備課素材：溶菌酶及其作用機制 高一上學期生物人教版必修1

溶菌酶及其作用機制2020版高中生物學選擇性必修一提到“溶菌酶”：但對溶菌酶的發(fā)現、產生與作用機制沒有介紹。1.菌酶的發(fā)現：相關事件事件名稱事件時間事件概述溶菌酶的發(fā)現與研究1922科學發(fā)現溶菌酶最初由英國細菌學家弗萊明在1922年發(fā)現，是一種存在于人體和動物體液中的抗菌酶，具有溶解細菌細胞壁的作用。溶菌酶的結構與功能研究20世紀初至今科學研究自20世紀初以來，科學家們對溶菌酶的結構、性質和作用機制進行了深入研究，揭示了其破壞細菌細胞壁的能力。溶菌酶的應用發(fā)展不詳應用開發(fā)溶菌酶在醫(yī)療、食品工業(yè)、體育、生物工程等領域得到廣泛應用，如作為抗菌劑、防腐劑等。溶菌酶的抗菌機理研究不詳科學研究溶菌酶通過水解肽聚糖中的特定殘基破壞細菌細胞壁，具有抗炎和免疫調節(jié)作用。溶菌酶的來源與種類研究不詳未知溶菌酶廣泛存在于動物、植物和微生物中，根據來源不同，其性質及作用機制有所差異。相關人物人物名稱概述尼科耳科學家首次報告枯草芽孢桿菌溶解因子的科學家。拉希琴科科學家對溶菌酶的性質和作用進行了深入研究的科學家。弗萊明（AlexanderFleming）科學家發(fā)現溶菌酶的人，英國細菌學家，因發(fā)現青霉素而聞名。中村科學家對溶菌酶進行了研究的科學家。麥耶科學家對溶菌酶進行了研究的科學家。奧爾德頓科學家成功從雞卵白中提取高收率、結晶好的溶菌酶的科學家。大衛(wèi)·菲利浦科學家解析出溶菌酶晶體結構，揭示其催化機理的科學家。2.溶菌酶主要由以下細胞產生：唾液腺細胞、淚腺細胞和造血細胞等大多數細胞都可以產生溶菌酶。粒細胞、單核細胞和巨噬細胞也是溶菌酶的主要來源。此外，溶菌酶還存在于人體的多種體液中，如眼淚、唾液、血液和母乳等。3.溶菌酶的作用機制如下：溶菌酶（lysozyme）又稱胞壁質酶（muramidase）或N-乙酰胞壁質聚糖水解酶（N-acetylmuramideglycanohydrlase），是一種能水解細菌中黏多糖的堿性酶。溶菌酶主要通過破壞細胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡萄糖之間的β-1,4糖苷鍵，使細胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，導致細胞壁破裂內容物逸出而使細菌溶解。溶菌酶還可與帶負電荷的病毒蛋白直接結合，與DNA、RNA、脫輔基蛋白形成復合體，使病毒失活。溶菌酶能有效地水解細菌細胞壁的肽聚糖，其水解位點是N-乙酰胞壁酸（NAM）的1位碳原子和N-乙酰葡萄糖胺（NAG）的4位碳原子間的β-1.4糖苷鍵。肽聚糖是細菌細胞壁的主要成份，它是由NAM、NAG和肽“尾”（由4個氨基酸殘基）組成，NAM與NAG通過β-1.4糖苷鍵相連，肽“尾”則是通過D-乳酰羧基連在NAM的第3位碳原子上，肽尾之間通過肽“橋”（肽鍵或少數幾個氨基酸）連接，NAM、NAG、肽“尾”與肽“橋”共同組成了肽聚糖的多層網狀結構，作為細胞壁的骨架，上述結構中的任何化學鍵斷裂，皆能導致細菌細胞壁的損傷。對于革蘭氏陽性菌（G+），如藤黃微球菌、枯草桿菌或溶壁微球菌等，與革蘭氏陰性菌（G-），如大腸桿菌、變形桿菌、痢疾桿菌、肺炎桿菌等，其細胞壁中肽聚糖含量不同，G+細菌細胞壁幾乎全部由肽聚糖組成，而G-細菌只有內壁層為肽聚糖，因此，溶菌酶對于破壞G+細菌的細胞壁較G-細菌強?？咕饔茫喝芫钢饕槍Ω锾m氏陽性細菌，因為這些細菌的細胞壁較厚，含有較多的肽聚糖層。通過破壞這些細菌的細胞壁，溶菌酶能夠有效地抑制其生長和繁殖。免疫防御：溶菌酶是先天免疫系統的重要組成部分，能夠迅速響應并清除入侵的