实验五 酶的基本性质

1 实验一实验一 酶的性质研究酶的性质研究 酶是生物体内具有催化功能的蛋白质 因此也叫生物催化剂 生物体内存在多种多样 的酶 从而使生物体在温和的条件下能够迅速完成复杂的生物化学反应 酶有的是单纯蛋白质 有的是结合蛋白质 因此 凡是能够引起蛋白质变性的因素 都可以使酶丧失活性 结合蛋白质的非蛋白部分叫做辅酶或辅基 习惯上 将与蛋白质结 合的紧而不易分离的非蛋白部分称为辅基 辅基不能通过透析的方法从酶分子中除去 而 将与蛋白质结合的不紧而易分离的非蛋白质部分称为辅酶 辅酶可以通过透析的方法从酶 分子中除去 目前许多酶已经能够制成结晶 酶具有高度的专一性 特异性 温度和 pH 对酶的活性有显著的影响 能使酶的活性 增加的作用称为酶的激活作用 使酶的活性增加的一些物质称为酶激活剂 能使酶的活性 减弱的作用称为酶的抑制作用 使酶的活性减弱的一些物质称为酶的抑制剂 激活剂与抑 制剂常表现某种程度的特异性 物质代谢是生命现象的基本特征 在机体中了解温度对没活性的影不断进行着的同化 作用和异化作用 绝大多数都是在酶的影响下进行的 所以 生活机能在某种程度内可以 说是由机体内酶类的含量及活性决定的 食品 发酵 制药 制革 造纸 纺织等工业部 门以及临床检验等都和酶有密切关系 因此 酶的研究在生物化学理论上及生产实践上都 占有极其重要的位置 温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响 一一 目的和要求目的和要求 通过检验不同温度下唾液淀粉酶的活性 了解温度对酶活性的影响 进一步明确最适 温度的概念 二二 原理原理 酶的催化作用受温度的影响很大 一方面与一般化学反应一样 提高温度可以增加酶 促反应的速度 通常温度每升高 10 反应速度就加快一倍左右 通常用温度系数表示 一般情况下的温度系数约等于 2 最后反应速度达到最大值 另一方面 酶是一种蛋白质 温度过高可引起蛋白质变性 导致酶的失活 因此 反应速度达到最大值以后 随着温度 的升高 反应速度反而逐渐下降 以至完全停止反应 反应速度达到最大值时的温度称为 某种酶的最适温度 高于或低于最适温度时 反映速度逐渐降低 大多数动物酶的最适温 度为 37 40 植物酶的最适温度为 50 60 但是 一种酶的最适温度不是完全固定 的 它与作用时间的长短有关 反应时间增长时 最适温度向数值较低的方向移动 通常 测定酶的活性时 在酶反应的最适温度下进行 测定酶促反应的初速度 为了维持反应过 程中温度的恒定 一般利用恒温水浴等恒温装置 酶对温度的稳定性与其存在的形式有关 大多数酶在干燥的固体状态下比较稳定能在 室温下保持数月以至一年 在低温下保存的时间更长 因此 酶制剂一般以冻干粉状在低 温下冷冻保存 溶液中的酶 一般不如固体的酶稳定 且易为微生物所污染 通常很难长 期保存而不丧失其活性 溶液状态的酶 在保存时都要加入等体积的甘油 并贮存在 4 冰箱中 酶活性可保持两周至几个月 酶在高温下就更不稳定了 酶的活性通常是用测定酶作用基质在酶作用前后的变化来进行观察的 2 本实验在不同温度条件下使淀粉酶作用于其作用基质 淀粉 并用碘液来检查酶促 淀粉水解程度 来说明温度与酶活力之间的关系 唾液淀粉酶可将淀粉逐步水解成各种不同大小分子的糊精及麦芽糖 它们遇碘各呈不 同的颜色 直链淀粉 即可溶性淀粉 遇碘呈蓝色 糊精按分子大小从大到小的顺序 遇 碘可呈蓝色 紫色 暗褐色和红色 最小的糊精和麦芽糖遇碘不呈现颜色 使整个反应系 统呈现出加入的碘液的颜色 由于在不同的温度下唾液淀粉酶的活性高低不同 则淀粉被 水解的程度不同 所以 可由酶反应混合物遇碘所呈现的颜色来判断 三三 操作步骤操作步骤 取 3 支试管 依次编号 按照下表所示的数据 依次加入各种试剂 混匀 管号 项目 123 淀粉酶液 ml 111 酶液处理 5 分钟 0 37 100 pH7 0 缓冲液 ml 222 1 淀粉液 含 0 3 的 NaCl ml 111 反应条件 10 分钟 0 37 100 冷却 3 分钟流动水冷却 碘液 滴 111 结果 解释现象 四四 仪器和设备仪器和设备 一 一 仪器仪器 1 移液管 1ml 2 2ml 1 2 试管 3 支 试管架 3 恒温水浴锅 37 0 100 二 二 试剂试剂 1 1 淀粉溶液 含 0 3 的 NaCl 将 1g 可溶性淀粉及 0 3gNaCl 混悬于 5ml 蒸 馏水中 搅动后缓慢倒入 60ml 沸腾的蒸馏水中 搅动煮沸 1 分钟 凉至室温后 加蒸馏水至 100ml 置于冰箱中贮存 2 淀粉酶液 每人用自来水漱口 3 次 然后取 20ml 蒸馏水置于一小烧杯中 向烧 杯中吐入一口唾液 摇匀 纱布过滤 取滤液加水至 20ml 制成 1 20 稀释的唾 液淀粉酶液 备用 3 pH7 0 的磷酸缓冲液 PB 取 772 5ml 0 2M Na2HPO4 12H2O 称取 Na2HPO4 12H2O 71 64g 加蒸馏水定容到 1000ml 和 227 5ml 0 1M 柠檬酸溶液 称取柠檬酸 10 505g 加蒸馏水至 500ml 混匀 即可得到 pH7 0 的 PB 4 碘液 称取 2g KI 溶于 5ml 蒸馏水中 随后加 1g 碘 待碘溶解后 加蒸馏水 295g 混合均匀贮存于中色试剂瓶中 或碘试剂 KI I 溶液 将 KI 20g 及碘 10g 溶于 100ml 蒸馏水中 使用前做 10 倍稀释 pH 对酶活性的影响对酶活性的影响 一一 目的目的 3 了解 pH 对酶活力的影响及 pH 的概念 学习测定最适 pH 的方法 二二 原理原理 酶的活性受 pH 的影响极为显著 通常各种酶只在一定的 pH 范围内才表现它的活性 一种酶表现其活性最高时的 pH 称为该酶的最适 pH 酶在最适 pH 条件下具有最大的活 力 低于或高于最适 pH 时 酶的活性逐渐降低 pH 能影响底物和酶分子的解离状态 而 酶只能和某种解离状态下的底物形成络合物 在最适 pH 时 酶分子上的活性基团的解离 状态最适于与底物结合 此时底物分子本身含有的解离基团也处于最佳解离状态 酶和底 物的结合力最大 pH 高于或低于最适 pH 时 酶的活性基团的解离状态发生变化 酶和底 物的结合力降低 因而酶反应速度降低 酶处于强酸或强碱的环境下时 会使酶发生完全 变性 使酶完全丧失其催化活性 不同的酶的最适 pH 不同 大多数酶的最适 pH 在 4 8 的 范围内 动物酶的最适 pH 大多在 pH6 5 8 0 之间 植物和微生物酶多在 pH4 5 6 5 之间 但也有例外 例如 胃蛋白酶的最适 pH 是 1 5 2 5 胰蛋白酶的最适 pH 是 8 精氨酸酶的 最适 pH 是 10 0 酶的最适 pH 受底物和缓冲液的性质性质的影响 如唾液淀粉酶的 pH 约为 6 8 但在 磷酸缓冲液中 其最适 pH 为 6 4 6 6 在醋酸缓冲液中则为 5 6 本实验在不同 pH 条件下使淀粉酶作用于其作用基质 淀粉 并用碘液来检查酶促 淀粉水解程度 来说明 pH 与酶活力之间的关系 唾液淀粉酶可将淀粉逐步水解成各种不同大小分子的糊精及麦芽糖 它们遇碘各呈不 同的颜色 直链淀粉 即可溶性淀粉 遇碘呈蓝色 糊精按分子大小从大到小的顺序 遇 碘可呈蓝色 紫色 暗褐色和红色 最小的糊精和麦芽糖遇碘不呈现颜色 使整个反应系 统呈现出加入的碘液的颜色 由于在不同的 pH 下唾液淀粉酶的活性高低不同 则淀粉被 水解的程度不同 所以 可由酶反应混合物遇碘所呈现的颜色来判断 三三 操作方法操作方法 取 3 支试管 依次编号 按照下表所示的数据 依次加入各种试剂 混匀 管号 操作项目 123 PH 5 0 ml 3 PH 7 0 ml 3 PH 8 0 ml 3 1 淀粉溶液 含 0 3 NaCl ml 111 唾液淀粉酶液 ml 111 保温将上述各管混匀后 37 水浴中保温 检查淀粉水解程度保温约 2 分钟后 从第 2 号试管中取出一滴溶液置于白瓷盘上 用 碘液检查淀粉的水解程度 碘液 滴 111 记录结果 解释现象 四四 仪器和试剂仪器和试剂 一 仪器仪器 1 移液管 5ml 3 1 ml 2 吸耳球 2 试管 3 支 试管架 3 恒温水浴 4 白瓷反应盘 胶头滴管 二 二 试剂试剂 1 1 淀粉溶液 含 0 3 NaCl 同温度对酶活性的影响 4 2 唾液淀粉酶液 同温度对酶活性的影响 3 碘液 同温度对酶活性的影响 4 缓冲系统 1 0 2M Na2HPO4 12H2O 1000ml 称取 Na2HPO4 12H2O 71 64g 加蒸馏水定容到 1000ml 2 0 1M 柠檬酸溶液 称取柠檬酸 10 505g 加蒸馏水至 500ml 按照以下表格所示数据配制 pH 缓冲系统 pH 0 2M Na2HPO4 12H2O ml 0 5M 柠檬酸 ml 5 0257 5242 5 7 0772 5227 5 8 0486 2513 75 酶的激活和抑制酶的激活和抑制 一一 目的目的 1 了解酶促反应的激活和抑制 2 学习检定激活剂和抑制剂影响酶反应的方法和原理 二二 原理原理 酶的活性常受某些物质的影响 有些物质能使酶的活性增加 称为酶的激活剂 使酶 的活性增加的作用称为酶的激活作用 而有些物质能使酶的活性降低 称为酶的抑制剂 使酶的活性降低的作用称为酶的抑制作用 例如 NaCl 为唾液淀粉酶的激活剂 CuSO4为 其抑制剂 很少量的激活剂或抑制剂就会影响酶的活性 而且常具有特异性 值得注意的是激活 剂和抑制剂不是绝对的 有些物质在低浓度时是某种酶的激活剂 而在高浓度时则为该酶 的抑制剂 例如 NaCl 达到 1 3 饱和度时就可抑制唾液淀粉酶的活性 三 操作方法 取 3 支试管 依次编号 按照下表所示的数据 依次加入各种试剂 混匀 管号 操作项目 123 1 NaCl ml 1 1 CuSO4 ml 1 蒸馏水 ml 1 唾液淀粉酶液 ml 111 将上述各管试剂混匀 0 1 淀粉溶液 ml 333 保温摇匀后 37 水浴保温 检验淀粉水解程度保温 1 分钟左右即可检查 1 号管中的淀粉的水解程度 方法同 pH 实验 待 1 号试管的溶液不再变色时取出所有的试管