1.DNA复制时是否有水产生

在学习细胞器时，一些教辅材料中有这样的表述：能产生水的细胞结构有线粒体、叶绿体、高尔基体、核糖体、细胞核，其中细胞核在DNA分子复制时产生了水。但是查阅了相关资料后，笔者认为"DNA分子复制时产生水”这一说法是不正确的。DNA分子在复制时，以4种脱氧核苷酸为原料，在相关酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成子链。相邻脱氧核苷酸之间是通过前一个脱氧核苷酸的3’一羟基与下一个脱氧核苷酸的5'一磷酸基团，经过酯化反应形成的磷酸二酯键连接起来的。DNA聚合酶催化脱氧核苷三磷酸连续加到DNA链的3'一OH末端，同时释放焦磷酸。反应式如下：

（dNTP）n+dNTP→（dNTP）n+1+PPi

dNTP（脱氧核苷三磷酸）

PPi（焦磷酸）

同样的，在DNA转录时，RNA聚合酶在模板上将核糖核苷三磷酸连接在一起，并发生如下反应：

（RNA）n+dNTP→（RNA）n+1+ PPi→2Pi

综上，磷酸二酯键形成时没有水生成，DNA复制和转录时都没有水生成。

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2.DNA转录时是否需要DNA解旋酶

解旋酶，又称解螺旋酶，其作用是促进DNA双螺旋解开便于转录。大肠杆菌的RNA聚合酶有核心酶和全酶两种形式，本身具有解旋酶活性，能促进DNA双螺旋的解旋。在转录过程中，全酶的σ因子具有解旋酶活性，首先使DNA部分解旋，当转录进入延伸阶段后，σ因子与核心酶解离，失去σ因子的核心酶通过改变构象结合在DNA上，并以较快的速度沿着DNA模板链移动，从而使转录泡前端不断解螺旋以暴露新的模板链序列。真核生物的转录除了需要RNA聚合酶以外，还需要许多被称为转录因子的蛋白质的协助。与RNA聚合酶Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ相对应的转录因子分别称为TFⅠ，TFⅡ和TFⅢ。TFⅡ-F和TFⅡH就有解旋酶的活性，负责在转录过程中对DNA解旋。

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因此，转录需要解旋酶，但是解旋酶不是某一种特定的蛋白质，而是一类有解旋活性的不同蛋白质。

3.mRNA翻译时是否需要酶的参与

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构成核糖体的两个亚基都是由分子量较大的RNA和许多不同的蛋白质分子组成的。核糖体本身具有一系列与蛋白质合成有关的结合位点与催化位点，其中肽酰转移酶活性位点能催化肽键的形成。近年来的研究表明，肽酰转移酶是一种核酶。其最有力的证据来自Harry F. Noller设计的“碎片”反应，他利用该反应来测定肽酰转移酶的活性，即：

CAACCA-fMet +嘌呤霉素→CAACCA-OH +fMet-嘌呤霉素

在合适的条件下，碎片反应可由大肠杆菌的50S亚基单独催化。当使用蛋白酶和SDS抽提后，50S亚基仍保留20%～40%的肽酰转移酶活性。然而用核糖核酸酶T1处理后，50S亚基的肽酰转移酶活性则完全丧失。进一步的研究表明，催化机理是由23SrRNA上一个高度保守的序列参与了催化过程。

因此，翻译过程需要酶的催化，核糖体本身就是一个多酶聚合体，其中23SrRNA具有关键的肽酰转移酶活性。

陕西师范大学生命科学学院 李静

囡波湾生物

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