温度对酶活性影响.docx

1、课题 2温度对酶活性的影响课题概述：生物体内的各项代谢，只有在酶的参与下才能迅速进行。酶的本质是蛋白质，其催化作用受温度等条件的影响。不同类酶均有其作用的最适温度，高于或低于该温度，酶的活性就会下降，直至完全遭到破坏。双氧水对大多数生物体有害，而许多生物体内都有过氧化氢酶等来分解它。过氧化氢酶H 2O2 H 2O+ O 2本实验将以酵母菌为过氧化氢酶来源，利用氧气浓度传感器来测定不同温度下该反应的速度，从而确定过氧化氢酶发挥作用的最适温度。氧气浓度传感器可测定气体中 0-27% 范围的氧气的浓度。其核心装置是一原电池，氧气分子进入其中被还原而引起电流变化，即氧气浓度决定了电流变化的大小，进而改

2、变输出电压的大小。因此通过对输出电压的测定即可确定气体中氧气的浓度。目的：1学会氧气浓度传感器的使用方法。2学会测定不同温度下酶促反应的速率，并对各速率进行比较。器材：实验材料：市售干酵母。实验仪器及用品：TI 83 Plus 图形计算器及CBL 系统、氧气浓度传感器(附配套塑料瓶 ) 、玻璃棒、温度计、 100mL 小烧杯、 50mL 量筒、小试管、刻度移液管、胶头滴管、保温杯、蒸馏水洗瓶、冰、冷水、热水、吸水纸。实验试剂： 3% H2 O2 溶液、 2%葡萄糖。步骤：一实验准备1水浴准备：保温杯(或两个烧杯间填充泡沫塑料代替之)中盛放一定量冰水或热水，分别调至05、 20 25、 3035

3、、 3540。实验期间温度计始终要悬在水中，监测温度。如有变化，及时调整。2称取0.5g 干酵母溶解在25mL2% 葡萄糖溶液中，搅拌均匀。取4 支小试管，各加入1mL 上述悬浊液，分别置于各温度水浴中5 10 分钟。二设置传感器1连接 TI 83 Plus 图形计算器、 CBL 系统。2将氧气浓度传感器与CBL 系统 CH1 通道相连。3打开 TI 83 Plus 图形计算器、 CBL 系统，按APPS ，选择“ CHEMBIO ”程序，按ENTER 。 (见图 1、 2)图1图24在“ MAIN MENU ”菜单中选择“1： SET UP PROBES”；输入传感器数量“ 1”，按 ENT

4、ER 。 (见图 3)5在“ SELECT PROBE ”菜单中选择选择“ 7： MORE PROBES ”，直至出现氧气浓度传感器。6在“ SELECT PROBE ”菜单中选择“4： OXYGEN SENSOR ”。 (见图 4)7输入通道序号“(见图 5、6)1”；在“图 3CALIBRATION”菜单中选择“图 41：USE STORE ”。8在“OXYGEN UNITS图 5”菜单中选择“图 61： PERCENT ”。 传感器设置完成后即返回“MAIN MENU”菜单。(见图7、8)图 7图 8三设置采样方式1在“2在“MAIN MENU ”菜单中选择“2： COLLECT DAT

5、ACOLLECT DATA ”菜单中选择“2：TIME GRAPH”。 (见图”，预热9)30 秒后，按ENTER 。 (见图10)图9图 103输入采样间隔时间：“ 30”秒， 按 ENTER 。输入采集数据点的点数：“16”个， 按 ENTER 。屏幕显示该次采样共需历时480 秒，按 ENTER 。 (见图 11、 12)图11图124在“ CONTINUE ”菜单中选择“1： USE TIME SETUP ”。 (见图 13)图 135输入 Y 轴(氧气百分含量 )的最小值：“ 19.0”(%)，按 ENTER 。输入 Y 轴的最大值：“ 22.0” (%)，按 ENTER 。输入 Y

6、 轴坐标点间隔：“ 0.5”，按 ENTER 。随后出现的屏幕上告知“按 ENTER 开始收集数据”。 (见图 14、15)图14图15四数据采集1用移液管移取3mL3% H 2O2 溶液于氧气浓度传感器附带之塑料瓶中，再加入3mL 蒸馏水后，放入35-40 水浴中温育5 分钟左右。2用滴管滴加 4 滴 35-40温度的干酵母葡萄糖溶液，略微震荡摇匀后塞上氧气浓度传感器，按 ENTER 开始收集数据。3当 CBL 显示“ DONE ”时，采样全部完成 (见图 16)。按 ENTER 即可看到氧气浓度随时间变化曲线，按 ENTER 。4在“ REPEAT”菜单中选择“ 1： NO”。 (见图 1

7、7)图 16图 175在“ MAIN MENU ”菜单中选择“ 7： QUIT ”。6取出传感器，洗净塑料瓶，吸干水分。用风扇或纸扇对传感器扇风一分钟左右以换气。五数据存储1在主界面中按2nd+LIST ，在“ NAMES ”菜单中选择“1：L1 ”；按STO；按 ALPHA+A， 按 ENTER 。此操作将L1 数组中的数据存储到A 数组中。( 见图 18、19)图18图192在主界面中按2nd+LIST ，在“ NAMES ”菜单中选择“2：L2 ”；按STO；按 ALPHA+B， 按 ENTER 。此操作将L2 数组中的数据存储到B 数组中。( 见图 20、21)图20图21六继续数据采

8、集。1按 APPS，选择“ CHEMBIO ”程序，按ENTER 。2重复三、四、五的操作步骤，可以依次测定30-35、 20-25、 0-5下过氧化氢酶催化反应的速率。实验结果及数据处理：1按 ENTER ，在“ MAIN MENU”菜单中选择“7：QUIT ”。2在主界面中按2nd+LIST ，在“ NAMES ”菜单中选择“A ”；按 STO；按2nd+LIST ，在“ NAMES ”菜单中选择“1： L1 ”， 按 ENTER 。此操作将A 数组中的数据复制到L1 数组中。 (见图 22)3在主界面中按2nd+LIST ，在“ NAMES ”菜单中选择“B ”；按 STO；按2nd+L

9、IST ，在“ NAMES ”菜单中选择“2： L2 ”， 按 ENTER 。此操作将B 数组中的数据存储到L2 数组中。 (见图 23)图22图234按 2nd+LIST ，在“ OPS”菜单中选择“ 8： SELECT( ”； 按 2nd+LIST ，在“ NAMES ”菜单中选择“ 1： L1 ”；按 ，；按 2nd+LIST ，在“ NAMES ”菜单中选择“ 2： L2 ”；按 ) ； 按 ENTER 。此操作将从 L1 、L2 数组中截取出一段。 (见图 24、25)图 24图 255截取出曲线上最近似于直线的一段，以便进行回归。按至所选取的直线的起点，按 ENTER ；按至直线终

10、点，按ENTER 。按 2nd+QUIT 。 (例：见图26、 27、28)举例如下 (起点： X =90 ，Y =19.283 ；终点： X =390 ， Y =21.079)图26图27图 286按 STAT ，在“ EDIT ”菜单中选择“1： EDIT ”，可以看到截取的数据自动替换了原 L1 、 L2 中的数据。按2nd+QUIT 退出。 (例：见图29、 30)图 29图307按STAT ，在“ CACL ”菜单中选择“4：LinReg(ax + b) ”； 按 2nd+LIST，在“ NAMES”菜单中选择“1：L1 ”；按 ，；按2nd+LIST，在“ NAMES ”菜单中选择

11、“2：L2 ”。 此操作将对L1 、 L2 数组中数据进行线性回归。得到线性回归的方程为y = 0.00603x + 18.739，线性回归的相关系数r = 0.999。 (例见图31、32、33)图31图32图 338以上操作完成了对40时过氧化氢酶分解双氧水，生成氧气速率曲线的回归计算。重复 28 操作，依次完成 35， 25， 5时过氧化氢酶分解双氧水，生成氧气速率曲线的回归计算。 (例：见图 34、35)图34图35图示： 1.40下酵母菌催化双氧水分解速率曲线；2.35下酵母菌催化双氧水分解速率曲线；3.25下酵母菌催化双氧水分解速率曲线；4.5下酵母菌催化双氧水分解速率曲线。水浴温

12、度（）回归直线斜率58.12010-4251.74810-3354.91110-3406.03410-3实验说明：1由于实验中总共要测得4 个温度共 8 组数据，为防止下一组数据覆盖本组数据，在每次测定完成后，必须将L1 、L2 中的时间、氧气浓度数据改名存储。2注意氧气浓度传感器只能用于测定空气中 氧气的含量，正常工作的温度范围是0 40。3氧气浓度传感器应始终垂直向下放置。思考问题：1根据实验数据说明温度是如何影响酶活力的。2哪个温度区间酶活力最大？为什么？3预测如温度继续升高(达到五六十摄氏度)酶活力将会怎样变化？拓展：1 040之间可细分为多个区间( 如每 5一档细分为8 个温度区间 ) ，测定各温度下反应速度，详细研究随温度变化而变化的情况, 找出过氧化氢酶作用的最适温度。2酶的浓度对其分解底物的效率会有何影响。设计实验，