影响酶作用的因素

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【 实验目的】 

 

1.掌握温度对酶活性的影响；

 

2.掌握酶活性的最适pH及掌握一种检测最适pH的方法；

 

3.掌握激活剂和抑制剂对酶活性的影响。

 

【 器材和试剂】

 

1.器材

 

试管及试管架、烧杯、恒温水浴箱、冰块、白瓷板

 

2.试剂

 

（1）0.5%淀粉液、0.2%淀粉液

 

（2）0.3%NaCl溶液、0.85%NaCl溶液。

 

（3）不同pH值缓冲液的配置：①1/15mol/LKH2PO4液：称取纯KH2PO4 9.078g/>,，加蒸馏水溶解并稀释至1000ml。②1/15mol/L Na2HPO4液：称取纯Na2HPO4·2H2O 11.815g/>，加蒸馏水溶解并稀释至1000ml。

 

两液按下表比例混合均匀，即可得各pH的缓冲液。

 

 

 

 

 

 

 

 

（4）碘化钾-碘溶液：将碘化钾 20g/>及碘 10g/>溶于100ml水中。使用前稀释10倍。

 

（5）1%CuSO4溶液。

 

（6）1%Na2SO4溶液。

 

【实验内容】

 

（一）温度对酶活性的影响

 

【 实验原理】

 

由于酶是生物催化剂，其本质是蛋白质。因此，对温度敏感是酶的一个重要特性，温度对酶促反应速度具有双重影响。

 

酶作为生物催化剂，和一般催化剂一样呈现出温度效应，一方面，升高温度可以增加活化分子 数目，提高酶促反应速度，另一方面，当温度超过一定范围时，又会加速酶蛋白的变性速度，增加了酶的热变性。所以在较低的温度范围内，升高温度增加活化分子数目，酶反应速度随温度升高而增大，加快反应速度这一效应起主导作用；但是超过一定温度后，温度继续升高，酶的变性失活起主导作用，反应速度反而下降。酶反应速度达到最大时的温度称为酶的最适温度。在最适温度下，酶的反应速度最高。酶的最适温度不是一个常数，它与作用时间的长短有关系。

 

大多数动物酶的最适温度为 37～40℃，植物 酶的最适温度为50～60℃。酶对温度的稳定性与其存在形式有关。有些酶的干燥制剂，虽加热到 100℃/>，其活性并无明显改变，但在 100℃/>的溶液中却很快地完全失去活性。低温能降低或抑制酶的活性，但不能使酶失活。

 

本实验以唾液淀粉酶为例。在不同温度下，淀粉被唾液淀粉酶水解的程度，可由水解混合物遇碘呈现的颜色来判断。淀粉遇碘呈蓝色。糊精按其分子的大小，遇碘可呈蓝色、紫色、暗褐色或红色。最简单的糊精遇碘不显颜色，麦芽糖遇碘也不显色。

 

淀粉-------------→糊精-----------→麦芽糖

遇碘：蓝色--------→紫色至红色--------→碘色

 

 

 

【 操作步骤】

 

1．制备稀唾液。用蒸馏水漱口，以清除食物残渣，再含少许蒸馏水，作咀嚼动作以刺激唾液分泌。取小漏斗1个，垫小块薄薄的脱脂棉，直接将唾液吐入小漏斗，取得滤液，加水至9ml，混匀备用。

 

2．取小试管3支，编号，按下表加入各种试剂。

 

3．混匀后，将1号、2号、3号试管分别置于沸水浴、温水浴（37～ 40℃/>）和冰浴中5min,向各管加入稀唾液3滴，继续在原水浴中放置5min。

 

4．各管取出2滴试液在白瓷板上，观察颜色并记录。

 

5．然后再将1、3两管置 37℃/>水浴中5 min，各管中加碘液，观察颜色变化并分析。

 

（二） pH 、激活剂、抑制剂对酶活性的影响

 

【 实验原理】

 

环境pH直接影响到酶和底物的解离状态，从而影响到酶与底物的结合和反应速度。在某一定pH时，酶活性大最大值，这一pH成为酶的最适pH。环境pH高于或低于最适pH时，酶的活性降低，远离最适pH时，甚至会导致酶的变性失活。不同的酶最适pH不尽相同。酶的最适pH不是一个特征性的物理常数，对于一个酶，其最适pH因缓冲液和底物的性质不同而有差异。

 

人体多数酶的最适pH在7.0左右。例如唾液淀粉酶的最适pH为6.8。

 

 

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使酶由无活性变为有活性，或使酶活性增加的物质称为酶的激活剂，激活剂大多为金属离子，如Mg2+、K+、Mn2+等，少数为阴离子，如Cl-等，也有许多有机化合物激活剂，如胆汁酸盐等。凡能抑制酶促反应的物质，统称抑制剂。很少量的激活剂和抑制剂就会影响酶的活性，而且常具有特异性，如Cl-对唾液淀粉酶酶的活性有激活作用，Cu2+对其则有抑制作用。但激活剂和抑制剂不是绝对的，浓度的改变可能使激活剂变成抑制剂。

 

本实验以唾液淀粉酶为例，观察pH、激活剂和抑制剂对酶活性的影响，观察淀粉水解的方法同前。

 

【 操作步骤】

 

取试管7支，编号，按下表加入试剂

 

 

 

 

将各管混匀后，同时置于37～ 40℃/>水浴中保温。约1min后，由第3管取出1滴置白瓷板上作碘反应，观察颜色，呈棕色,（如为蓝色，则仍每间隔1min作一次碘反应）。将各管取出，各加碘液2滴，摇匀，观察并解释其结果。

 

【 思考题】

 

1.唾液淀粉酶的最适温度是多少?

 

2.低温对酶有什么影响?

 

3.在第二个实验中，为什么以第3管作碘反应，观察颜色？有何意义？

 

4在第二个实验中，为什么要作CuSO4、Na2SO4的对照实验？