酶的种类,活性及影响因素PPT课件

【 摘要 】 ： 酶广泛存在与生物体中，对生命的生化反应至关重要 ，本实验主要探究不同浓度下催化活性的不同，以及温度， pH值，抑 制剂对于酶活性的影响。 【 关键词 】 ： 酪氨酸酶，唾液淀粉酶，活性， pH，温度 ，抑制剂 【 酶的特性综述 】 酶是一种具有生物活性的蛋白质，有单纯酶和结合酶 两种。单纯酶只含蛋白质，不含其它物质，其催化活性 仅由蛋白质的结构决定。结合酶则由单纯蛋白质和辅基 组成，辅基是结合酶催化活性中不可缺少的部分。 (1)酶的催化效力远远超过化学催化剂 (高 108 109倍 )。 (2)酶催化剂具有高效化学选择性，能从混合物中选择特 定异构体进行催化反应。 (3)酶催化剂对反应条件要求苛刻，如 pH值、温度都各有 特定的界限，超出界限即可引起酶蛋白的变性与分解。 酪氨酸酶是一种多酚氧 化酶 ,具有广泛用途。 它主要存在于动植物体 中 ,在它的催化作用下 经过一系列的生化反应 生成色素。缺乏此酶将 导致代谢性病变：白化 病；相反，如果该酶活 力过高，又可形成黑色 素瘤，最近人们还研究 发现酪氨酸酶可能还与 白癜风发病机制有关。 因此研究酪氨酸酶不仅 有理论意义，而且还有 一定的应用价值。 酪氨酸是一种以 Cu+ 或 Cu2+ 为辅助因子 的全酶，能催化空气 中的氧对多巴的氧化 反应，催化过程可以 通过多巴转换反应的 颜色变化来监测，通 过测定吸光度随时间 的变化来求的酶的活 性。 25 时在 1min内转化 1 mol底物所需要的量为酶的活性单位。通过下式 可计算出所用的酶的活性： a=A*10-6/ktV 式中： a为所用溶液的酶的活性， A为最大吸收处吸光度的变化， t为时 间， k为酪氨酸的摩尔吸收系数， V为加入的酶体积。 进而计算出所用原料中的酶的活性： A=aV0/m 式中： a为原料中酶的活性， V0为原料所得的酶溶液的总体积（ 9ml）， m为原料总质量（ 10.0g） 1. 酪氨酸酶的提取 在研钵中放入 10.0g切碎的马铃薯 ,加入 7.5mlpH值 7.2的缓冲溶液 ,研 磨挤压。滤出提取液 ,离心分离。倾出上层清液保存于冰浴或冰 箱中 。 2. 酶活性的测定 取 2.5ml上述提取液 ,用 pH值 7.2的缓冲溶液于 10.0ml比色管中稀释至 刻度 ,摇匀。取 0.1ml稀释过的提取液于 10.0ml比色管中 ,加入 2.9mlpH值 6.0的缓冲溶液 ,再加入 2.0ml多巴溶液 ,用分光光 度计在 480nm处测定吸光度。开始 6min内每分钟读 1个数 ,以后隔 2min读 1 个数 ,直至吸光度变化不大为止 ,得吸光度为 A1。取 0.2,0.3,0.4ml已 稀释过的提取液重复上述试验 ,得吸光度分别为 A2、 A3、 A4。 表 1：不同 酶 加入量不同 时间 反 应 的吸光度 测 定 提取 液 /mL 不同反 应时间 /(min)吸光度 测 定 值 1 2 3 4 5 6 8 10 12 0.10 0.081 0.093 0.100 0.113 0.127 0.140 0.137 0.138 0.141 0.20 0.139 0.152 0.167 0.183 0.198 0.221 0.226 0.230 0.230 0.30 0.187 0.201 0.223 0.240 0.256 0.271 0.281 0.283 0.290 0.40 0.015 0.019 0.026 0.033 0.037 0.045 0.044 0.051 0.058 以吸光度值为纵坐标，时间为横坐标，可得出在加入酶的 作用下多巴的转换动力学过程，再由直线部分得出转换速 率，即为酶的活性。为使作图更为准确，现只取前六分钟 内数据作图如下： 图 1:0.10mol提取液关系曲线 图 2:0.20mol提取液关系曲线 图 3:0.30mol提取液关系曲线 图 4:0.40mol提取液关系曲线 根据实验数据所画图及求出的活度来看，分别加入 0.1ml、 0.2ml、 0.3ml、 0.4ml的活性是不一样，按照实验推测，应该是逐渐上升的，但是从实验结果 反应的情况上来看，并不是如此，而是上升之后下降，原因在于酶提取液提 取之后保存方法不得当，并没有冰浴，所以导致酶失活，从而导致活性下降 的情况 依次得出不同提取液的活性，比 较 不同体 积 的提取液加入后 相同量的多巴 转换 速率。由于放置 时间较长 ，第四 组实验 已 经 失去可靠性。（酪氨酸 酶 的吸光系数 为 lg k=3.7。） 表 2： 酶 的活性 计 算 已稀 释 的提取液体 积 /mL 活性 /Amin-1 原提取液活性 /（ mL-1） 原料活性 / g-1 0.l0 0.011 21.94 17.55 0.20 0.016 15.96 12.77 0.30 0.017 11.31 9.048 0.40 0.006 2.993 2.394 1.取 0.40ml稀释过了的提取液在沸水浴 中加热 5min，冷却后配成测定溶液， 观察现象。 2.取 0.40ml稀释过的提取液，加入少量 的固体 Na2S2O3配成测定溶液，观察 现象。 3.取 0.40ml稀释过的提取液，加少量 EDTA振动混合，反应一段时间后配 成测定溶液，观察现象。 （ 1）在沸水浴中加热 5分钟冷却后测得的溶液吸光度 基本保持不变，其酶的活性在高温下失活。 （ 2）加入少量固体 Na2S2O3配成的测定溶液，其测得 的吸光度也基本保持不变且比（ 1）条件下的吸光度 还小，其原因是硫代硫酸钠是还原剂， 使蛋白质变性 。 （ 3）稀释的提取液加入少量 EDTA振动混合，其测得 的吸光度在缓慢减小。其原因是 EDTA与辅助因子络 合，使酶活性失活。 实验现象证明，唾液淀粉酶活性有效 实验一 淀粉酶活性的检测 实验二 pH对酶活性的影响 盐酸 乳酸 蒸馏水 Na2CO3 无变化 基本无变化 较多沉淀 较少沉淀 1.pH过小（过酸）、过大（过碱）都能使酶蛋白变性而失活 . 2.pH的改变能影响酶活性中心上必须基团的解离程度，同时也可以 影响底物和辅酶的解离程度，从而影响酶分子对底物分子的结合和 催化，只有在特定的 pH下，酶、底物和辅酶的解离状态，最适宜它 们相互结合，并发生催化作用，从而使酶反应速度达到最大值。这 个 pH称为酶的最适 pH。唾液淀粉酶的最适 PH为中性，故在蒸馏水 中沉淀最多，盐酸酸性过强，使酶的活性失活，乳酸是弱酸，颜色 基本不变，碳酸钠是弱碱，产生较少的沉 淀。 实验三 温度对酶活性的影响 0oC 37oC 70oC 蓝 浅黄 蓝 n酶的催化作用受温度的影响很大，酶的化学本质是蛋白 质，所以温度过高会引起蛋白质变性导致酶的失活，唾液 淀粉酶在 70 和 0 时，酶活性失活，颜色呈蓝色。在 37 时，是唾液淀粉酶的最适温度，淀粉遇唾液淀粉酶水解， 颜色呈浅黄色。 实验四 抑制剂与激活剂对酶活性的影响 NaCl CuSO4 H2O 浅黄色 深蓝 浅蓝 酶的活性受某些物质的影响，能使酶活性增加的称为激活剂，能使 酶活性降低的称为抑制剂。很多少量的激活剂和抑制剂就会影响酶 的活性，而且常具有特异性。本实验中氯离子为唾液淀粉酶的活化 剂，铜离子为其抑制剂。所以加入 NaCl后，溶液颜色为浅黄色。氯 离子促进唾液淀粉酶的水解。铜离子作为抑制剂，故加入硫酸铜后 ，溶液颜色为深蓝色。水作为对照变量，加入后对溶液稀释，颜色 为浅蓝色。 结论 （ 1）酶是一种活性蛋白质，因此，一切对蛋白质有影响的因 素都影响酶的活性。酶与底物作用的活性，受温度、 pH值、 酶液浓度、底物浓度、酶的激活剂或抑制剂等许多因素的影 响。 （ 2）提取物在放置过程中变黑，是由于他们的组织中都含酪 氨酸和酪氨酸酶，酶存在于组织内部，当内部物质暴露于空 气中，在氧的参与下将发生反应，生成黑色素。 （ 3）酶的催化作用，只有在一定温度下才能体现出来。酶在 低温下活性暂时被抑制，高温时会永久失活。 参考文献： 1 KenllnerR,MermetJM,OttoMWindmerHM.Analytical Chemistry.Chapter6.Weiheim:Wiley VCH， 1998;北京大学、吉 林大学合译分析化学北京 :北京大