白質(zhì)的情況下進(jìn)行自我剪切加工，催化本身成為成熟的rRNA。這說明在這個只有在酶催化下才能完成的核酸大分子的剪切處理過程中，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。無獨(dú)有偶，1983年又有兩個實驗室的合作研究表明RNA具有催化功能。當(dāng)時已知催化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，隨著對酶研究的深入，以往對酶的許多看法都有必要改變了。

2． 酶是如何實現(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)時間，卻不能改變其它的反應(yīng)特點(diǎn)，如反應(yīng)程度等。其對反應(yīng)速率的提高，是通過與反應(yīng)底物結(jié)合，降低反應(yīng)底物的活化能來實現(xiàn)的。簡單地說，就如同讓一個小球從一個半圓形弧面自由下滑運(yùn)動，顯然，無論從弧面的哪一高度下滑，即無論其勢能大小如何，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（達(dá)到化學(xué)平衡）的就快一些。勢能則相當(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？

為了說明酶的重要性，許多老師在講解酶的生物催化功能時，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)。事實上，酶作為催化劑，與普通的化學(xué)無機(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？

通過對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，同時也有其缺點(diǎn)：固定化過程中往往會引起酶的失活。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

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，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?？萍嫉陌l(fā)展依賴于人才的發(fā)展，而對新型生物學(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)知識的同時，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。什么是科研意識呢？其包含三層含義：科研的思想、科研的方法、科學(xué)知識。本文從擴(kuò)展知識面，設(shè)疑發(fā)問，培養(yǎng)科學(xué)認(rèn)知習(xí)慣三個方面簡要闡述了如何在生物教學(xué)中啟發(fā)學(xué)生的科研意識。

一、擴(kuò)展知識面，培養(yǎng)學(xué)生興趣

興趣是最好的老師，是一切求知動力的不竭源泉。每一個愛好科學(xué)的人，從事他感興趣的工作時，都會感到快樂。如何培養(yǎng)學(xué)生對生物學(xué)探索研究的興趣，是啟發(fā)學(xué)生科研意識首先要考慮的問題。據(jù)有關(guān)興趣產(chǎn)生的研究表明，如果對事物的評價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U(kuò)展知識面，開闊學(xué)生視野，引領(lǐng)他們用已學(xué)的知識去理解，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。而在生物實踐教學(xué)中擴(kuò)展可從以下兩個方面入手。

1.在理論方面擴(kuò)展

生物學(xué)屬于理科，理論學(xué)習(xí)貫穿整個過程。中學(xué)階段的理論總體而言較為淺顯，對于一部分學(xué)生來講，能夠很輕松地學(xué)好課本上的基礎(chǔ)知識，這種狀況下，他們很容易失去對這門學(xué)科的強(qiáng)烈好奇心，從而喪失學(xué)習(xí)的動力和熱情。這個時候，教師可以擴(kuò)展知識面，以引起再學(xué)習(xí)的興趣。一般而言，學(xué)生對于教師補(bǔ)充的知識都有較高的熱情，因為這些不是考試的內(nèi)容，學(xué)習(xí)起來就沒有壓力，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)展理論知識能夠激發(fā)學(xué)生的求知熱情，培養(yǎng)他們對生物的興趣，啟發(fā)他們研究探索。

2.在實踐方面擴(kuò)展

生物是一門以實驗或?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，實踐也不能僅僅局限于教材上安排的課堂實驗，應(yīng)該適當(dāng)?shù)財U(kuò)展，尤其是探索性的實驗。在擴(kuò)展中應(yīng)該讓學(xué)生掌握基本的實驗方法及技能，培養(yǎng)學(xué)生對事物進(jìn)行觀察、分析的綜合能力，以及獨(dú)立思考和獨(dú)立解決問題的能力。

（1）開展簡單的課外實踐活動

世事洞明皆學(xué)問，尤其是生物學(xué)，在日常的生活中處處可見生物學(xué)知識或者生物學(xué)現(xiàn)象。引領(lǐng)學(xué)生或者鼓勵學(xué)生自己在課外去觀察一些簡單的生物學(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。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，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)計規(guī)律或者查閱資料。這樣簡單的實踐，既不會浪費(fèi)太多時間，又可以激發(fā)學(xué)生的探索熱情。

（2）對儀器、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。然而，因為條件有限，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，因為不夠了解，學(xué)生傾向于認(rèn)為這些高深莫測，從而對其望而生畏。但是如果對此進(jìn)行一些擴(kuò)展，例如，簡單地介紹一下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)生對此的神秘感，又能幫助學(xué)生樹立自信，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。

二、設(shè)疑發(fā)問，培養(yǎng)學(xué)生探索精神

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

1.教師引領(lǐng)學(xué)生設(shè)疑發(fā)問

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，比如，主動問學(xué)生DNA的結(jié)構(gòu)為什么會是這樣呢，有沒有不是這樣的情況呢？在給予部分提示的條件下鼓勵學(xué)生自己查閱資料，再把查閱的結(jié)果進(jìn)行交流討論。即使是對查閱的資料不能全部理解，學(xué)生也會收獲頗豐。

2.鼓勵學(xué)生提問探索

經(jīng)過教師引導(dǎo)發(fā)問階段后，應(yīng)該把更多的主動權(quán)讓給學(xué)生，即鼓勵學(xué)生自己提問，鼓勵他們對于自己生活中或者接觸的資料中所遇到的問題進(jìn)行提問，同時教師應(yīng)該給予肯定和鼓勵。對于不能解答的提問，教師應(yīng)該和學(xué)生一起探討或者讓學(xué)生查閱資料、動手實踐來弄清楚。這樣學(xué)生就簡單體驗了科學(xué)研究的大體過程，其科研意識也得到了啟發(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

中學(xué)教育在普及基本科學(xué)知識的同時，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。具體要做到以下幾點(diǎn)：啟發(fā)學(xué)生以發(fā)展的眼光看待知識，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

如上所述，當(dāng)代生命科學(xué)的發(fā)展日新月異，無論是理論還是技術(shù)方法，都不是一成不變的，所以，在教學(xué)實踐中不能只讓學(xué)生死記硬背書本知識，要啟發(fā)他們以發(fā)展的眼光來對待知識。比如，以前認(rèn)為酶都是蛋白質(zhì)，但后來不也發(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，但是誰又敢肯定就一定不會發(fā)現(xiàn)同時以兩種物質(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)展的眼光看待知識的意識。

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)，首先要通過觀察才能有所思考，經(jīng)過思考才能到達(dá)本質(zhì)。達(dá)爾文說：“我既沒有突出的理解力，也沒有過人的機(jī)智，只是在觀察那些稍縱即逝的事物并對其進(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?弗里希因為細(xì)致觀察而發(fā)現(xiàn)蜜蜂傳遞信息的方式；亞歷山大?弗萊明因為細(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，只有勤于觀察才能發(fā)現(xiàn)、提出問題。所以，養(yǎng)成勤于觀察的習(xí)慣也是科學(xué)思維意識的一種體現(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)度去對待。例如在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中，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)階段沒有很多需要定量的實驗，但在實驗中依然要重視培養(yǎng)學(xué)生做實驗時細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。進(jìn)行觀察時也要細(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)思維意識還必須使他們具備細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。

社會的發(fā)展依賴于人才，對新時代人才的培養(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，探索鉆研的意識有時候比知識更重要，而這種意識是可以慢慢從小培養(yǎng)的。所以，在中學(xué)生物教學(xué)實踐中，除了普及生物知識外，還要注意啟發(fā)學(xué)生的科研意識，為培養(yǎng)新時代生物人才奠定基礎(chǔ)。

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