酶的基本性質實驗-底物專一性、激活劑和抑制劑、最適溫度課件

實驗六酶的基本性質實驗——底物專一性、激活劑和抑制劑、最適溫度丁鳴一、目的要求1.了解酶的專一性。2.掌握驗證酶的專一性的基本原理及方法。3.學會排除干擾因素，設計酶學實驗。二、基本原理

酶是一種具有催化功能的蛋白質。酶蛋白結構決定了酶的功能——酶的高效性，酶催化的反應（酶促反應）要比相應的沒有催化劑的反應快103～1017倍。

酶催化作用的一個重要特點是具有高度的底物專一性，即一種酶只能對某一種底物或一類底物起催化作用，對其他底物無催化反應。根據(jù)各種酶對底物的選擇程度不同，它們的專一性可以分為下列幾種：Ⅰ.酶的基本性質——底物專一性1.相對專一性一種酶能夠催化一類具有相同化學鍵或基團的物質進行某種類型的反應。2.絕對專一性：有些酶對底物的要求非常嚴格只作用于一種底物，而不作用于任何其他物質。如脲酶只能催化尿素進行水解而生成二氧化碳和氨。如麥芽糖酶只作用于麥芽糖而不作用其它雙糖，淀粉酶只作用于淀粉，而不作用于纖維素。3.立體異構專一性有些酶只有作用于底物的立體異構物中的一種，而對另一種則全無作用。如酵母中的糖酶類只作用于D-型糖而不能作用于L-型的糖。三、實驗材料與試劑1、實驗材料⑴蔗糖酶液(樣品Ⅳ）;⑵新鮮唾液（含唾液淀粉酶）；2、實驗試劑⑴蔗糖酶液蔗糖酶液(樣品Ⅳ），使用濃度可參考“實驗四蔗糖酶的酶活力測定”實驗的情況來選擇酶的稀釋倍數(shù)（加蒸餾水稀釋），備用；⑵唾液淀粉酶液（學生自制）取0.5mL唾液至50ml量筒中，用蒸餾水（稀釋）到50ml，用棉花過濾備用。唾液稀倍數(shù)因人而異，可稀釋50～400倍，甚至更高；⑶5%蔗糖（A.R.）溶液；⑷0.5%淀粉溶液（含0.3%NaCl）；⑸Benedict試劑；四、實驗器材與儀器1.漏斗，2.脫脂棉花；3.恒溫水浴（37℃，100℃）；4.量筒；5.試管及試管架；6.燒杯；7.吸量管。五、實驗操作方法和步驟㈠檢查試劑

取3支試管，按下表操作：試管編號試劑處理1230.5%淀粉（0.3%NaCl）溶液(ml)3

5%蔗糖溶液(ml)

3

蒸餾水(ml)

3Benedict試劑(ml)222搖勻，置沸水浴煮沸2～3min記錄觀察結果注：①檢查目的：試劑是否有干擾因素存在。②也可對蔗糖酶液、唾液淀粉酶液進行檢查是否也有干擾因素存在，請自己設計。123檢查試劑試管編號：123123淀粉酶的專一性試管編號：123123蔗糖酶的專一性試管編號：Ⅱ.影響酶活性的因素——激活劑和抑制劑一、實驗目的和要求1.了解激活劑和抑制劑對酶促反應速度的影響。2.學習檢定激活劑和抑制劑影響酶促反應速度的原理和方法。二、實驗基本原理在酶促反應過程中，酶的活性常受某些物質的影響，有些物質能使酶的活性增加，稱為激活劑；某些物質它們并不引起酶蛋白變性，但能使酶分子上的某些必需基團（主要是指酶活性中心上的一些基團）發(fā)生變化，因而引起酶活力下降，甚至喪失，致使酶反應速度降低，稱為酶的抑制劑。

酶的激活劑種類：1、一些簡單的無機離子，如Mg2+、Cl-等；2、一些中等大小的有機分子，如抗壞血酸等也是激活劑，它們對某些含巰基的酶具有激活作用；3、有些酶的催化作用易受某些抑制劑的影響，因而能除去抑制劑的物質也可稱為激活劑，如EDTA能除去重金屬，因而能解除重金屬對酶的抑制作用。4、具有蛋白質性質的大分子物質，這些激活劑是指可對某些無活性的酶原起作用的酶。

酶的抑制劑有許多種：如重金屬離子（Ag+、Hg2+、Pb2＋、Cu2＋等）、CO、氯化物、H2S、砷化物、氟化物、生物堿、有機磷農藥等都是抑制劑。少量的激活劑或抑制劑就能影響酶的活性，而且常具有特異性。值得注意的是激活劑和抑制劑不是絕對的，各種激活劑對酶的作用是不同的。

本實驗利用淀粉被水解的不同階段產物與碘有不同顏色反應，定性觀察唾液淀粉酶在酶促反應中激活或抑制現(xiàn)象。淀粉經酶促水解為葡萄糖的不同階段的產物與碘作用的顏色反應如下：淀粉

紫色糊精

紅色糊精

無色糊精

麥芽糖

葡萄糖I2

顯藍色

顯紫色

顯紅色

不顯色

不顯色

不顯色（碘色）（碘色）（碘色）

仍為多糖（無還原性）（有還原性）

本實驗中，Cl-為唾液淀粉酶的激活劑；Cu2+為唾液淀粉酶的抑制劑。

利用淀粉被水解的不同階段產物與碘有不同的呈色反應，定性觀察唾液淀粉酶在酶促反應中激活和抑制現(xiàn)象。作用一定時間水解產物+碘

淀粉+碘藍色淀粉+淀粉酶

水解的程度是通過水解混合物遇碘溶液所呈現(xiàn)的顏色之變化來判斷的。顏色變化Cl-或Cu2+三、實驗材料與試劑1、實驗材料新鮮唾液2、實驗試劑⑴唾液淀粉酶（學生自制）取唾液1ml至50ml量筒中，用蒸餾水稀釋至50ml，用棉花過濾備用。唾液稀釋倍數(shù)因人而異，可稀釋50～400倍，甚至更高。⑵0.1%淀粉溶液⑶1.0%氯化鈉溶液⑷1.0%硫酸銅溶液⑸1.0%硫酸鈉溶液⑹碘化鉀-碘液五、實驗操作方法和步驟取試管4支，按下表操作：試管編號試劑處理12340.1%淀粉溶液(ml)

3

3

3

31%硫酸銅溶液(ml)1

1%氯化鈉溶液(ml)1

1%硫酸鈉溶液(ml)

1蒸餾水(ml)1唾液淀粉酶(ml)1111混勻，37℃恒溫水浴，保溫10min碘化鉀-碘液（滴）1111記錄觀察結果注意：⑴找出準確的保溫時間，是本實驗是實驗能否成功的關鍵步驟之一，唾液淀粉酶液濃度可根據(jù)個人情況而定，通過37℃水浴溶保溫計時，反應時間最好在8～15min以內，只有確定準確的保溫時間才能進行實驗。⑵加入酶液后，務必充分搖勻，保證酶與全部淀粉液接觸的反應才能得到理想的顏色梯度變化結果。⑶碘化鉀–碘液不要過早地加到點滴板上，以免碘液揮發(fā)，影響顯色效果。六、結果分析討論七、思考題1.激活劑可分哪幾類？本實驗中NaCl、硫酸銅是屬于哪種類型？2.本實驗中，1，2，3，4管各有何用意？為什么要設計第3管和第4管？3.抑制劑與變性劑有何不同？試舉例說明。八、注意事項1.試管要干凈，所有試劑加量準確，加好試劑后要搖勻。2.使用試劑時不要人為造成試劑間的互相污染，以免實驗結果的錯誤。3.試劑用好瓶蓋要立即蓋好，防止試劑間的互相污染。4.兩種淀粉不要弄錯。5.激活劑抑制劑實驗中，注意運用點滴板（顯色板）來控制保溫時間；如1，2，3，4管顏色反應無明顯差別，可能是唾流淀粉酶活力太高或太低，若酶活性太高可將酶稀釋后重做；若酶活性太低，可延長保溫時間或增加酶的濃度。Ⅲ.影響酶活性的因素——溫度，最適溫度測定一、實驗目的和要求1.了解溫度對酶活力的影響；2.學習測定最適溫度的原理和方法；二、實驗基本原理酶的催化反應受溫度影響很大，每一種酶所催化的反應，在一定條件下，僅在某一溫度范圍內表現(xiàn)出最大的活力，即反應速度最大時的溫度，這個溫度稱為該酶促反應的最適溫度，高于或低于最適溫度時，反應速度逐漸下降。因此，酶促反應與溫度的關系，用酶活力對溫度作圖，通常具有鐘罩形曲線特征。溫度與酶活力的關系測定是選擇一定的條件，把底物濃度、酶濃度、反應時間、pH等固定在最適狀態(tài)下，然后在一系列不同溫度條件下，進行反應初速度測定，以酶反應初速度對溫度作圖，可以得一個鐘罩形的曲線，即為溫度—酶活性曲線，在某溫度有一酶活力最大值，這個溫度即為最適溫度。三、實驗材料與試劑1、實驗材料⑴蔗糖酶液(樣品Ⅳ），使用濃度可參考“實驗四蔗糖酶的酶活力測定”實驗的情況來選擇酶的稀釋倍數(shù)（加蒸餾水稀釋），備用；⑵新鮮唾液。2、實驗試劑⑴0.2mol/L醋酸緩沖液（pH4.6）⑵5%蔗糖（A.R.）溶液（W/V）⑶3,5—二硝基水揚酸（簡稱DNS）試劑⑷0.5%淀粉溶液（含0.3%NaCl）⑸IK-I2溶液四、實驗器材與儀器1.試管及試管架，2．恒溫水浴(37℃、50℃、65℃、75℃、100℃），3．吸量管,4．滴管,5．點滴板，6．分光光度計，7．制冰機。五、實驗操作方法和步驟一、溫度對唾液淀粉酶活力的影響1．觀察溫度對酶活動的影響：取5支試管，按表4-1操作。2、繪制溫度-酶活力曲線圖，以反應溫度為橫坐標，反應液顏色的深淺程度（代表酶活力的大?。榭v坐標。繪制溫度——酶活力曲線（鐘罩形），確定唾液淀粉酶的最適溫度。管號試劑 123450.5%淀粉液（0.3%NaCl）(ml)22222溫度（℃）冰浴約0℃室溫375065各預溫5min唾液淀粉酶(作相應的預溫）（ml）11111

將試管內溶液混勻后，置各相應溫度，保溫10minIK-I2液（滴）11111記錄顏色變化表4-1注意：⑴找出準確的保溫時間，是本實驗是實驗能否成功的關鍵步驟之一，唾液淀粉酶液濃度可根據(jù)個人情況而定，通過37℃水浴溶保溫計時，反應時間最好在8～15min以內，只有確定準確的保溫時間才能進行實驗。（2）加入酶液后，務必充分搖勻，保證酶與全部淀粉液接觸的反應才能得到理想的顏色梯度變化結果。（3）碘化鉀–碘液不要過早地加到點滴板上，以免碘液揮發(fā)，影響顯色效果。⑷各管保溫時間要相同。表4–2管號試劑

條件012345反應溫度（℃）試劑室溫室溫375065750.2mol/L醋酸緩沖液（pH4.6）(ml)1111115%蔗糖溶液

(ml)0.50.50.50.50.50.5預熱3min稀釋蔗糖酶液(樣品Ⅳ）(ml)(作相應的預溫）H2O0.50.50.50.50.50.5保溫反應10min3,5–二硝基水楊酸（ml）111111混勻后，100℃加熱5min

蒸餾水（ml）555555A520012345012345表4–2結果六、結果分析討論七、思考題1．什么是酶的最適溫度？有何用