生物化学实验五、六：温度、pH对酶活性的影响 - 副本

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1、 商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日生物化学实验生物化学实验2016年03月24日 厦门 商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日酶是酶是活细胞活细胞产生的具有产生的具有生物催化作用生物催化作用的的有机物有机物。其中绝大多数酶是蛋白质其中绝大多数酶是蛋白质少数是少数是RNA。酶的来源酶的来源酶的功能酶的功能酶的本质酶的本质降低活化能降低活化能 商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日酶的特性酶的特性(1)酶具有高效性酶具有高效性(2)

2、酶具有专一性酶具有专一性(3)酶的作用条件较温和酶的作用条件较温和酶的专一性建立在酶结构的专一性上 商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日为什么要研究影响酶活性的因素？为什么要研究影响酶活性的因素？u同一反应，酶催化反应的速度要比一般催化剂催化的反应速度要大1061013倍。u大多数酶是蛋白质，对环境条件极为敏感。在高温、强碱或强酸、重金属等影响蛋白质变性的条件下，都会使酶丧失活性。商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日问题1、酶的最适pH、最适温度是怎么确定 的？它们是不是特征性常数？

3、2、pH和温度是怎样影响酶促反应速度 的？3、什么是激活剂？酶的激活与酶原激 活有什么区别？商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日酶的最适pH是怎么测定的？它是一个特征性常数吗？商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日 酶的最适pH值是体外测定的结果，是一个化学上的量度。生理状态下，许多酶不一定全部都要在其最适pH下，只要pH值在酶的催化范围内，酶都能发挥催化效果的。商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日酶的最适pH不是一个特征性常数同

4、一种酶，来源不同，其最适合的pH值也有差异；同一种酶作用于同一底物，随着温度等条件变化，最适合的pH值也有变化；同一种酶在不同的缓冲溶液下具有不同的最适pH。商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日酶的最适温度不是一个特征性常数 酶活性随温度变化的曲线是钟形曲线，有一个最高点，即最适温度。大多数动物酶的最适温度为3740 ，植物酶的最适温度为50 60.一般酶在60 以上变性，少数酶可耐高温，如牛胰核糖核酸酶加热到100 仍不失活。最适温度也不是固定值，它受底物的种类、反应时间等因素的影响。商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部

5、培训班厦门 翔安 2016年03月24日pH值是怎么影响酶的活性的？1、使酶的空间结构破坏，引起酶的活力丧失，这种丧失活力可以是可逆的或者是不可逆的，对可逆的来说，改变pH值后可使活力恢复。2、影响酶的活性部位催化基团的离解状态，使得底物不能分解成产物。3、影响酶的活性部位结合基团的离解状态，使得底物不能和它结合。4、影响底物的离解状态，或使底物不能和酶结合。商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日温度是怎么影响酶的活性的？降低底物分子所必须具有的活化能高温失活 商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年

6、03月24日什么是激活剂？又称活化剂，凡能提高酶活性的物质，都称为激活剂，其中大部分是离子或简单的有机化合物。激活剂按分子大小可分为三类(1)无机离子，如金属离子(K+，Mg2+，Ca2+等)、阴离子(Br-、Cl-等)、氢离子等；(2)有机小分子，如抗坏血酸、谷胱甘肽，乙二胺四乙酸(EDTA)等;(3)蛋白质等生物大分子，如对酶原激活。商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日无机离子不同的离子激活不同的酶，激活剂的作用具有选择性。不同离子之间有拮抗作用和可替代作用，如Na+与K+、Mg2+与Ca2+之间常常拮抗，但Mg2+与Mn2+常可替代

7、。激活剂的浓度要适中，过高往往有抑制作用。商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日简单有机化合物1)还原剂(如半胱氨酸、还原谷胱甘肽、氰化物等)能激活某些活性中心含有SH的酶。2)金属螯合剂(EDTA)能去除酶中重金属离子，解除重金属对酶的抑制作用。商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日酶的激活与酶原的激活的区别酶的激活与酶原的激活的区别 某些酶在细胞内合成或初分泌时没有活性。这些没有活性的酶的前身称为酶原,使酶原转变为有活性酶的作用称为酶原激活。酶的激活是其指可以增加其活性是相对于酶的抑

8、制来说的。商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日酶的抑制剂 酶的活性常受某些物质的影响，能使酶的活性降低的物质称为酶的抑制剂。氯离子为唾液淀粉酶的激活剂，铜离子为其抑制剂。商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日低温、高温、强酸、强碱是否破坏酶结构？如果条件恢复低温、高温、强酸、强碱是否破坏酶结构？如果条件恢复正常酶活性是否恢复？正常酶活性是否恢复？低温低温使酶活性受抑制，温度恢复，酶活性可以恢复；使酶活性受抑制，温度恢复，酶活性可以恢复；高温、强酸、强碱破坏酶结构，使酶失活，不能恢复。高

9、温、强酸、强碱破坏酶结构，使酶失活，不能恢复。商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日在最适温度的两侧，反应速率都比较低，较高的温在最适温度的两侧，反应速率都比较低，较高的温度容易使酶的度容易使酶的 空间结构遭到破坏，蛋白质变性，而空间结构遭到破坏，蛋白质变性，而失去活性。失去活性。每种酶都有自己的每种酶都有自己的最适温度最适温度动物：动物：37-40植物植物 40-60细菌、真菌细菌、真菌的酶最适温度的酶最适温度差差别较大别较大 商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日过氧化氢酶过氧化氢酶

10、在最适合的在最适合的pH下，下，酶的活性酶的活性 最高最高在过酸过碱的条件下，都会使酶的在过酸过碱的条件下，都会使酶的 空间结构遭到破坏空间结构遭到破坏,蛋白质蛋白质变性变性，酶失去，酶失去 。活性活性动物体里的酶最适动物体里的酶最适PH大大多在多在6.5-8.0之间之间(但胃蛋白但胃蛋白酶为酶为1.5，胰液中的酶为，胰液中的酶为8-9)植物体里的酶最适植物体里的酶最适PH大大多在多在4.5-6.5之间之间 商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日在一定范围内，随着温度的在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强；升高，酶的活性逐渐增强；

11、达到最适温度时，酶的活达到最适温度时，酶的活性最高；性最高；超过最适温度时，随着温超过最适温度时，随着温度的继续升高，酶的活性度的继续升高，酶的活性逐渐下降。逐渐下降。酶活性受温度影响酶活性受温度影响示意图示意图温度过高会使酶的空间结温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失构遭到破坏，使酶永久失活活 商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日在一定范围内，随着在一定范围内，随着pH的的升高，酶的活性逐渐增强；升高，酶的活性逐渐增强；达到最适达到最适pH时，酶的活性时，酶的活性最高；最高；超过最适超过最适pH时，随着时，随着pH的的继续升高，

12、酶的活性逐渐继续升高，酶的活性逐渐下降。下降。过酸、过碱过酸、过碱会使酶的空间会使酶的空间结构遭到破坏，使结构遭到破坏，使酶永久酶永久失活失活酶活性受酶活性受pH影响示意图影响示意图 商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日一、实验目的一、实验目的观察淀粉在水解过程中遇碘后溶液颜色的变化。观察温度、温度、pH对唾液淀粉酶活性的影响。商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日酶的催化作用受温度的影响很大，一方面与一般的化学反应一样，提高温度可以增加酶反应的速度。通常温度每升高10，反应速度加快1

13、倍左右，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，以致完全停止反应。二、实验原理二、实验原理 商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日反应速度达到最大值的温度称为某种酶作用的最适温度。高于或低于最适温度时，反应速度逐渐降低。酶的活性受其环境pH的影响，在一定pH下，酶反应具有最大的速度，高于或低于此值，反应速度下降，通常称此pH为酶反应的最适pH,不同酶的pH最适值不同，例如，胃蛋白酶的最适pH为1.5-2.5，蛋白酶的最适pH为8等

14、。最适pH有时因底物的性质和缓冲液性质不同而不同，而且常与酶的等电点不一致，因此，酶的最适pH并不是一个常数，只是在一定条件下才有意义。商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日三、仪器与试剂：三、仪器与试剂：器材：试管和试管架吸量管(1.2、0.5、1、2、5、10ml)锥形瓶(50、100ml)恒温水浴锅量筒(100ml)玻璃漏斗恒温水浴锅滤纸 商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日试剂：1、0.3%氯化钠的0.2%、0.5%淀粉溶液(新鲜配制)2、稀释100倍的唾液3、0.2M磷酸氢二

15、钠溶液4、0.1M柠檬酸溶液5、碘化钾-碘溶液 商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日试剂：第一相溶剂：正丁醇：12%NH4OH：95%乙醇=13：3：3(V/V)；配置1.2L0.5%茚三酮无水丙酮溶液：0.5g茚三酮溶于100ml无水丙酮，贮于棕色瓶。标准氨基酸：精氨酸、丙氨酸、缬氨酸、天冬氨酸(难溶)。0.2g溶于100ml蒸馏水中混合氨基酸。取两种氨基酸各0.2g溶于100ml蒸馏水中 商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日 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和麦

16、芽糖。他们遇碘各呈不同的颜色，直链淀粉（即可溶性淀粉）遇碘呈兰色，糊精按分子从小到大的顺序，遇碘可呈兰色、紫色、暗褐色和红色，最小的糊精和麦芽糖遇碘不呈现颜色。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，而知，可由酶反应混合物遇碘而呈现的颜色来判断酶的活性。商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日 取3支试管，编号后各加入淀粉溶液2ml。将1、2号试管放入37恒温水浴锅中保温，第3号试管放入冰水中冷却，5 min后，向第2、3号试管加稀释唾液各1 ml，摇匀，20 min后取出3支试管，各加碘化钾-碘溶液2滴，混匀，比

17、较各试管溶液的颜色。判断淀粉被唾液淀粉酶水解的程度，并说明唾液淀粉酶活性的影响。商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日取干净的50 ml锥形瓶3个编号，按下表中的比例，用吸量管添加0.2M磷酸氢二钠溶液和0.1M柠檬酸溶液，制备pH5.0、6.8、8.0三种缓冲溶液。取三支干净试管，编号，将3个锥形瓶管中不同pH的缓冲液各取3ml，分别加入相应号码的试管中，然后再向每个试管加入0.5%淀粉溶液2 ml，摇匀。商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日 以1 min的间隔，依次向第1至第3号试

18、管加入稀释200倍的唾液2 ml，摇匀，并以1min的间隔依次将3支试管放入37恒温水浴中保温2min，然后依次将各试管迅速取出，并立即加入碘化钾-碘溶液2滴，摇匀，比较三管溶液的颜色，并解释之。商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日锥形瓶号 0.2M磷酸氢二钠(ml)0.1M柠檬酸(ml)缓冲液pH15.154.855.027.722.286.839.720.288.0 商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日锥形瓶号 0.2M磷酸氢二钠(ml)0.1M柠檬酸(ml)缓冲液pH15.154.855.027.722.286.839.720.288.0 商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日注意事项 唾液中淀粉酶的浓度和活性可能因人而异。多设几个浓度组？要考虑时间的同步性。商务部出口鳗鱼技术指南项目 水产饲料企业高级管理干部培训班厦门 翔安 2016年03月24日