以高中生视角分析“酶”在生物体中的作用

摘 要：在高中生物学习过程中，我们经常能接触到"酶"，且在不同生物体中会发挥相应的作用，由于知识点涉及面较广，也成为了高考中的重要考点。作为一名高中生，文章中从学习者的角度对其进行分类和总结，希望对其他同学有帮助。

关键词：高中；酶；生物体；作用

在生物学习过程中，我们知道生物体要借助能量的获取和利用完成化学反应，而要想保证化学反应的高效和有序，就要借助酶的催化作用。

一、“酶”在动物体中的作用

（一）基因工程中的“酶”

在我们学习高中生物的过程中，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内切酶，不仅仅能有些DNA的特异性系列，也能识别DNA的位点，并且完成切割。因此，老师在讲解“酶”性质时，往往会将其成为“手术刀”。需要注意的是，限制性内切酶在切割过程中也有一定的规律，其只会切割外源DNA，并不会切割自身的DNA分子，这也成为高考中较为关键的考点。

除此之外，DNA连接酶也是基因工程项目中较为关键的“酶”成分，其自身的性质和限制性内切酶恰恰相反，是一种能有效封闭DNA链条缺口的“酶”，其基本的作用机理是借助ATP的水解，在有能量催化的基础上完成互补链配对。这是我们学习高中生物时需要注重关注的一对“酶”，对于我们后续学习有非常重要的作用。

（二）动物代谢中的“酶”

在高中生物动物代谢学习中，还存在很多的“酶”物質，各自发挥着不同的作用，共同维持代谢的平衡。

第一，蛋白酶。我们在学习高中生物时，接触最多的就是蛋白酶，其中，胃蛋白酶、肠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质水解，转换为多肽，不同部位产生以及不同部位作用存在差异。老师曾经在课上讲解了不同酶物质适宜在不同pH环境中生存，其中，胃蛋白酶适宜在pH=1.5-2.2的环境下、肠蛋白酶适宜在pH=7.4的环境下。

第二，淀粉酶。主要是可溶性淀粉或者是糖原中，能发生水解，我们高中较为常见的是淀粉水解转化为麦芽糖[1]。

第三，脂肪酶。是三酰基甘油酰基水解酶，能有效催化油脂发生水解反应，完成脂肪酸、甘油以及甘油单酯的生成。值得一提的是，在高中生物学习过程中，脂肪酶的基本组成单位只是氨基酸，其蛋白质结构决定了催化活性。

这部分知识往往会在高考中成为热门考点，以“普及生活常识”的方式出现，但是其根本就是我们学到的“酶”的相关特性。因此，我们要灵活掌握相关知识点，才能更好地应对高考生物。

二、“酶”在植物体中的作用

（一）光合作用中的“酶”

在高中生物的相关知识点中，光合作用具有非常重要的作用，其中主要涉及两种酶，一种是辅酶II，另一种是PEP羟化酶。前者也被称为烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸，是脱氢酶的一种辅助“酶”成分，尤其是在酶促反应中，能有效发挥其传递作用和功效，常见的是氧化型辅酶II和还原型辅酶II。需要注意的是，还原型辅酶II是光反应的基本产物，其内部的化学能十分活跃，甚至能作为较强的还原剂，在暗反应中完成二氧化碳的还原。后者则是磷酸烯醇式丙酮酸羟化酶的简称，主要是植物发生光合作用时碳代谢的关键性酶，能在二氧化碳浓度较低的环境中完成碳元素的固定以及同化。另外，苹果酸会在维管束鞘细胞中发生脱羧反应，借助PEP羟化酶就能产生二氧化碳和丙酮酸，而二氧化碳汇会直接被还原为碳化合物。

（二）其他“酶”

第一，纤维素酶。植物体内纤维素酶含量较大，且其中的50%以上都被土壤中的微生物分解后进行利用，其具有较为重要的作用，也是我们高中生物学习中较为常见的“酶”物质，需要我们给予高度关注。在日常生活中，用于生产的纤维素酶往往都来自于真菌，较为常见的真菌包括青霉属和曲霉属等。并且，纤维素酶本身就是复合酶，能使得纤维素分解为纤维二糖，然后分解为葡萄糖。正是基于此，在生活中将纤维素酶应用在食品行业中，较为突出的就是酒精发酵过程。而这种联系生活的特性也是高考中的重要考点，会涉及到很多相关的知识。

第二，果胶酶，是半乳糖醛酸聚合后形成的高分子化合物。在高中生物中我们只是了解其分解为果胶，且能有效破坏植物的细胞壁和细胞间层。由于果胶酶并不是一种单一的酶，而是能分解果胶的一类酶，因此，其实际应用非常的广泛，也是高考中较为常见的考点[2]。

三、“酶”在生物体遗传中的作用

在学习遗传相关知识的过程中，酶具有非常重要的作用，老师要求我们对了解对应酶的实际应用环境和作用机理，这对于全面学习生物体遗传具有重要作用。

第一，DNA解旋酶。主要是在DNA发生复制过程或者是发生转录过程中，要借助DNA解旋酶，实现DNA分子双链结构的解体，从配对的碱基氢键断裂后完成双链分离。

第二，DNA聚合酶，主要是在DNA分子进行复制时，借助DNA聚合酶就能催化其将其中一条DNA作为模板，完成单个核苷酸形成和模板DNA链互补的DNA。

第三，RNA聚合酶，这主要是发生在RNA复制和转录过程中，在RNA转录时，DNA链条就会断裂，此时，借助RNA聚合酶对编码区的RNA聚合酶结合点进行识别，然后结合。而在转录结束后，RNA聚合酶也能从DNA上脱落。

四、“酶”在生物体呼吸中的作用

主要分为有氧呼吸氧化酶系类和无氧呼吸氧化酶系列。前者是将糖类等基础性有机物进行氧化分解，能有效产生二氧化碳和水，并且，在氧化过程中释放较多的能量，我们高中只需要了解酶的性质。而后者是动物和植物进行无氧呼吸无能或缺的物质，能将葡萄糖转变为乳酸，此时会释放一部分能量，这是无氧呼吸中较为关键的知识点[3]。

结束语：

总而言之，作为高中生，要想学好高中生物，对基础性“酶”物质的学习和了解十分关键，我们要活学活用，在了解其基本性质和应用机理后，能联系实际情况对其进行灵活掌握，才能更好地提高自身的生物学习能力和综合水平，更加轻松的应对高考。

参考文献：

[1] 俞婧，吴皓，李明珍等.天津市高中生血清谷丙转氨酶升高与高尿酸血症的关系[J].中国医学创新，2014（03）：5-8.

[2] 魏冬梅.“酶的本质”研究性学习教学尝试[J].科学咨询，2014（04）：126.

[3] 王丹丹.高中生物探究性实验教学研究——以“探究影响酶活性的条件”为例[D].安徽师范大学，2014.

作者简介：

宋祎璇（1999-12-）女，汉，山东滨州人，山东省北镇中学