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1、,从酶的角度看生命起源,核 酶ribozyme,来自世界之初的问题,先有 鸡 还是 先有 蛋？,贝尔纳,鸡与蛋问题之新问,先有 核酸 还是先有 蛋白质？1.根据中心法则，遗传物质的传递遵循以DNA为模板合成RNA，再由RNA翻译为蛋白质的过程。2.转录、翻译及细胞分裂DNA复制时，必须要有酶的催化作用。3.没有 DNA 和 RNA，就无法进行蛋白质的生物合成；没有酶(蛋白质)，DNA 和 RNA 就无法自我复制或相互转录。,核酶的发现,1978年，美国生物学家悉尼奥尔特曼，在纯化大肠杆菌核糖核酸酶P时发现，有一种RNA是细胞催化反应所必需的。当时科学界难以接受他的理论。1983年，奥尔特曼与切
2、赫合作，确认大肠杆菌和枯草杆菌RNseP上的RNA部分是价真价实的酶。该RNA部分能独自加工tRNA前体，切断其5端特定位置上的磷酸二酯键。,核酶的发现,1986年，切赫确认四膜虫rRNA的内含子也是地地道道的酶。该内含子RNA能独自切除自己，并连接两侧的外显子和催化两个以上的内含子寡聚化反应。同时还能像RNA聚合酶一样，以寡聚核苷酸为底物，在自己携带的分子内模板上，合成出多聚核苷酸。推论：RNA酶和蛋白质酶催化反应并无实质性的差别，只是蛋白酶催化反应效率更高、速度更快。进化之初是RNA的世界，RNA可以一身二任，既能保存信息，又能提供酶活性，因此仅有RNA也足以把早期的进化引向新阶段。,核酶
3、的定义,核酶（ribozyme）泛指一类具有催化功能的RNA分子。一般是指无需蛋白质参与或不与蛋白质结合，就具有催化功能的RNA分子。核酶的发现对于所有酶都是蛋白质的传统观念提出了挑战。1989年，核酶的发现者T.Cech 和 S.Ahman被授予诺贝尔化学奖。,阿尔特曼(Sidney Altman),切赫(Thomas Robert Cech),化学本质是RNA；具体作用：核苷酸转移作用；水解反应，即磷酸二酯酶作用；磷酸转移酶作用；酸性磷酸酶作用；RNA内切反应即RNA限制性内切酶作用 反应特异性(专一性），依据碱基配对；催化效率低 是一种金属依赖酶,核酶作用的特点：,核酶发现的意义：,核酶
4、的发现,表明了RNA除了能贮存遗传信息外,还能完成催化反应。它突破了“酶是蛋白质”的传统概念。这为生命起源的研究开辟了新的前景。人们设想,第一个生物催化剂实际上不是蛋白质，而是RNA分子，它可以构成原始的基 团。这些早期的RNA能催化它们 自身增殖,并且不需要先形成酶而合成蛋白质。可能当初它们的催化效率很低，而一旦有了蛋白质，产生了更有效的酶类，RNA的作用便减小了。,现代的酶定义：酶由生物体内活细胞产生的、具有催化功 能的生物大分子。,结论,根据以上发现，我们推测：原始的遗传信息大分子就是RNA，它既能作为转译蛋白质的信使，又能自我剪接，作为传种接代的遗传物质。处于萌芽时期的生命应该是一种极简单又容易形成的大分子体系，随着物种的进化，由RNA演变为DNA与蛋白质构成的复合体，遗传与性状表达两种功能分别由DNA和蛋白质承担。生物遗传物质主体最先起源于RNA分子或RNA与蛋白质构成的复合体，尔后向DNA-蛋白质复合体和蛋白质两个方向演变的学说，已逐渐为科学界所接受。,谢谢！,核酶作用的特点：,
