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[分享] 「酶是一类具有高度选择催化作用的蛋白质」是不是学术界共识?

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发表于 2025-2-20 16:37 | 显示全部楼层 |阅读模式

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原题曾经被人恶意修改,因此引来一众乱七八糟的答案。由此可以看出知乎的风气和设计缺陷,当不同意某些提问观点的时候,有些人会恶意扭曲问题。
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酶是一类具有高度选择催化作用的蛋白质,这句话你放到全世界生化学界都不会有人说错。然而高考选B的竟然给分了,还是经不住家长闹,这是不是可以说是一种不尊重学术的做法?高考到底应该站在高中生的狭隘应试角度看问题,还是应该站在高等教育的广博科学角度看问题?

原文地址:https://www.zhihu.com/question/280731714
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发表于 2025-2-20 16:38 | 显示全部楼层
emmm从某种层面上来谈可以说是对的,但要说学术界共同认知就呵呵呵了……
但高考题干里选的不是正确选项,而是最佳选项
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发表于 2025-2-20 16:38 | 显示全部楼层
wtf?
都8012年了,也是时候该知道核酶是rna了
据说都发现有催化作用的DNA了
说酶只是蛋白质的别不是还活在90年代
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发表于 2025-2-20 16:38 | 显示全部楼层
这显然是一位选了A的同学或利益相关人士提的问题。
这是全世界生化学界在知乎被黑得最惨的一次。
酶的准确定义应该是具有催化作用的生物大分子。
下面有个自称题主的回答无视学界众多专著的提法,声称ribozymes字面上不属于enzymes,可惜这种说法我无法认同。ribozymes本身是一个简略名字,学界也称ribonucleic acid enzymes,可见是作为一种新型的酶被认知的,诺奖得主Thomas Cech在《Exploring the New RNA World》一文中描述'We named these RNA enzymes "ribozymes."',显然是将ribozyme视为平行且区别于protein enzyme的概念,看作enzyme家族的新成员。“题主”张口就拿“科学传承的厚度”说事儿,却没有任何引用和查证,要说厚度恐怕题主也厚不过Thomas Cech。从学术意义出发,ribozyme和protein enzyme被认为是进化中先后出现的在细胞内外行使催化作用的生物大分子,在本质和功能上存在内在统一性,相信这也是众多教材接纳ribozyme作为酶的重要原因。
不排除有人非要杠核酶不是酶的,可以,这里没有人逼着一定要接受哪些专著、课本或科学工作者的观点,就算自己发明一套定义也无所谓。但也改变不了“酶只是蛋白质”不是学界共识和主流观点的事实。
有朋友提出来说dnazyme是否和我支持的以生物大分子界定酶的标准不兼容问题。我认为不存在,按照上述定义,人工设计或合成的具有催化活性的生物大分子显然也属于酶,而人工设计或合成的非生物大分子催化剂则不属于酶,并无任何冲突之处。当然像合成生物学的进展,高中课本显然还来不及照顾到。之所以说有催化活性的生物大分子这一定义很合理,是因为我并不认为来自理性设计和来自自然进化在这类问题上体现了某种本质的差异。合成生物学的一些研究强调理性设计,强调正交的生命系统,但是否要将人造生命体系做割裂式地看待,我持保留态度。我个人不赞成把理性设计的产物在这类基础概念上一一做特殊化区分。虽然那样做实际上或许对突出合成生物学研究的地位有利。
题主在问题说明里写:
酶是具有高度选择催化作用的蛋白质,这句话你放到全世界生化学界都不会有人说错。然而高考选B的竟然给分了,还是经不住家长闹,这是不是可以说是一种不尊重学术的做法?高考到底应该站在高中生的狭隘应试角度看问题,还是应该站在高等教育的广博科学角度看问题?
这真是每一句话都在黑人呢,我很欣赏这个问题解释的撰写水平,甚至疑惑这也许不是学生而是家长提的问题:
第一句就黑了全世界生化学界,打击面Max,第二句“竟然”用得也很妙,加强了前一句的说服力,当然在专业人士看来很有挑衅意味,相当于说“地球竟然不是方的,大海竟然没有枯竭,全世界生化学界竟然不是蠢货”。再给真正尊重知识和科学事实的行为扣上了“不尊重学术”的帽子。
“经不住家长闹”我觉得是神来之笔,不经意间6个字就把学术问题政治化了,给“不尊重学术”的行为捏造出动机和“合理”解释,完成逻辑上的自洽。最后再退一步,指出(不管事实如何)是高考题目出得不好,诱导阅读者以为高中生不一定知道(实际根据课本应该知道)酶的准确定义。
”高等教育的广博科学角度“先不谈,所谓高中生的狭隘应试角度,高中课本这样写道:
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质。



图片来源:https://get2016.jiemodui.com/N/96598.html by 西瓜

尊不尊重学术再说了,先尊重一下高中课本,不要动不动就说高中生应试角度狭隘虽然高中生物课本内容确实很狭隘。
但是这一次,去问任何一个上课有认真听讲的高中生,都会告诉你B是错的,用不着全世界生化学界出马。

最后几句话科普一下:
核酶的发现是生命科学史上的重大事件,重大到连高中课本都不敢像其它知识点一样随便省略过去的程度。
核酶的存在很大程度上改变了人类对于生命起源、生命活动本质的认知。是目前被主流生物学界普遍引用的RNA世界假说最重要的支撑。核酶存在于目前已知所有门类的生物中(包括病毒)并在细胞中发挥维持生命活动的关键作用(比如催化肽链合成和RNA剪接)。
核酶种类虽然少,但是细胞里所有蛋白质的合成都依赖核酶,没有核酶,没有蛋白,没有生命。
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发表于 2025-2-20 16:39 | 显示全部楼层
打了很多不友善内容,都删了,已举报该问题。(本文针对的是题主的原始问题及其描述,请参见问题日志)
谢邀@芝士喵 可参考(白赟昊:2018 年高考全国一卷理综第八题是否出错了?

我很讨厌撕逼,但是鉴于题主小号都A到我评论区了还写了那么长,那就把这个搬过来。
IUPAC gold book(IUPAC Compendium of Chemical Terminology)酶,全定义如下:
enzymes
Macromolecules, mostly of protein nature, that function as (bio)catalysts by increasing the reaction rates. In general, an enzyme catalyses only one reaction type (reaction specificity) and operates on only one type of substrate (substrate specificity). Substrate molecules are attacked at the same site (regiospecificity) and only one or preferentially one of the enantiomers of chiral substrates or of racemic mixtures is attacked (stereospecificity).
还有,我拿Lehninger第六章导言出来就是在(恶意)隐喻题主会不会是获取信息不充分/断章取义理解,没想到他的评论还在断章取义理解我摘的书。

还有,题主在评论区跟我说“科学传承的厚度”,“某些无知无畏、自诩新潮的教材才会直接把那些具有催化作用的RNA定义成“酶””……且不说上面的那些定义是咋回事,核酶发现都三十多年了……

您还有点科学精神么?

1992年,为了将后来会获得2011年诺贝尔奖的准晶包含入晶体学的范畴内,国际晶体学联合会将晶体定义从简明易懂的“一种其组成原子、分子或离子以规则有序和重复的三维图案所堆砌的物质”变成了“任何具有基本上分立的衍射图的固体”。http://reference.iucr.org/dictionary/Crystal
晶体学对称理论是科学史上少有的理论先于实验而建立起来的完整体系。1912年人类才能通过X射线衍射解析晶体结构,而在82年谢赫特曼发现准晶之前从未有人提出它的错误……这种解释力不比你加一个催化作用RNA难令人割舍得多?

国际晶体学联合会把自己的命根子都变了,彻彻底底的变了(从基础理论层面出发变成了逼格相对较低的用表征方法定义),为的是什么?是为了“科学传承的厚度”还是为了更加接近科学真相?

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RNA有催化作用这个实在太重要了,这是1989年诺贝尔化学奖好么[1]
The Nobel Prize in Chemistry 1989 was awarded jointly to Sidney Altman and Thomas R. Cech "for their discovery of catalytic properties of RNA"
1989年诺贝尔化学奖发给西德尼·奥特曼和托马斯·切赫,因为他们“发现了RNA的催化性质”。

国内高中教科书错了也就错了,怎么就有自信说全世界生化学界了?全世界生化学界怎么定义的?
(很多人说化学书没错,但是相关某问题下很多人说化学必修二里酶就是蛋白质,只有选修五才提到了RNA的催化作用……我就不针对这个去翻高中教材了……

Stryer 生物化学 第七版[2] 第八章导言
(Stanford大学化学/化工系 CHEM 141/143、CHEM/CHEMENG 181/183课程用书)
Nearly all known enzymes are proteins. However, proteins do not have an absolute monopoly on catalysis; the discovery of catalytically active RNA molecules provides compelling evidence that RNA was a biocatalyst early in evolution.

Lehninger 生物化学原理 第七版[3] 词汇表
(清华大学生物系/化生基础科学班 生物化学A(1)/(2) 课程用书)
enzyme:
A biomolecule, either protein or RNA, that catalyzes a specific chemical reaction. It
does not affect the equilibrium of the catalyzed reaction; it enhances the rate of the
reaction by providing a reaction path with a lower activation energy.

说真的我觉得题主估计一时冲动,翻开一本Lehninger看到酶这一章
Lehninger 生物化学原理 第七版[3] 第六章导言
In this chapter, we turn our attention to the reaction catalysts of biological
systems: enzymes, the most remarkable and highly specialized proteins.

哇塞,酶,就是蛋白质,实锤了!

往后翻两页
Lehninger 生物化学原理 第七版[3] 第六章第一小节第二部分
标题
Most Enzymes Are Proteins
第一句话
With the exception of a few classes of catalytic RNA molecules (Chapter 26),
all enzymes are proteins.

喜感。

国内大学教科书里面关于催化剂的定义还没几个对的呢 有什么用到负催化剂的实例?

我求求题主阅读以下来源(别说英文看不懂,看不懂怎么知道国际生化学界的现状的):

  • "The Nobel Prize in Chemistry 1989".Nobelprize.org.Nobel Media AB 2014. Web. 13 Jun 2018. <http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1989/index.html>
  • Berg, Jeremy M., J. L. Tymoczko, and G. J. Gatto Jr. Stryer: Biochemistry. Freeman, 2012.
  • Nelson, David L., and Michael M. Cox. Lehninger principles of biochemistry (Seventh Edition). Freeman, 2017.
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发表于 2025-2-20 16:39 | 显示全部楼层
不知道题主何来的勇气称这是学术界的共识。
在1981年,美国的T. R. Cech等人就发现了原生动物嗜热四膜虫的rRNA前体中,有一段被称为间插序列的序列,这段序列能特异性的在序列的两端切段这段序列并将剩余的部分连接起来。也就是说,这段序列能够独立的,也就是不需要任何蛋白质的情况下,完成RNA链的剪切与连接。
仅仅两年之后,另一位科学家S. Altman在研究大肠杆菌的RNase P(此酶用于切除tRNA前体中5’端的序列)时,发现除去RNase P中的蛋白质组分时,只需提高溶液中镁离子的浓度该酶依旧具有较高的催化活性,而除去其RNA组分无论如何该酶都无法恢复其催化活性。这也就是说,RNase P中的催化作用由RNA实行。
以上两位科学家由于发现核酶而获得了1989年的诺贝尔化学奖,在研究发表仅仅几年后就获得诺奖,其发现的重要性可想而知。
核酶的发现也极大地推动了RNA世界假说的发展,即最早的生命由RNA构成,其既能自我复制,又能行使催化功能完成新陈代谢。随着进化的逐步进行,其储存遗传物质的功能交给了更为稳定的DNA,催化功能交给了更复杂多样的蛋白质,而现在自然界中的核酶为进化的遗存。
现在核酶发现的数量也已经不少了,虽然绝大多数发现于细菌病毒等较为简单的生物中,但其中也有极其重要的,比如说核糖体。核糖体的核心功能为合成生物体的蛋白质,而其行使功能的关键,也就是肽基转移酶的活性,是由核糖体大亚基的RNA部分行使的,也就是说,如果没有核酶,你连一天都活不了。
同时,核酶,特别是DNA核酶在生物工程生物技术这方面也在快速发展,由于其组成简单(只有四种脱氧核糖核苷酸),合成容易,又较为稳定,因此非常利于生物工程。许多科学家正致力于设计合适结构的DNA用于各种催化作用。
另外说句题外话,古有布鲁诺即使被烧死也要坚持日心说,今却有不少家长,仅仅为了高考的6分便罔顾科学甚至践踏科学,不只是可笑呢还是可悲。
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