生物化學(xué)論文修改版

1、生物化學(xué)論文萌發(fā)小麥種子淀粉酶酶學(xué)性質(zhì)研究課程名稱：生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)號(hào)：A09140029班級(jí)：生學(xué)1402姓名：王玥教師：李海濤一、摘要：1、在萌發(fā)小麥種子中提取淀粉酶，研究相關(guān)酶學(xué)性質(zhì)，了解溫度、PH值以及激活劑和抑制劑對(duì)淀粉酶活性的影響，并且對(duì)酶的活力進(jìn)行測(cè)定。2、不同的溫度、PH條件下和加激活劑或抑制劑情況下淀粉酶將淀粉水解的程度不同，產(chǎn)物遇碘呈現(xiàn)不同的顏色，由此可知道酶活性的最適溫度和最適PH，也可知道激活劑能使酶的性增加，抑制劑能使酶的活性降低。對(duì)酶的活力進(jìn)行測(cè)定時(shí)，是測(cè)定產(chǎn)物麥芽糖的量，來(lái)表示酶的活力。3、麥芽糖能將3、5二硝基水楊酸還原成棕紅色的氨基化合物（520nm處有最大吸收

2、峰），其顏色深淺與麥芽糖濃度成正比，利用分光光度法測(cè)定棕紅色的氨基化合物吸光值，從而得到產(chǎn)物麥芽糖的量，來(lái)表示酶的活力1。二、關(guān)鍵詞：小麥種子，淀粉酶，溫度，PH值，激活劑，抑制劑，酶的活力 麥芽糖三、引言：淀粉主要存在于植物中，并且?guī)缀跛兄参镏卸即嬖诘矸勖? 尤其是在萌發(fā)后的禾谷類種子籽粒中淀粉酶活性更強(qiáng)。當(dāng)種子萌發(fā)時(shí), 貯藏物質(zhì)淀粉在它們的作用下降解為簡(jiǎn)單的化合物, 供幼苗生長(zhǎng)所需。正如我們所知，二十一世紀(jì)是生物信息時(shí)代，各種生物學(xué)領(lǐng)域研究層出不窮 ,對(duì)酶的研究是其中一個(gè)重要方面,目前對(duì)酶的研究已轉(zhuǎn)入了后期，各種酶的生化性質(zhì)也相繼被研究出，酶是一種具有催化活性的蛋白質(zhì)，由氨基酸通過(guò)肽鏈連

3、接而成,只有在適當(dāng)?shù)臏囟?、pH和離子強(qiáng)度下才具有生物活性,有些酶還需要輔酶或者輔因子2。通過(guò)此次實(shí)驗(yàn)研究，讓我們進(jìn)一步加深對(duì)淀粉酶的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)，同時(shí)培養(yǎng)我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本思路，學(xué)會(huì)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)組合，提出合理的實(shí)驗(yàn)方案,為以后研究其他種類的酶提供了研究方法和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。也為我們以后更多的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)作好鋪墊。1 材料與方法1.1 材料小麥（由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命學(xué)院生化教研室提供）1.2 方法1.2.1麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作取6支干凈的具塞刻度試管，編號(hào)，按表13-1加入試劑 管號(hào)12345 6麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)液/ml0 0.40.81.21.62.0蒸餾水/ml2.01.61.20.80.40麥芽糖含量/ml0

4、0.40.81.21.62.03,5-二硝基水楊酸/ml2.02.02.02.02.02.0光密度值0.00800.07700.15900.25500.3460 0.4090搖勻，置沸水浴煮沸5分鐘。取出后流水冷卻，加蒸餾水定容只20ml. 以1號(hào)管作為空白調(diào)零點(diǎn)，在540nm波長(zhǎng)下比色測(cè)定光密度。以麥芽糖含量為橫坐標(biāo)，光密度縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄如表麥芽糖含量 MGA光密度值0.00 0.0000 0.20 0.0080 0.60 0.0770 1.00 0.1590 1.40 0.2550 1.80 0.3460 2.00 0.4090 1.2.2 溫度對(duì)淀粉酶活性的影響取8

5、支試管，編號(hào)，按下表操作，并記錄觀察到的顏色。溫度對(duì)淀粉酶活性的影響管號(hào)AaBbCcDd緩沖液（PH5.6）/mL1-1-1-1-淀粉溶液/mL2.5-2.5-2.5-2.5-淀粉酶提取液/mL-1-1-1-1預(yù)保溫/min4室溫40沸水浴混合A倒入a中B倒入b中C倒入c中D倒入d中酶促反應(yīng)（10min）4室溫40沸水浴碘液各3滴（滴管應(yīng)先冷卻至室溫）顯色1.2.3 pH對(duì)淀粉酶活性的影響取3支試管，編號(hào)，按下表操作，并記錄觀察到的顏色。 PH對(duì)淀粉酶活性的影響管號(hào)123緩沖液/mL2（PH3.0）2（PH5.6）2（PH8.0）淀粉溶液/mL各2.5淀粉酶提取液/mL各1酶促反應(yīng)（10min

6、）搖勻，40水浴10min碘液各3滴顯色1.2.4 激活劑和抑制劑對(duì)淀粉酶活性的影響取4支試管，編號(hào)，按下表操作，并記錄觀察到的顏色。激活劑抑制劑對(duì)淀粉酶活性的影響管號(hào)1234緩沖液（PH5.6）/mL各2NaCl溶液/mL1-CuSO4溶液/mL-1-Na2SO4溶液/mL-1-H2O-1淀粉溶液/mL各2.5淀粉酶提取液/mL各1酶促反應(yīng)（10min）搖勻，40水浴10min碘液各3滴顯色1.2.5 小麥種子淀粉酶比活力的測(cè)定取6支試管，編號(hào)，按下表操作。酶活力的測(cè)定操作項(xiàng)目-淀粉酶活力測(cè)定-淀粉酶活力測(cè)定-1-2-3-1-2-3淀粉酶原液/mL111000鈍化-淀粉酶置70水浴15min

7、，冷卻淀粉酶稀釋液/mL000111緩沖溶液/mL向各試管中加入PH5.6檸檬酸緩沖液NaOH溶液/mL4004001%淀粉溶液/mL222222保溫在40恒溫水浴中準(zhǔn)確保溫5minNaOH溶液/mL044044實(shí)驗(yàn)結(jié)果：2.1 溫度對(duì)淀粉酶活性的影響 1號(hào) 2號(hào) 3號(hào) 4號(hào)14：酶的活性幾乎完全被抑制，淀粉未被水解，加入碘液后呈藍(lán)色；2室溫：酶的活性受到一定的抑制，淀粉被部分水解，加入碘液后呈淺藍(lán)色；340：酶的活性達(dá)到相對(duì)最大，淀粉完全被水解，加入碘液后接近無(wú)色；4沸水浴：酶完全失活，淀粉未被水解，加入碘液后呈藍(lán)色；由此可以看出40是小麥淀粉酶的最適溫度。2.2 pH對(duì)淀粉酶活性的影響1號(hào)

8、 2號(hào) 3號(hào)PH=3.0：淀粉酶完全失活，淀粉未被水解，加入碘液后呈深藍(lán)色PH=5.6：淀粉酶活性達(dá)到相對(duì)最大，淀粉被完全水解，加入碘液后呈無(wú)色PH=9.6：酶活性受抑制，淀粉被少量水解，加入碘液后呈淺藍(lán)色由此可以看出pH=5.6是小麥淀粉酶的最適PH2.3激活劑，抑制劑對(duì)小麥淀粉酶的影響1號(hào) 2號(hào) 3號(hào)空白對(duì)照組（H2O Na2SO4）：加入碘液后幾乎呈無(wú)色加NaCl的溶液：淀粉酶活性增加，使淀粉完全水解，加入碘液后呈無(wú)色加CuSO4的溶液：淀粉酶活性降低，淀粉被部分水解，加入碘液后呈深藍(lán)色 由此可以看出NaCl是小麥淀粉酶的激活劑；CuSO4小麥淀粉酶的抑制劑實(shí)驗(yàn)討論：3.1結(jié)果總結(jié)與分析

9、1、 溫度、環(huán)境PH值、激活劑、抑制劑是影響酶活性的幾個(gè)重要因素，研究其中一個(gè)因素對(duì)酶活性的影響時(shí)，要控制其他因素不變（其他因素盡量控制在使酶活性最高的水平上），從而研究這一單一因素對(duì)酶活性的影響。通過(guò)對(duì)淀粉酶活性初步研究得出結(jié)論如下：溫度、PH、激活劑、抑制劑是影響淀粉酶活性的重要因素。在一定溫度范圍內(nèi)，淀粉酶的活性隨溫度的升高而增強(qiáng)，當(dāng)達(dá)到某一溫度（40左右）時(shí)，酶的活性達(dá)到最大，當(dāng)超過(guò)這一溫度后，酶的活性隨溫度的升高而減弱;在一定PH范圍內(nèi)，酶的活性隨PH的升高而升高，當(dāng)達(dá)到某一PH（5.6左右）時(shí)，酶的活性達(dá)到最大，當(dāng)超過(guò)這一PH時(shí)，酶的活性隨PH的升高而降低，直到失去活性；Cl-使酶

10、的活性增強(qiáng)Cu2+使酶活性減弱。通過(guò)與他人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)容易出現(xiàn)個(gè)體偏差。實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng)短結(jié)果會(huì)有偏差。 萌發(fā)天數(shù)不同的材料，糖化時(shí)間不同。春季與冬季測(cè)定的結(jié)果有較大差異。估計(jì)酶的性質(zhì)可能受多種因素影響。2、通過(guò)對(duì)淀粉酶活性初步研究,說(shuō)明溫度、PH、激活劑、抑制劑是影響淀粉酶活性的重要因素。在一定溫度范圍內(nèi)，淀粉酶的活性隨溫度的升高而增強(qiáng)，當(dāng)達(dá)到某一溫度（40左右）時(shí)，酶的活性達(dá)到最大，當(dāng)超過(guò)這一溫度后，酶的活性隨溫度的升高而減弱;在一定PH范圍內(nèi)，酶的活性隨PH的升高而升高，當(dāng)達(dá)到某一PH（5.6左右）時(shí)，酶的活性達(dá)到最大，當(dāng)超過(guò)這一PH時(shí)，酶的活性隨PH的升高而降低，直到失去活性；

11、-2+3Cl使酶的活性增強(qiáng)Cu使酶活性減弱。3、對(duì)于酶活力測(cè)定的方法有很多,比如測(cè)定酶活性的凝膠擴(kuò)散法和組織印漬法3,該法建立了改良凝膠擴(kuò)散法和組織印漬法檢測(cè)-淀粉酶活性的方法,此法的實(shí)驗(yàn)條件容易控制,重復(fù)性好。組織印漬法在玉米種子吸水約5h后即可檢測(cè)到-淀粉酶活性; 再如2-氯-4-硝基苯-半乳糖-麥芽糖苷作底物直接測(cè)定-淀粉酶法,該法用新底物2氯4硝基苯半乳糖麥芽糖苷（GalG2CNP）直接測(cè)定淀粉酶，不需要輔助酶，延滯時(shí)間短（15s），線性范圍寬（可達(dá)2200UL），試劑穩(wěn)定性好，不使用KSCN、NaN3等激活劑，不受內(nèi)源性葡萄糖苷酶的干擾，與EPS法對(duì)比相關(guān)良好5。4、我組由于實(shí)驗(yàn)時(shí)所

12、得結(jié)果不理想，故補(bǔ)做一次實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，我們通過(guò)嚴(yán)格的操作，得到了正確結(jié)果。但因考慮到淀粉在常溫下不易溶于水，且在40攝氏度時(shí)仍無(wú)法混合均勻，所以我組進(jìn)行了改進(jìn)。第一，采用“小份法”，每支試管中放入0.25g淀粉，然后量取1ml 40攝氏度的蒸餾水，搖勻，其他步驟同原實(shí)驗(yàn)。這樣避免了吸取淀粉時(shí)由于淀粉溶解不均勻而導(dǎo)致各試管淀粉含量不一，現(xiàn)象有誤差。第二，因?yàn)槲覀兊谝淮巫龃藢?shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)：4攝氏度下的試管中淀粉多沉淀在底部，且無(wú)法搖勻并完全傾倒出來(lái)，故我們將含酶溶液導(dǎo)入含淀粉的試管，保證淀粉無(wú)損失。最后得到的效果十分明顯。3.2意義研究酶有重要的意義6。生物體內(nèi)的各種代謝變化都是由

13、酶驅(qū)動(dòng)的,酶有兩種功能:其一,催化各種生化反應(yīng),是生物催化劑;其二,調(diào)節(jié)和控制代謝的速度、方向和途徑,是新陳代謝的調(diào)節(jié)元件。酶對(duì)細(xì)胞代謝的調(diào)節(jié)主要有兩種方式:一是通過(guò)激活或抑制以改變細(xì)胞內(nèi)已有酶分子的催化活性;另一種是通過(guò)影響酶分子的合成和降解,以改變酶分子的含量。這種酶水平的調(diào)節(jié)機(jī)制是代謝的最關(guān)鍵的調(diào)節(jié)?，F(xiàn)代酶學(xué)正向著兩個(gè)方向發(fā)展：酶的分子生物學(xué)和酶工程學(xué)，它們是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分，應(yīng)用范圍包括醫(yī)藥，食品，化學(xué)工業(yè)，診斷分析和生物傳感器，涉及的品種不少，如淀粉酶，其市場(chǎng)需求生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)值均很樂觀，并已產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。 淀粉酶在生化中的意義：淀粉酶普遍存在與植物體內(nèi)，特別是萌發(fā)谷物種

14、子淀粉酶活性最強(qiáng)，淀粉酶活性高低可以衡量種子萌發(fā)速率，淀粉酶活性高低可以作為水稻抗逆性的生化指標(biāo)（如干旱，鹽，重金屬脅迫）。 淀粉酶在工業(yè)中的應(yīng)用：淀粉酶已經(jīng)成為工業(yè)應(yīng)用中最為重要的酶之一，它有許多的用途，對(duì)淀粉酶活性的研究可以使我們準(zhǔn)確知道淀粉酶活性，最適溫度，PH值，激活劑抑制劑種類有利于更好的應(yīng)用淀粉酶，對(duì)我們的生產(chǎn)生活有巨大的利益： （1）面包焙烤工業(yè)，淀粉酶用于面包工業(yè)，可以使產(chǎn)品體積更大，顏色更好，顆粒更柔軟。 （2） 淀粉的液化作用和糖化作用，淀粉酶的主要市場(chǎng)是水解產(chǎn)物。淀粉被轉(zhuǎn)化為高果糖玉米糖漿（HFCS）。由于他們的高甜度，被用于飲料工業(yè)中軟飲料的甜味劑。這個(gè)液化過(guò)程就用到在

15、高溫下熱穩(wěn)定性好的淀粉酶。 （3）纖維脫漿，現(xiàn)代纖維制造工藝在編織過(guò)程中產(chǎn)生大量的細(xì)菌，為防止這些紗線斷裂，往往會(huì)在紗線的表面加1層可去除的保護(hù)層。這些表面層的材料，淀粉是一個(gè)很好的選擇。淀粉脫漿可以利用淀粉酶，它能有選擇性地去除淀粉漿而不傷害紗線纖維，還能隨機(jī)地使淀粉降解為易溶于水的糊精，因而容易被洗掉。 （4）造紙工業(yè)，淀粉酶在造紙工業(yè)中的用途主要是紙張圖層淀粉。 （5）除垢劑的應(yīng)用，酶是現(xiàn)代高效除垢劑的成分之。酶在除垢劑中最大功能就是使除垢劑更溫和無(wú)害。 （6）制藥和臨床化學(xué)分析。3.3淀粉酶活性測(cè)定法法比較3種測(cè)定方法的比較測(cè)定方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)DNS靈敏、準(zhǔn)確、精確度高、適宜精確測(cè)量小樣品淀粉酶活性大小測(cè)定步驟較繁，不便分許大量樣品，測(cè)定范圍較窄凝膠擴(kuò)散法簡(jiǎn)便、快速、省時(shí)、省力、消耗材料和藥品較少，不需要特殊儀器測(cè)定范圍較寬邊界不清晰，靈敏度與準(zhǔn)確度較低，不適宜精確淀粉酶活性的大小降落值法快速省時(shí)重現(xiàn)性好、平行性好，消耗的藥品少，適宜測(cè)量大量藥品消耗的材料多，間接測(cè)定淀粉酶活性大小本實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)總酶酶學(xué)性質(zhì)的研究，沒有將-淀粉酶和-淀粉酶的分離，分別進(jìn)行酶學(xué)性質(zhì)的研究，這樣將兩種性質(zhì)有差異酶放在一起研究，結(jié)論不夠明確（-淀粉酶不耐酸，在PH3.6以下迅速鈍化；-淀粉酶不耐熱，在7015min鈍化），我們可以進(jìn)一步將兩種酶分別進(jìn)行研究。其中-淀粉酶應(yīng)用較