温度对酶活力的影响——最适温度的测定
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酸性磷酸酯酶动力学性质分析
温度对酶活力的影响——最适温度的测定
[原理]
温度对酶的影响具有双重作用。一方面,温度加速酶反应的速度;另一方面酶是蛋白质,温度升高会加速酶蛋白的变性。因此,在较低温度范围内,酶反应速度随温度升高而增大;超过一定温度后,反应速度下降。
酶反应速度达到最大值时的温度称酶反应的最适温度。如果保持其它反应条件恒定,而在一系列变化的温度下测酶活力;以温度为横坐标,反应速度为纵坐标作图,可得到一条温度-酶活力曲线,从中可求得最适温度。
各种酶的最适温度是不同的,一般动物组织的各种酶的最适温度在35~40℃,植物和微生物的各种酶的最适温度范围较大,大约在32~60℃之间。但最适温度不是酶的特征常数,一种酶的最适温度不是一个恒定数值,它与反应条件有关。如反应时间延长,一般最适温度降低。因此,对同一种酶来讲,应说明是在什么条件下的最适温度。
温度是影响酶促反应速度的重要因素之一。在温度较低时,绝对温度对Vmax的影响遵守Arrnenius公式程式: 式中 Ea——酶促反应的活化能(Jžmol -1 );
R——气体常数(8.314Jžmol -1 žK -1 );
T——绝对温度(K);
Vmax——当酶全部被过量底物饱和时所测得的反应速度。
实验时,测定不同温度下的酶促最大反应速度Vmax,以log 10 Vmax对绝对温度T作图,得一斜率等于-Ea/ 2.3R的直线,由此可求得活化能Ea。
[方法和步骤]
取8支试管0~7编号,0号为空白。各管加入0.5mL 5mmol/L磷酸苯二钠溶液(pH5.6)。将1至7号管依次相对应地置于20℃、30℃、35℃、40℃、50℃、60℃和70℃的恒温水浴中,预热2分钟。
然后各管计时加入稀释好的酶液0.5mL,充分摇匀,精确反应15min后,加入1mol/L碳酸钠溶液2mL,再加入0.5mL Folin-酚稀溶液,继续保温显色10min。空白管所加 试剂 相同,但酶液最后加入。取出冷却后,以0号管作空白,置分光光度计中在波长680nm处读取各管的吸光度A 680 值。。
整个操作过程如下:
管号 试剂 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
undefined |
反应温度/℃ |
20 |
30 |
35 |
40 |
50 |
60 |
70 |
50 |
5mmol/L磷酸苯二钠 |
各0.5 mL |
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稀释酶液(35℃预热) |
各0.5 mL |
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分别在不同温度下精确反应15min |
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1mol/L碳酸钠溶液 |
各2.0 mL |
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Folin-酚溶液 |
各0.5 mL |
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35℃保温显色10min |
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A 680 |
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注:0号管在50℃反应,酶液最后加入。
[数据处理]
1、以反应温度为横坐标,A 680 (代表反应速度)为纵坐标,绘制温度~酶活力曲线,求出酸性磷酸 酯酶 在本实验条件下的最适温度。
2、以反应绝对温度的倒数(1/T)为横坐标,log 10 A 405 为纵坐标作图,求出直线部分的斜率,计算酶促反应的活化能。