酶研究的历史与现状 新陈代谢是生命活动的基础.是生命活动最重要的特征.而构成新陈代谢的许多复杂而有规律的物质变化和能量变化.都是在酶催化下进行的.生物的生长发育.繁殖.遗传.运动.神经传导等生命活动都与酶的催化过程紧密相关.可以说.没有酶的参加.生命活动一刻也不能进行.因此.从酶作用的分子水平上研究生命活动的本质及其规律无疑是十分重要的. 人们对酶的认识起源于生产和生活实践.我国人民在八千年以前就开始利用酶.约公元前21世纪夏禹时代.人们就会酿酒.公元前12世纪周代已能制作饴糖和酱.2 000多年前.春秋战国时期已知用曲治疗消化不良的疾病.凡此种种情况都说明.虽然我们祖先并不知道酶为何物.也无法了解其性质.但根据生产和生活经验的积累.已把酶利用到相当广泛的程度.西方国家19世纪对酿酒发酵过程进行大量研究.1810年J.Gaylussac发现酵母可将糖类转化为酒精.1857年微生物学家Pasteur等人提出酒精发酵是酵母细胞活动的结果.他认为只有活的酵母才能进行发酵.Liebig反对这种观点.他认为发酵现象是由溶解于酵母溶液中的酶引起的.直到1897年.Buchner兄弟用石英砂磨碎酵母细胞.制备了不含酵母细胞的提取液.并证明此不含细胞的酵母提取液也能使糖类发酵.说明发酵与细胞的活动无关.发酵是酶在起作用.从而获得了1911年诺贝尔化学奖.1833年Payen和Persoz从麦芽的水抽提物中.用酒精沉淀得到了一种对热不稳定的物质.它可使淀粉水解为可溶性糖.他们把这种物质称为淀粉酶制剂.其意思是“分离 .表示可以从淀粉中分离出可溶性糖来.尽管当时它还是一个很粗的酶制剂.但由于他们采用了最简单的提纯方法.得到了一个无细胞制剂.并指出了它的催化特性和热不稳定性.涉及到酶的一些本质性问题.所以人们认为Payen和Persoz首先发现了酶.1878年Kuhne才给酶一个统一的名词.叫Enzyme.这个字来自希腊文.其意思是“在酵母中 .1835年至1837年.Berzelius提出了催化作用的概念.该概念的产生对酶学和化学的发展都是十分重要的.可见.对于酶的认识一开始就与它具有催化作用的能力联系在一起.1894年Fisher提出了酶与底物作用的“锁与钥匙 学说.用以解释酶作用的专一性.1903年Henri提出了酶与底物作用的中间复合物学说.1913年Michalis和Menten根据中间复合物学说.导出了米氏方程.对酶反应机制的研究是一个重要突破.1925年Briggs和Handane对米氏方程作了一个重要修正.提出了稳态学说.1926年美国化学家Sumner从刀豆提取出了脲酶并获得结晶.证明脲酶具有蛋白质性质.直到1930年至1936年间.Northrop和Kunitz得到了胃蛋白酶.胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶结晶.并用相应方法证实酶是一种蛋白质后.酶是蛋白质的属性才普遍被人们所接受.为此Sumner和Northrop于1949年共同获得诺贝尔化学奖.1963年.Hirs.Moore和Stein测定了RNaseA的氨基酸顺序.1965年Phillips首次用X射线衍射技术阐明了鸡蛋清溶菌酶的三维结构.1969年Merrifield等人工合成了具有酶活性的胰RNase.20世纪80年代初Cech和Altman分别发现了具有催化功能的RNA──核酶.这一发现打破了酶是蛋白质的传统观念.开辟了酶学研究的新领域.为此Cech和Altman于1989年共同获得诺贝尔化学奖.1986年Schultz与Lerner等人研制成功抗体酶.这一研究成果对酶学研究具有重要的理论意义和广泛的应用前景.Boyer等人阐明了ATP合成酶合成与分解ATP的分子机制.于1997年获得诺贝尔化学奖.近二十年来有不少酶的作用机制被阐明.随着DNA重组技术及聚合酶链式反应(PCR)技术的广泛应用.使酶结构与功能的研究进入新阶段.现已鉴定出4 000 多种酶.数百种酶已得到结晶.而且每年都有新酶发现. 近几十年来酶学研究得到很大的发展.提出了一些新理论和新概念.一方面在酶的分子水平上揭示酶和生命活动的关系.阐明酶在细胞代谢调节和分化过程中的作用.酶生物合成的遗传机制.酶的起源和酶的催化机制等方面取得进展,另一方面酶的应用研究得到迅速发展.酶工程已成为当代生物工程的重要支柱.酶的研究成果用来指导有关医学实践和工农业生产.也必将会给催化剂的设计.药物的设计.疾病的诊断.预防和治疗.农作物品种选育及病虫害的防治等提供理论依据和新思想.新概念.除了酶已普遍适用于食品.发酵.制革.纺织.日用化学及医学保健等方面.酶在生物工程.化学分析.生物传感器及环保方面的应用也日益广泛. 第2节 细胞的能量“通货 ──ATP 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

2009年4月底,“甲型H1Nl流感”突然在全世界各个地方出现,法新社称之为“杀手”,路透社称它“前所未有的危险”,美联社称其为“致命的怪病”,世界卫生组织称,猪流感疫情已构成“具有国际影响的公共卫生紧急事态”……。甲型H1Nl病毒是一种RNA病毒,那么H1Nl中的H和N又是什么意思呢?
原来它们是一些物质的缩写:H是血凝素Hemagglutinin的缩写,而N是神经氨酸酶Neyramidinase的缩写。这两种物质在病毒入侵细胞以及传播过程中,起着极为重要的作用。
血凝素H是病毒入侵的“开路先锋”,它能和细胞膜上的蛋白结合,在细胞膜上打开一个通道,使得病毒能进入细胞。这样病毒就能在细胞里胡作非为,利用细胞的物质进行自我复制,制造出一群新的病毒。
当新病毒要钻出宿主细胞的时候,进入细胞的“功臣”H却偏偏还要和宿主的细胞膜“纠缠不清”,这时候就需要依靠神经氨酸酶N来解决问题了。N就像一把刀,通过“水解”的方式切断病毒和宿主细胞膜的最后联系,使病毒脱离寄主细胞,再次去寻找感染下一个目标了。通常用以治疗流感的两种药物“达菲”胶囊和喷雾式药剂“乐感清”(Relenza),其作用原理就是不让这把“刀”起作用,使新的病毒无法脱离宿主细胞,从而抑制病情。
依据H和N的化学排列的不同,病毒也就有所不同,人们也就在字母后面标出数字来区分它们,其中H有15个类型,N有9个类型。病毒的种类虽然多,但也有高致病性和低致病性之分。在我们已经发现的流感病毒里,原本只有H5和H7是高致病性的,其他则没有那么危险。但这次发现的甲型H1Nl病毒性流感却具有强致病性。
材料分析

(1)有关病毒的结构,下列说法正确的是
A.病毒无细胞结构,既不是原核生物,也不是真核生物
B.病毒的衣壳具有保护病毒核酸,决定病毒抗原特异性等功能
C.所有的病毒的核衣壳由蛋白质组成
D.一种病毒只含一种核酸DNA或RNA

(2)甲型流感病毒根据其表面蛋白质的不同又可分为H1到H15等15种亚型。下面的陈述中能够高度概括出蛋白质功能的是
A.细胞和生物体的重要结构物质
B.生命活动的主要体现者
C.收缩、运输、免疫等功能活动的物质基础
D.调节细胞和生物体代谢的重要物质

(3)蛋白质经消化后的最终产物是
A.多种氨基酸B.各种分子量不等的多肽
C.H2O、CO2和尿素D.以上均不是

(4)根据科学观察分析,受到甲型H1Nl病毒的感染后,有的人不表现出明显的症状,却获得了对小儿麻痹症的抵抗力,这种免疫是
A.非特异性自然免疫B.非特异性人工免疫
C.特异性自然免疫D.特异性人工免疫

(5)根据现在的研究,没有证据表明禽流感病毒会直接引起人类的流感暴发。但从进化的角度看,人类流感与原先在动物中传播的病毒有关。很可能是在历史上人在驯养猪、鸡的过程中,由于接触,猪流感的某些病株发生了变异,获得对人的致病性。变异形成的原因是____。而甲型H1Nl流感病毒是猪流感、禽流感和人流感三种病毒自然状况下杂合形成的,这种变异形成的原因是____。

(6)构成甲型H1Nl流感病毒遗传物质的含氮碱基有那几种?(分别写出名称和英文缩写)。

(7)之所以称甲型H1Nl流感病毒为生物病毒是因为
A.它有细胞结构B.它能繁殖C.它能新陈代谢D.它有应激性

(8)关于甲型H1Nl流感病毒增殖的叙述中,正确的是
A.病毒侵入宿主细胞后,合成一种蛋白质
B.病毒的繁殖只在宿主的活细胞中进行
C.病毒繁殖时以核衣壳为单位
D.在普通的培养基上能培养病毒

(9)甲型H1Nl流感病毒必须在活细胞内增殖的原因主要是
A.无核膜结构B.无完整酶系C.对外界抵抗力弱D.不能产生能量

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2009年4月底,“甲型H1Nl流感”突然在全世界各个地方出现,法新社称之为“杀手”,路透社称它“前所未有的危险”,美联社称其为“致命的怪病”,世界卫生组织称,猪流感疫情已构成“具有国际影响的公共卫生紧急事态”……。 甲型H1Nl病毒是一种RNA病毒,那么H1Nl中的H和N又是什么意思呢?

原来它们是一些物质的缩写:H是血凝素Hemagglutinin的缩写,而N是神经氨酸酶Neyramidinase的缩写。这两种物质在病毒入侵细胞以及传播过程中,起着极为重要的作用。

    血凝素H是病毒入侵的“开路先锋”,它能和细胞膜上的蛋白结合,在细胞膜上打开一个通道,使得病毒能进入细胞。这样病毒就能在细胞里胡作非为,利用细胞的物质进行自我复制,制造出一群新的病毒。

    当新病毒要钻出宿主细胞的时候,进入细胞的“功臣”H却偏偏还要和宿主的细胞膜“纠缠不清”,这时候就需要依靠神经氨酸酶N来解决问题了。N就像一把刀,通过“水解”的方式切断病毒和宿主细胞膜的最后联系,使病毒脱离寄主细胞,再次去寻找感染下一个目标了。通常用以治疗流感的两种药物“达菲”胶囊和喷雾式药剂“乐感清”(Relenza),其作用原理就是不让这把“刀”起作用,使新的病毒无法脱离宿主细胞,从而抑制病情。

    依据H和N的化学排列的不同,病毒也就有所不同,人们也就在字母后面标出数字来区分它们,其中H有15个类型,N有9个类型。病毒的种类虽然多,但也有高致病性和低致病性之分。在我们已经发现的流感病毒里,原本只有H5和H7是高致病性的,其他则没有那么危险。但这次发现的甲型H1Nl病毒性流感却具有强致病性。

材料分析

(1).有关病毒的结构,下列说法正确的是(      )

A.病毒无细胞结构,既不是原核生物,也不是真核生物

B.病毒的衣壳具有保护病毒核酸,决定病毒抗原特异性等功能

C.所有的病毒的核衣壳由蛋白质组成

D.一种病毒只含一种核酸DNA或RNA

(2). 甲型流感病毒根据其表面蛋白质的不同又可分为H1到H15等15种亚型。下面的陈述中能够高度概括出蛋白质功能的是(     )

A.细胞和生物体的重要结构物质                  

B.生命活动的主要体现者

C.收缩、运输、免疫等功能活动的物质基础   

D.调节细胞和生物体代谢的重要物质

(3).蛋白质经消化后的最终产物是(    )

A.多种氨基酸         B.各种分子量不等的多肽  

C.H2O、CO2和尿素    D.以上均不是 

(4).根据科学观察分析,受到甲型H1Nl病毒的感染后,有的人不表现出明显的症状,却获得了对小儿麻痹症的抵抗力,这种免疫是(    )

A.非特异性自然免疫             B.非特异性人工免疫

C.特异性自然免疫               D.特异性人工免疫 

(5).根据现在的研究,没有证据表明禽流感病毒会直接引起人类的流感暴发。但从进化的角度看,人类流感与原先在动物中传播的病毒有关。很可能是在历史上人在驯养猪、鸡的过程中,由于接触,猪流感的某些病株发生了变异,获得对人的致病性。变异形成的原因是        。而甲型H1Nl流感病毒是猪流感、禽流感和人流感三种病毒自然状况下杂合形成的,这种变异形成的原因是      

(6). 构成甲型H1Nl流感病毒遗传物质的含氮碱基有那几种?(分别写出名称和英文缩写)。

(7).之所以称甲型H1Nl流感病毒为生物病毒是因为(   )

A.它有细胞结构  B.它能繁殖  C.它能新陈代谢  D.它有应激性

(8).关于甲型H1Nl流感病毒增殖的叙述中,正确的是(     )

A.病毒侵入宿主细胞后,合成一种蛋白质

B.病毒的繁殖只在宿主的活细胞中进行

C.病毒繁殖时以核衣壳为单位

D.在普通的培养基上能培养病毒

(9).甲型H1Nl流感病毒必须在活细胞内增殖的原因主要是(   )

A.无核膜结构    B.无完整酶系   C.对外界抵抗力弱    D.不能产生能量

(10).除甲型H1Nl流感病毒外,下列四种病原体近几年对人类的影响比较大,其中有细胞结构,但无核膜的是(     )

A.非典型肺炎病原体          B.疯牛病病原体  

    C.炭疽热病原体               D.口蹄疫病原体

(11).根据科学研究表明,如果将鸡的抗病毒干扰基因“嫁接”到烟草的DNA分子中可使烟草获得抗病毒的能力,形成基因产品,根据高中生物知识回答下列问题:

(a) 烟草转基因产品的获得属于(  )

A.基因工程    B.细胞工程      C.发酵工程    D.酶工程

(b)鸡的基因之所以能够嫁接到植物体中去,原因是      

(c)烟草具有抗病毒能力,说明烟草中产生了      

(d)不同生物体间基因移植成功,说明生物体共有一套    ,从进化的角度看,这些生物体具有      

(e)烟草DNA分子嫁接上或切割掉某个基因,实际并不影响遗传信息的表达功能,说明            

(12)根据血凝素和神经氨酸酶的作用,写出两种制备抗甲型H1Nl流感病毒药物的基本思路。

(a)                 

(b)                。   

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