| 酶与一般催化剂最主要的区别之一是酶具有高度特异(专一)性,即一种酶只能对一种底物或一类底物(此类底物在结构上通常具有相同的化学键)起催化作用,对其他底物无催化反应。例如,淀粉酶和蔗糖酶虽然都是催化糖苷键的水解,但是淀粉酶只对淀粉起作用,蔗糖酶只水解蔗糖。还原糖产物可用本乃狄试剂鉴定。
通过比较淀粉酶在不同pH、不同温度以及有无抑制剂或激活剂时水解淀粉的差异,说明这些环境因素与酶活性的关系。
试剂和器材
一、试剂
2%蔗糖溶液:用分析纯蔗糖新鲜配制。
1%淀粉溶液:1g淀粉和0.3g NaCl,用5ml蒸馏水悬浮,慢慢倒入60ml煮沸的蒸馏水中,煮沸1min,冷却至室温,加水到100ml,冰箱贮存。
0.1%淀粉溶液:0.1g淀粉,以5ml水悬浮,慢慢倒入60ml煮沸的蒸馏水中,煮沸1min,冷却至室温,加水到100ml,冰箱贮存。
本乃狄(Benedict)试剂:17.3g CuSO4•5H2O,加100ml蒸馏水加热溶解,冷却;173g柠檬酸钠和100gNa2CO3•2H2O,以600ml蒸馏水加热溶解,边加边搅匀,最后定容至1000ml。如有沉淀可过滤除去,此试剂可长期保存。
碘液:3g KI溶于5ml蒸馏水中,加1g I2,溶解后再加295ml水,混匀贮存于棕色瓶中。
磷酸缓冲液:
A液:0.2mol/L Na2HPO4
称取28.40g Na2HPO4(或71.64g Na2HPO4•12H2O)溶于1000ml水中。
B液:0.1mol/L 柠檬酸
称取21.01g柠檬酸(C6H8O7•H2O)溶于1000ml水中。
pH5.0缓冲液:10.30ml A液+9.70ml B液
pH7.0缓冲液:16.47ml A液+3.53ml B液
pH8.0缓冲液:19.45ml A液+0.55ml B液
1% CuSO4•5H2O溶液。
1% NaCl。
二、材料
(1) 唾液淀粉酶溶液:先用蒸馏水漱口,再含10ml左右蒸馏水,轻轻漱动,2分钟后吐出收集在烧杯中,即得清澈的唾液淀粉酶原液,根据酶活高低稀释50倍,即为唾液淀粉酶溶液。
(2) 蔗糖酶溶液:取1g鲜酵母或干酵母放入研钵中,加入少量石英砂和水研磨,加50ml蒸馏水,静置片刻,过滤即得。
三、仪器
恒温水浴(37℃,70℃)、沸水浴(100℃)、冰浴(0℃),试管18×180共19支,吸管1ml7支、2ml3支、5ml5支,量筒100ml1个,白瓷板,胶头滴管3支
操作方法
一、酶催化的专一性
取6支干净试管,按下表操作:
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操作项目
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管号
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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1%淀粉(ml)
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1
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1
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0
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0
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1
|
0
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2%蔗糖(ml)
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0
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0
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1
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1
|
0
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1
|
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唾液淀粉酶原液(ml)
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1
|
0
|
1
|
0
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0
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0
|
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蔗糖酶溶液(ml)
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0
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1
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0
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1
|
0
|
0
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蒸馏水(ml)
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0
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0
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0
|
0
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1
|
1
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酶促水解
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摇匀,37℃水浴中保温10min
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本乃狄试剂(ml)
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2
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2
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2
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2
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2
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2
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反应
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摇匀,沸水浴中加热5~10min
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现象
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二、温度对酶活力的影响
取3支试管,按下表操作:
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操作项目
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管号
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1
|
2
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3
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唾液淀粉酶溶液(ml)
|
1
|
1
|
1
|
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pH7.0磷酸缓冲液(ml)
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2
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2
|
2
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温度预处理5min(℃)
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0
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37
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70
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1%淀粉溶液(ml)
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2
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2
|
2
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摇匀,保持各自温度继续反应,5分钟后每隔1分钟从第2号管吸取1滴反应液于白瓷板上,用碘液检查反应进行情况,直至反应液不再变色(只有碘液的颜色),立即取出所有试管,流水冷却2min,各加1滴碘液,混匀。观察并记录各管反应现象,解释之。
三、pH对酶活力的影响
取3支试管,按下表操作:
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操作项目
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管号
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1
|
2
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3
|
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pH5.0磷酸缓冲液(ml)
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3
|
0
|
0
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pH7.0磷酸缓冲液(ml)
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0
|
3
|
0
|
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pH8.0磷酸缓冲液(ml)
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0
|
0
|
3
|
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1%淀粉溶液(ml)
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1
|
1
|
1
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预保温
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混匀,37水浴中保温2min
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唾液淀粉酶溶液(ml)
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1
|
1
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1
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检查淀粉水解程度
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摇匀,置37℃水浴中继续反应2分钟,每隔1分钟从第2号管中取出1滴反应液于白瓷板上,加碘液检查反应进行情况,直至反应液不再变色,即可停止反应,取出所有试管。
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碘液(滴)
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1
|
1
|
1
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|
现象
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四、酶的抑制与激活
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操作项目
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管号
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1
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2
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3
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1% NaCl(ml)
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1
|
0
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0
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1% CuSO4(ml)
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0
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1
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0
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蒸馏水(ml)
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0
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0
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1
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唾液淀粉酶溶液(ml)
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1
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1
|
1
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0.1%淀粉溶液(ml)
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3
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3
|
3
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保温反应并检查淀粉水解程度
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摇匀,37℃水浴反应1min左右即可用碘液检查1号试管淀粉水解程度,待1号试管的反应液不再变色时取出所有试管。
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碘液(滴)
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1
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1
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1
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现象
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注意事项
(1)各人唾液中淀粉酶活力不同,因此实验2、3、4应随时检查反应进行情况。如反应进行得太快,应适当稀释唾液;反之,则应减少唾液淀粉酶稀释倍数。
(2)酶的抑制与激活最好用经透析的唾液,因为唾液中含有少量Cl-。另外,注意不要在检查反应程度时使各管溶液混杂。
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