二00五年的全國(guó)高考題：鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因是血紅蛋白基因的堿基序列發(fā)生了改變。檢測(cè)這種堿基序列改變必須使用的酶是（）

A、解旋酶          B、DNA連接酶     C、限制性內(nèi)切酶   D、RNA聚合酶

有好多同學(xué)對(duì)酶的作用機(jī)理搞不清楚，導(dǎo)致失分。下面我就高中教材中出現(xiàn)的10種特殊酶的作用部位進(jìn)行歸納分析，希望能為高三復(fù)習(xí)提供一些幫助。

1.DNA聚合酶: DNA聚合酶是以DNA為復(fù)制模板，從將DNA由5’端點(diǎn)開始復(fù)制到3’端的酶。將單個(gè)核苷酸通過(guò)磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補(bǔ)的DNA鏈；加什么核苷酸是根據(jù)和模板鏈上的堿基互補(bǔ)的原則而定的。

2、DNA連接酶：DNA連接酶是在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，不是在單個(gè)核苷酸與DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。 DNA連接酶是將DNA雙鏈上的兩個(gè)缺口同時(shí)連接起來(lái)，因此DNA連接酶不需要模板。它是一種封閉DNA鏈上缺口酶，借助ATP或NAD水解提供的能量催化DNA鏈的5’-PO4與另一DNA鏈的3’-OH生成磷酸二酯鍵。但這兩條鏈必須是與同一條互補(bǔ)鏈配對(duì)結(jié)合的，而且必須是兩條緊鄰DNA鏈才能被DNA連接酶催化成磷酸二酯鍵。因?yàn)镈NA連接酶的主要功能就是在DNA聚合酶Ⅰ催化聚合，填滿雙鏈DNA上的單鏈間隙后封閉DNA雙鏈上的缺口。這在DNA復(fù)制、修復(fù)和重組中起著重要的作用，連接酶有缺陷的突變株不能進(jìn)行DNA復(fù)制、修復(fù)和重組。

3、DNA水解酶：DNA水解酶作用與DNA連接酶相反，作用于一個(gè)脫氧核苷酸的磷酸與另一個(gè)脫氧核苷酸的磷酸二酯鍵，形成單個(gè)的脫氧核苷酸，如果要把脫氧核苷酸徹底水解成脫氧核糖、磷酸和堿基，需要DNA徹底水解酶才能把脫氧核苷酸徹底水解成脫氧核糖、磷酸和堿基。

4、限制性內(nèi)切酶：在生物體內(nèi)有一類酶，它們能將外來(lái)的DNA切斷，即能夠限制異源DNA的侵入并使之失去活力，但對(duì)自己的DNA卻無(wú)損害作用，這樣可以保護(hù)細(xì)胞原有的遺傳信息。由于這種切割作用是在DNA分子內(nèi)部進(jìn)行的，故名限制性內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱限制酶)。限制酶是基因工程中所用的重要切割工具。科學(xué)家已從原核生物中分離出了許多種限制酶，并且已經(jīng)商品化，在基因工程中廣泛使用。

5、逆轉(zhuǎn)錄酶：又稱RNA指導(dǎo)的DNA聚合酶，是以RNA為模板合成DNA的酶。當(dāng)RNA致癌病毒，如鳥類勞氏肉瘤病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后，其逆轉(zhuǎn)錄酶先催化合成與病毒RNA互補(bǔ)的DNA單鏈，繼而復(fù)制出雙螺旋DNA，并經(jīng)另一種病毒酶的作用整合到宿主的染色體DNA中，此整合的DNA可能潛伏（不表達(dá)）數(shù)代，待遇適合的條件時(shí)被激活，利用宿主的酶系統(tǒng)轉(zhuǎn)錄成相應(yīng)的RNA，其中一部分作為病毒的遺傳物質(zhì)，另一部分則作為mRNA翻譯成病毒特有的蛋白質(zhì)。最后，RNA和蛋白質(zhì)被組裝成新的病毒粒子。在一定的條件下，整合的DNA也可使細(xì)胞轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞。含有逆轉(zhuǎn)錄酶的病毒叫做反轉(zhuǎn)錄病毒，逆轉(zhuǎn)錄酶催化的反應(yīng)叫反轉(zhuǎn)錄。在這個(gè)過(guò)程中，遺傳信息流動(dòng)的方向是從RNA到DNA，正好與轉(zhuǎn)錄過(guò)程相反，故稱反轉(zhuǎn)錄。

6、解旋酶：解旋酶是一類解開氫鍵的酶，由水解ATP來(lái)供給能量，它們常常依賴于單鏈的存在，并能識(shí)別復(fù)制叉的單鏈結(jié)構(gòu)。在細(xì)菌中類似的解旋酶很多，都具有ATP酶的活性。大部分的移動(dòng)方向是5’→3’，但也有3’→5’移動(dòng)的情況。

7、溶酶體酶：溶酶體酶指細(xì)胞的細(xì)胞器溶酶體中的酶，溶酶體內(nèi)含有許多種水解酶類，能夠分解很多種物質(zhì)，溶酶體被比喻為細(xì)胞內(nèi)的“酶?jìng)}庫(kù)”“消化系統(tǒng)。在細(xì)胞免疫時(shí)，T細(xì)胞就是激活靶細(xì)胞溶酶體酶，誘導(dǎo)靶細(xì)胞裂解。細(xì)胞死亡時(shí)，通常由溶酶體酶來(lái)處理，在活的機(jī)體內(nèi)，一般再由吞噬細(xì)胞最后清理。

8、輔酶II：又稱煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，因?yàn)檫@種化合物英文名稱四個(gè)單詞的第一個(gè)字母依次是N、A、D、P，所以這種化合物的英文簡(jiǎn)稱是NADP+，在光合作用過(guò)程中隨著光能轉(zhuǎn)換成電能，NADP+得到兩個(gè)電子和一個(gè)氫離子，就形成了NADPH（還原型輔酶II）。

9、谷丙轉(zhuǎn)氨酶：主要存在于肝臟、心臟和骨骼肌中，人體內(nèi)的谷丙轉(zhuǎn)氨酶是一種能夠把谷氨酸上的氨基轉(zhuǎn)移給丙酮酸的酶，肝細(xì)胞或某些組織損傷或壞死，都會(huì)使血液中的谷丙轉(zhuǎn)氨酶升高，臨床上作為診斷是否患肝炎等疾病的一個(gè)重要指標(biāo)。

10、固氮酶：又稱復(fù)合固氮酶，固氮微生物能在常溫常壓下將分子氮轉(zhuǎn)化形成可被利用的氨。這一生物固氮作用是由極其復(fù)雜的固氮酶系統(tǒng)催化的。這個(gè)酶系統(tǒng)非常不穩(wěn)定，與大氣氧接觸極易失活。它包括兩個(gè)蛋白組分，一個(gè)稱為還原酶，能提供高還原能電子。另一個(gè)稱為固氮酶，能利用得到的電子使N2還原形成NH3。兩個(gè)組分都屬于鐵-硫蛋白。固氮酶組分還含有1-2個(gè)鉬原子，又稱鐵-鉬蛋白。目前已提出多種固氮酶系催化機(jī)理，并努力探索固氮酶系結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，以求揭開生物固氮的奧秘。應(yīng)用基因工程技術(shù)已經(jīng)能將固氮基因插入到非豆科植物如谷物以及大腸桿菌中。可以預(yù)料，將固氮酶系的DNA轉(zhuǎn)移到高等植物中也將為期不遠(yuǎn)了。固氮作用將為人類充分利用自然界大量存在的N2做出新的貢獻(xiàn)。

二00五年的全國(guó)高考題：鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因是血紅蛋白基因的堿基序列發(fā)生了改變。檢測(cè)這種堿基序列改變必須使用的酶是（）

A、解旋酶          B、DNA連接酶     C、限制性內(nèi)切酶   D、RNA聚合酶

有好多同學(xué)對(duì)酶的作用機(jī)理搞不清楚，導(dǎo)致失分。下面我就高中教材中出現(xiàn)的10種特殊酶的作用部位進(jìn)行歸納分析，希望能為高三復(fù)習(xí)提供一些幫助。

1.DNA聚合酶: DNA聚合酶是以DNA為復(fù)制模板，從將DNA由5’端點(diǎn)開始復(fù)制到3’端的酶。將單個(gè)核苷酸通過(guò)磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補(bǔ)的DNA鏈；加什么核苷酸是根據(jù)和模板鏈上的堿基互補(bǔ)的原則而定的。

2、DNA連接酶：DNA連接酶是在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，不是在單個(gè)核苷酸與DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。 DNA連接酶是將DNA雙鏈上的兩個(gè)缺口同時(shí)連接起來(lái)，因此DNA連接酶不需要模板。它是一種封閉DNA鏈上缺口酶，借助ATP或NAD水解提供的能量催化DNA鏈的5’-PO4與另一DNA鏈的3’-OH生成磷酸二酯鍵。但這兩條鏈必須是與同一條互補(bǔ)鏈配對(duì)結(jié)合的，而且必須是兩條緊鄰DNA鏈才能被DNA連接酶催化成磷酸二酯鍵。因?yàn)镈NA連接酶的主要功能就是在DNA聚合酶Ⅰ催化聚合，填滿雙鏈DNA上的單鏈間隙后封閉DNA雙鏈上的缺口。這在DNA復(fù)制、修復(fù)和重組中起著重要的作用，連接酶有缺陷的突變株不能進(jìn)行DNA復(fù)制、修復(fù)和重組。

3、DNA水解酶：DNA水解酶作用與DNA連接酶相反，作用于一個(gè)脫氧核苷酸的磷酸與另一個(gè)脫氧核苷酸的磷酸二酯鍵，形成單個(gè)的脫氧核苷酸，如果要把脫氧核苷酸徹底水解成脫氧核糖、磷酸和堿基，需要DNA徹底水解酶才能把脫氧核苷酸徹底水解成脫氧核糖、磷酸和堿基。

4、限制性內(nèi)切酶：在生物體內(nèi)有一類酶，它們能將外來(lái)的DNA切斷，即能夠限制異源DNA的侵入并使之失去活力，但對(duì)自己的DNA卻無(wú)損害作用，這樣可以保護(hù)細(xì)胞原有的遺傳信息。由于這種切割作用是在DNA分子內(nèi)部進(jìn)行的，故名限制性內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱限制酶)。限制酶是基因工程中所用的重要切割工具?？茖W(xué)家已從原核生物中分離出了許多種限制酶，并且已經(jīng)商品化，在基因工程中廣泛使用。

5、逆轉(zhuǎn)錄酶：又稱RNA指導(dǎo)的DNA聚合酶，是以RNA為模板合成DNA的酶。當(dāng)RNA致癌病毒，如鳥類勞氏肉瘤病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后，其逆轉(zhuǎn)錄酶先催化合成與病毒RNA互補(bǔ)的DNA單鏈，繼而復(fù)制出雙螺旋DNA，并經(jīng)另一種病毒酶的作用整合到宿主的染色體DNA中，此整合的DNA可能潛伏（不表達(dá)）數(shù)代，待遇適合的條件時(shí)被激活，利用宿主的酶系統(tǒng)轉(zhuǎn)錄成相應(yīng)的RNA，其中一部分作為病毒的遺傳物質(zhì)，另一部分則作為mRNA翻譯成病毒特有的蛋白質(zhì)。最后，RNA和蛋白質(zhì)被組裝成新的病毒粒子。在一定的條件下，整合的DNA也可使細(xì)胞轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞。含有逆轉(zhuǎn)錄酶的病毒叫做反轉(zhuǎn)錄病毒，逆轉(zhuǎn)錄酶催化的反應(yīng)叫反轉(zhuǎn)錄。在這個(gè)過(guò)程中，遺傳信息流動(dòng)的方向是從RNA到DNA，正好與轉(zhuǎn)錄過(guò)程相反，故稱反轉(zhuǎn)錄。

6、解旋酶：解旋酶是一類解開氫鍵的酶，由水解ATP來(lái)供給能量，它們常常依賴于單鏈的存在，并能識(shí)別復(fù)制叉的單鏈結(jié)構(gòu)。在細(xì)菌中類似的解旋酶很多，都具有ATP酶的活性。大部分的移動(dòng)方向是5’→3’，但也有3’→5’移動(dòng)的情況。

7、溶酶體酶：溶酶體酶指細(xì)胞的細(xì)胞器溶酶體中的酶，溶酶體內(nèi)含有許多種水解酶類，能夠分解很多種物質(zhì)，溶酶體被比喻為細(xì)胞內(nèi)的“酶?jìng)}庫(kù)”“消化系統(tǒng)。在細(xì)胞免疫時(shí)，T細(xì)胞就是激活靶細(xì)胞溶酶體酶，誘導(dǎo)靶細(xì)胞裂解。細(xì)胞死亡時(shí)，通常由溶酶體酶來(lái)處理，在活的機(jī)體內(nèi)，一般再由吞噬細(xì)胞最后清理。

8、輔酶II：又稱煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，因?yàn)檫@種化合物英文名稱四個(gè)單詞的第一個(gè)字母依次是N、A、D、P，所以這種化合物的英文簡(jiǎn)稱是NADP+，在光合作用過(guò)程中隨著光能轉(zhuǎn)換成電能，NADP+得到兩個(gè)電子和一個(gè)氫離子，就形成了NADPH（還原型輔酶II）。

9、谷丙轉(zhuǎn)氨酶：主要存在于肝臟、心臟和骨骼肌中，人體內(nèi)的谷丙轉(zhuǎn)氨酶是一種能夠把谷氨酸上的氨基轉(zhuǎn)移給丙酮酸的酶，肝細(xì)胞或某些組織損傷或壞死，都會(huì)使血液中的谷丙轉(zhuǎn)氨酶升高，臨床上作為診斷是否患肝炎等疾病的一個(gè)重要指標(biāo)。

10、固氮酶：又稱復(fù)合固氮酶，固氮微生物能在常溫常壓下將分子氮轉(zhuǎn)化形成可被利用的氨。這一生物固氮作用是由極其復(fù)雜的固氮酶系統(tǒng)催化的。這個(gè)酶系統(tǒng)非常不穩(wěn)定，與大氣氧接觸極易失活。它包括兩個(gè)蛋白組分，一個(gè)稱為還原酶，能提供高還原能電子。另一個(gè)稱為固氮酶，能利用得到的電子使N2還原形成NH3。兩個(gè)組分都屬于鐵-硫蛋白。固氮酶組分還含有1-2個(gè)鉬原子，又稱鐵-鉬蛋白。目前已提出多種固氮酶系催化機(jī)理，并努力探索固氮酶系結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，以求揭開生物固氮的奧秘。應(yīng)用基因工程技術(shù)已經(jīng)能將固氮基因插入到非豆科植物如谷物以及大腸桿菌中?？梢灶A(yù)料，將固氮酶系的DNA轉(zhuǎn)移到高等植物中也將為期不遠(yuǎn)了。固氮作用將為人類充分利用自然界大量存在的N2做出新的貢獻(xiàn)。