高中生物 3.1 酶的制备及活力测定课件 中图版选修1.ppt

第一节酶的制备及活力测定 课程标准 1 研究酶的存在和简单制作方法 2 尝试利用酶活力测定的一般原理和方法 课标解读 1 了解酶的合成 作用与分布 2 理解提取和制备酶的简单方法 3 掌握酶活力测定的一般原理 方法及影响因素 1 酶的合成酶是在生物体 中合成的 2 酶的分布多数酶在 直接参与生物化学反应 少数的酶要分泌到 发挥作用 酶的提取与酶活力的测定方法 1 酶的提取 活细胞 细胞内 细胞外 3 酶的提取提取细胞内的酶 可用 或 等机械将组织细胞破碎 经 制备成粗酶液 提取分泌到细胞外的酶 如 等 可以直接从动物 或细胞外的 中提取 1 酶活力的表示方法酶的活力通常以单位时间内 或者在单位时间内 来表示 2 测定酶活力原因在提取过程中 等多种环境条件都可能影响酶的 导致酶 直至丧失 2 酶的活力及测定 破碎仪 研磨器 匀浆器 过滤 离心 唾液淀粉酶 胰蛋白酶 分泌物 组织间隙 底物的消耗量 产物的生成量 温度 酸碱性 空间结构 变性 活力 1 酶的分布与提取 分光光度法是通过直接测定溶质对光的吸收能力来确定溶液浓度的方法 测定过程如下 配制梯度浓度标准溶液 测出标准溶液的吸光值 在分光光度计上 选取特定的波长 测出上述各溶液的吸光值 绘制标准曲线 以各种标准溶液的浓度为横坐标 相应的吸光值为纵坐标 在方格坐标纸上绘制标准曲线 测定待测样品的吸光值 查找浓度 计算物质的含量 根据测出的吸光值 在标准曲线上查找它的对应浓度 计算待测物质的含量 2 酶活力的测定方法 分光光度法 下列各项能表示酶活性高低的是 a 单位时间 单位体积内反应物的总量b 一段时间后生成物的总量c 一段时间后 一定体积中消耗的反应物的量d 单位时间内 单位体积中反应物的减少量或产物的增加量解析酶活性的高低可以用在一定条件下 酶所催化的某一化学反应的反应速率表示 而酶反应速率是指单位时间内 单位体积中反应物的减少量或产物的增加量 答案d 巩固1 植物淀粉酶的制备及活力测定 1 提取酶液 称取2g萌发的 种子 加1g 研磨成匀浆 倒入25ml的 中 加 稀释定容至25ml 在 下放置15 20min 然后以3000r min离心5min 取出上清液 内含淀粉酶 将其中一部分上清液在 使酶失活 2 滴加酶液 取4支试管 编号1 2 3 4 向1 2号试管中各加入 1ml 向3 4号试管中加入 1ml 酶的制备与活力测定的过程 水稻 石英砂 刻度试管 蒸馏水 室温 沸水中水浴加热 未煮过的新鲜酶液 已煮过的失活酶液 3 恒温处理 将4支试管 放入 恒温水浴锅中保温15min 再向各试管分别加入 下预热的质量分数为1 的淀粉溶液2ml 摇匀后立即放入 水浴中保温5min 4 钝化处理 取出试管 向各试管同时加入4ml0 4mol l的质量浓度为0 4mol l 4ml 以钝化 使反应 5 测定吸光值 从4支试管中各取2ml溶液 分别放入25ml具塞 中 再加入2ml 试剂 混匀 煮沸 冷却后用蒸馏水稀释至25ml混匀 分别移入4支 用 在波长 nm处进行 记录 并记算平均值 同时 40 40 40 naoh溶液 酶的活 终止 性 刻度试管 3 5 二硝基水杨酸 比色杯 分光光度计 520 比色 吸光值 6 绘制 7 查找 含量 8 计算淀粉酶的活力 标准曲线 麦芽糖 1 酶的制备 特别提醒 萌发的水稻种子或小麦种子都是制备植物淀粉酶的一些好材料 制备过氧化氢酶时 选取新鲜的动物肝脏 马铃薯块茎或萝卜块根均可 1 原理淀粉酶活力的大小与产生的麦芽糖的量成正比 麦芽糖与3 5 二硝基水杨酸试剂反应 生成黄褐色产物 用标准浓度的麦芽糖溶液制作标准曲线 用分光光度法测定淀粉酶作用于淀粉后生成的麦芽糖的量 以单位重量样品在一定时间内生成的麦芽糖的量表示酶活力 2 活动程序 提取酶液 滴加酶液 恒温处理 注意保温温度和时间 2 用分光光度法测定淀粉酶活力 钝化处理 用0 4mol lnaoh处理 测定吸光值 注意加入的试剂以及呈现的颜色 绘制标准曲线 用分光光度计在波长520nm处进行比色 记录吸光值 以吸光值为纵坐标 麦芽糖含量为横坐标 绘制标准曲线 其中0 0ml管为空白对照 式中 a为淀粉酶水解淀粉生成的麦芽糖量 在标准曲线上查得 mg a 为淀粉酶的对照管中的麦芽糖量 mg v为比色时所用样品液体积 ml t为酶促反应时间 min 特别提醒需将提取的一部分酶液进行灭活处理 即取一部分上清液在沸水中水浴加热 使其中的酶失活 以备对照 原理 过氧化氢酶可以催化h2o2分解为水和氧 其反应如下 3 用高锰酸钾滴定法测定过氧化氢酶的活力 如果在反应系统中加入适当过量的过氧化氢溶液 经过酶促反应后 在酸性条件下 用标准高锰酸钾溶液滴定多余的h2o2 反应如下 5h2o2 2kmno4 4h2so4 5o2 2khso4 8h2o 2mnso4根据消耗的h2o2的量计算出过氧化氢酶的活力 酶活力用每克鲜重样品1min内分解h2o2的毫克数表示 式中 a为对照kmno4滴定毫升数 ml b为酶反应后kmno4滴定毫升数 ml vt为提取酶液总量 ml vs为反应时所用酶液量 ml w为样品鲜重 g t为反应时间 min 1 7为换算系数 即每消耗1ml物质的量浓度为0 1mol l的高锰酸钾溶液 相当于样品中含有1 7mgh2o2 下列关于过氧化氢及过氧化氢酶的叙述中 不正确的是 a 过氧化氢可被过氧化氢酶水解b 过氧化氢能被无机催化剂分解c 过氧化氢酶的催化效率比无机催化剂高d 过氧化氢酶在强酸性环境中活力最高解析过氧化氢酶及kmno4等无机催化剂都能将过氧化氢分解成水和氧气 酶的催化具有高效性 即比无机催化剂的催化效率高许多倍 酶的催化一般要在较温和的条件下进行 高温 强酸 强碱条件下都不适于酶的催化 答案d 巩固2 加工橘子罐头 采用酸碱处理脱去中果皮 橘络 会产生严重污染 目前使用酶解法去除橘络 可减少污染 下列生长在特定环境中的4类微生物 不能大量产生所用酶的是 a 生长在麦麸上的黑曲霉b 生长在酸奶中的乳酸菌c 生长在棉籽壳上的平菇d 生长在木屑上的木霉 例1 示例一酶的制备 思维导图 深度剖析脱去中果皮 应选择含纤维素酶较多的微生物 a c d所述均含较多纤维素酶 答案b 下图的实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝聚的影响 先将酶和乳汁分别放在2支试管中 然后将这2支试管放入同一温度的水中水浴15min 再将酶和乳汁倒入同一试管中混合 保温并记录凝乳所需要的时间 通过多次实验并记录在不同温度下凝乳所需要的时间 结果如下表所示 据此实验 请判断下列叙述中正确的是 例2 示例二影响酶活性的因素 a 凝乳时间越长 凝乳酶的活性越高b 如果将a组的水温逐渐提高 乳汁可以凝固c 低温破坏了酶的分子结构 所以10 温度下乳汁不凝固d 可以肯定 凝乳酶的最适温度为40 思维导图 深度剖析温度影响酶的活性 在低于最适温度时 随温度的升高 酶的活性逐渐增强 高于最适温度时 随温度的升高 酶的活性逐渐减弱以至失活 低温使酶的活性降低 但酶并没有变性失活 当温度逐渐升高时 酶的活性也会逐渐增强 答案b 探究性实验是指实验者在不知晓实验结果的前提下 通过自己实验 探索 分析 研究得出结论 从而形成科学概念的一种认知活动 实验假设一般采用 如果a 则b 的形式表达 是根据现有的科学理论 事实 对所要研究的对象设想出一种或几种可能性的答案 解释 实验现象未知 对应实验目的 作出探究实验结论 验证性实验是指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果 巩固和加强有关知识内容 培养实验操作能力为目的的重复性实验 实验现象已知 对应实验目的 作出肯定实验结论 探究性实验与验证性实验 技法必备 1 2 已知新稻米中过氧化氢酶的活性明显高于陈稻米 植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时 能使某些酚类物质 如1 愈创木酚氧化成红褐色物质 其颜色的深浅与酶活性呈正相关 实验一现有两堆稻米 有一堆为新稻米 a 有一堆为陈稻米 b 请完成下面实验设计 证明新稻米中过氧化氢酶的活性明显高于陈稻米 实验目的 验证新稻米中过氧化氢酶的活性高于陈稻米 实验原理 试剂和用具 1 愈创木酚 1 过氧化氢 具塞试管 培养皿 移液管 观察颜色的放大镜等 能力展示 实验步骤 1 2 让稻米浸有1 愈创木酚 分别用移液管往2只试管内加入1 愈创木酚溶液 浸没大米 盖上试管塞用力振荡20下 静置一段时间后 弃掉多余液体 3 将两试管中浸有1 愈创木酚的稻米分别倒入2个对应编号的培养皿中 用镊子摊开 然后用移液管吸取1 过氧化氢分别滴到培养皿中的稻米上 使所有稻米都浸有过氧化氢 4 一段时间后 用放大镜观察两培养皿里稻米的颜色变化 实验结果 实验结论 实验二假如现有两堆稻米 只知道有一堆为新稻米 另一堆为陈稻米 但不知哪一堆为新稻米 哪一堆为陈稻米 请你完成下面实验设计 将新稻米与陈稻米区分开来 实验目的 实验步骤 1 2 3 4 步骤与实验一中相同 实验结果预测及分析 1 2 分析比较上述两个实验的实验目的 说出它们有什么主要的不同 答案实验一实验原理 因为植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时 能使某些酚类物质 如1 愈创木酚氧化成红褐色物质 其颜色的深浅与酶活性呈正相关 因此新稻米使酚类物质氧化颜色较陈稻米深实验步骤 1 取两支具塞试管 分别编号为a和b a试管内放入适量的新稻米 b试管内放入与a试管内等量的陈稻米 4 实验结果 a试管内稻米的红褐色比b试管内颜色深实验结论 新稻米中过氧化氢酶的活性高于陈稻米 实验二实验目的 区分新稻米与陈稻米实验步骤 1 取两支具塞试管 分别编号a和b a管和b管内分别放入等量的两种稻米实验结果预测及分析 1 如果a管稻米颜色比b管深 则a管稻米为新稻米 b管为陈稻米 2 如果b管稻米颜色比a管深 则a管稻米为陈稻米 b管稻米为新稻米实验一为验证性实验 实验二为探究性实验 下列关于酶的叙述中 不正确的是 a 绝大多数酶是活细胞产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质 合成场所为核糖体b 参加反应的前后 酶的化学性质不变c 酶的活性受环境的ph和温度的影响d 酶在细胞内才能发挥作用 离开细胞即失效解析酶是活细胞产生的 但酶发挥作用并不一定都在细胞内 如各类消化酶是消化腺细胞产生并分泌的 在消化道内消化有机物 答案d 1 下列说法不正确的是 a 多酶片是从生物体内提取的 含有多种消化酶 能帮助消化b 生物体的所有酶都分布在生物体活细胞中c 检测酶的活力的原因是许多因素都可能影响它的空间结构 导致酶变性失活d 麦芽糖与3 5 二硝基水杨酸试剂反应 能生成黄褐色产物答案b 2 在淀粉 琼脂块的5个圆点位置 分别用不同的方法处理 如下图所示 将此实验装置放入37 的恒温