温度对酶活性的影响enzyme activity
酶活性测定的主要影响因素及控制
2.4 正向反应与逆向反应
LDH测定的选择目前尚有争议。 国内多采用正向反应(L→P),与IFCC在 2001年发表的操作手册一致。
正向反应有利于LD1的活性表达,同时试剂成本低 廉,稳定性好。
L 乳酸 NAD LD 丙酮酸 NADH H
国外常用方法曾是逆向反应(P→L),
EDTA、草酸盐和柠檬酸盐等抗凝剂,它们为金属 离子螯合剂; 在去除Ca2+同时也去除其中Mg2+、Mn2+等离子, Ca2+是AMY的激活剂,Mg2+是ALP、CK和5′-核苷 酸酶(5′-NA)的激活剂。
1.2 肝素
是一种粘多糖, 是对酶活性影响最小的抗凝剂, 对ALT、AST、CK、LD和ACP无影响, 适于急诊时迅速分离血浆进行测定。
酶的概念
酶活性浓度测定的主要影响因 素
1.
标本及标本采集和处理因素 2. 试剂及方法学因素 3. 仪器因素的影响 4. 测定条件与参数设置
1.标本及标本采集和处理因素 的影响及控制
1.标本及采集和处理的影响因素
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7
溶血 抗凝剂 温度 空气与光线 标本副反应 酶蛋白浓度 其他
1.1 溶血
最重要的影响是RBC内酶的大量释出。
大部分酶在细胞内外浓度差异明显,且其活性 远高于血清; 如RBC内的LD、AST和ALT活性分别较血清中高 100、15和7倍左右。
RBC释放的Hb在300~500nm可见光波段能 使吸光度值明显升高,干扰分光光度计的 测定。
食品酶学试卷[1]
福建农林大学考试试卷( A )卷2006 ——2007学年第二学期课程名称:食品酶学考试时间120分钟食品科学与工程专业06 年级专升本班学号姓名一、名词解释(每小题3分,共12分)酶比活力:在特定条件下,每1mg酶蛋白所具有的酶活力单位数,是酶制剂纯度的指标。
2、immobilized enzyme:固定化酶:固定在载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶。
3、chemical modification:酶的化学修饰:酶蛋白肽链上的某些基团,在另一种酶的催化下发生可逆的共价修饰,从而引起酶活性改变,这种调节称为酶的化学修饰。
4、polymerase chain reaction:聚合酶链式反应:以特定的基因片段为模板,利用人工合成的一对寡聚核苷酸为引物,以四种脱氧核苷酸为底物,在DNA聚合酶的作用下,通过DNA模板的变性,达到基因扩增的目的。
二、判断题(正确的打“√”,错误的打“×”;每小题1分,共9分)1、钙离子的存在会显著抑制α-淀粉酶活性。
(×)2、木瓜蛋白酶对酯和酰胺类底物表现很高的活力。
(√)3、过氧化物酶是食品中一类最耐热的酶,采用电离辐射并结合加热处理才能完全破坏其活性。
(√)4、以酶浓度〔E〕与反应速度V表示的可逆抑制与不可逆抑制区别为V 正常可逆不可逆〔E〕(√)5、聚半乳糖醛酸酶能优先对甲酯含量低的水溶性果胶酸起水解作用。
(√)6、在检测过氧化物酶活性时,所用氢供体愈创木酚如呈褐色,说明酶未失活。
(√ )7、以吸附法固定化酶,酶与载体之间的结合力是氢键、配位键、范德华力。
(√ )8、酶纯化中所采用凝胶过滤法是根据酶分子电荷性质而定的。
(× )9、酶反应速度随底物浓度的提高而逐渐增大。
(× )三、简答题(每小题6分,共24分)答:细菌的细胞壁由胞壁质组成,胞壁质是由N-乙酰氨基葡萄糖(N-acetylglucosamine)及N-乙酰胞壁酸(N-acetylmuramic acid)交替组成的多聚物,胞壁酸残基上可以连接多肽,称为肽聚糖(Peptidoycan)。
温度对重组大肠杆菌生长及外源蛋白表达的影响
华东理工大学学报JOurna1Of EaSt China UniVerSity Of Science and TechnO1OgyVO1.28NO.22002-04E -mail :ye -jiaO @ 收稿日期:2001-09-12作者简介:叶姣(1977-) 女 湖南人 硕士 研究方向为发酵工程,文章编号:1006-3080(2002)04-0364-04温度对重组大肠杆菌生长及外源蛋白表达的影响叶姣陈长华夏杰付水林杨雅琴(华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室 上海200237)摘要:对重组大肠杆菌(E .colz )BL 21(DE 3)发酵生产rhCu /Zn -SOD 的诱导温度进行了优化 考察了37 C 和30 C 下重组菌的生长规律及产物表达,在5L 自控发酵罐中的发酵结果表明:较低温度时菌体的比生长速率较低 菌体活性与质粒稳定性有很大程度的改善 外源蛋白稳定性与可溶性也有一定的提高;30 C 诱导时rhCu /Zn -SOD 的酶活性最高 每毫升发酵液的酶活力为4757U 约为37 C 诱导时的2.7倍,关键词:重组大肠杆菌;超氧化物歧化酶;诱导温度;发酵;表达中图分类号:TO 920.6文献标识码:AEf f ect of temperature on the growth of recombinantE .coli and on the Expression of recombinant proteinYE JzaoC H E N C h a ng -hu aXIA Jz e FU Shu z -lz n Y ANG Ya -g z n(St a te key L a b o 1a t o 1y o f B zo 1e ac t o 1E ng z nee1z ng EC UST Sh a ngh az 200237 C h z n a )A bstract :The e Xp reSSiOn Of rhCu /Zn -SOD in recO mb inant E .colz BL 21(DE 3)at different inductiOn te mp eratureS W aS inVeStigated .The grO W th Of E .colz and the e Xp reSSiOn Of the recO mb inant p rOtein W ere Studied and cO mp ared at 37 C Or 30 C .The recO mb inant E .colz W aS cu1tiVated in 5L fer m entOr reSu1tS Of W hich ShO W ed that at 30 C the S p ecific grO W th rate W aS reduced W hi1e the Via b i1ity Of recO mb inant E .colz and p 1aS m id Sta b i1ity W ere great1y increaSed .The Sta b i1ity and SO1u b i1ity Of the recO mb inant p rOtein W ere a1SO i mp rOVed .The m a X i m u m en Z y m e actiVity Of rhCu /Zn -SOD e Xp reSSed at 30 C W aS increaSed tO 4757U /m L W hich W aS 2.7ti m eS aS that at 37 C .K e y words :recO mb inant E .colz ;Su p erO X ide diS m utaSe ;inductiOn te mp erature ;fer m entatiOn ;e Xp reS-SiOn用基因重组技术构建生物工程菌发酵工艺的目的是为了获得大量的外源基因产物 但外源基因的高水平表达 不仅涉及宿主~载体和克隆基因之间的相互关系 而且与其所处的环境条件息息相关,温度是影响基因工程菌生长~质粒稳定性和重组产物形成的重要因素,大肠杆菌的最适生长温度为37 C ~39 C 然而在较高温度下 细菌的比生长速率较高 发酵过程中容易积累代谢副产物 反过来又抑制菌体的生长和目的产物的表达,本课题通过对不同温度下重组大肠杆菌的生长速率和外源蛋白表达的考察 探索温度与生长~质粒稳定性之间的关联及其机理 并寻找试验菌生长和产物形成的最适温度[1I ,1材料与方法1.1实验材料1.1.1菌种重组大肠杆菌BL 21(DE 3)/rhCu /Zn -SOD 由本课题组构建,1.1.2培养基摇瓶种子培养基:LB 培养基 用前加入200m g /L 氨苄青霉素(A mp ),发酵培养基(g /463L D:蛋白胨l l.25,酵母膏ll.25,(NH4D2SO43.0, Na2HPO42H2O28.6,KH2PO42.7,接种前加入200mg/L Amp O补料培养基(g/L D:蛋白胨l50,酵母膏l50O诱导剂:乳糖,诱导剂量为20g/L Ol.l.3仪器电泳扫描仪,天能科技有限公司; PAGE-200l型垂直板电泳槽,上海华泳工贸有限公司;LF-65型BTE多功能自控发酵罐,华东生物技术工程公司;WFZ UV-2000型紫外可见分光光度计,上海合利仪器有限公司O1.2培养方法l.2.l菌种分离取甘油冻存菌种0.5mL接种于50mL LB培养基中,250r/min~37 培养5h后,琼脂平板划线分离,37 培养l2h,放冰箱冷藏Ol.2.2摇瓶种子培养从平皿中挑选6个单菌落接种于l00mL LB培养基中,250r/min~37 培养l2h Ol.2.3发酵罐培养重组菌发酵在5L全自动发酵罐中进行,接种量20mL/L,培养温度37 ,经过约3.5h工程菌进入对数生长期末期时,加入Amp~ u2+~Zn2+及20g/L诱导剂进行诱导,同时开始流加补料培养基O整个过程中,用氨水和6mol/L H l 控制pH为7.0 0.l,通过调节通气量~搅拌转速~补料速率控制溶氧在40%以上O1.3测定方法l.3.l菌浓度测定菌体浓度稀释至OD值0.2~0.4,用72l型分光光度计(上海第三分析仪器厂D测取OD600Ol.3.2rh u/Zn-SOD酶活性测定连苯三酚自氧化法[2]Ol.3.3菌体活性和质粒稳定性的测定诱导开始时及诱导后每隔一段时间取样,样品经稀释适当倍数后,分别取l00pL均匀涂布于备好的含200mg/L Amp和不含Amp的LB琼脂平板上,置于37 培养箱培养l2h,取出计取每个平板上的单菌落数Ol.3.4胞内重组蛋白降解的测定菌体在37 培养至对数生长期末期,进行诱导并降温至30 培养,待重组蛋白有一定的积累后,将培养液等分(每管30mL D至离心管中,冰冻离心收集菌体,加入磷酸盐缓冲液,重组蛋白不再积累后,分别置于30 和37 水浴中,每隔20min取样,超声波破碎细胞后测酶活性Ol.3.5胞内重组蛋白中可溶性部分与不溶性部分相对含量的测定通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE D和电泳扫描仪测定[3]O取30mL发酵液冰冻离心,菌体沉淀用超声波破碎O离心后,上清液为外源蛋白可溶部分,取l00pL加l00pL上样缓冲液混合上样;离心沉淀物加Tris-EDTA缓冲液至与超声波碎时等量体积,待沉淀物完全溶解后再离心,其上清液为外源蛋白不可溶部分,取l00pL加l00pL上样缓冲液混合上样O比较SDS-PAGE电泳图上目标蛋白条带的大小,可得出相对含量O2结果和讨论2.1不同诱导温度下的菌体生长和产物表达重组菌在5L全自动发酵罐中37 培养约3.5h 至对数生长期末期,开始诱导,温度采用37 ~34 ~ 30 和27 O诱导开始后,每隔l h取样测定菌体浓度并留样测酶活O从图l和图2可以看出,随着温度的降低,菌体浓度(OD600D值也减小;但在一定范围内,诱导温度愈低,rh u/Zn-SOD的酶活性愈高,30 时每毫升发酵液的酶活性达到4757U,约为37 时的2.7倍,温度进一步降低至27 ,酶活性没有继续升高,反而下降了O这说明:大肠杆菌在较高的温度下生长快,适当降低温度有利于产物的表达,但温度也不能过低O只有找到细菌生长和合成产物所需的最适温度,才有可能实现重组菌的高密度培养和产物的高表达O图l诱导温度对重组菌浓度的影响Fig.l Effcet of induction temperatureon the growth of recombinantstrain37 ; 34 ; 30 ; 272.2菌体活性及质粒稳定性在基因工程菌的发酵过程中,诱导后菌体的生长规律对外源基因的表达有很大影响O当采用不同诱导温度时,菌体的生长情况有所不同O37 和30 诱导时,菌体活性~质粒稳定性和菌体比生长速率见表l和图3O不管重组菌的质粒是否存在,它都会在不含Amp的平板上生长,而丢失质粒的菌不能在含563第4期叶姣等:温度对重组大肠杆菌生长及外源蛋白表达的影响表1诱导温度对菌体活性和质粒稳定性的影响Table1Effect of induction temperature on the viable recombinant Strain and on the plaSmid StabilityTime after induction/hColony count>10-6(37 C DNon-Amp Amp(200mg/L DColony count>10-6(30 C DNon-Amp Amp(200mg/L D0240153258164 1214102236142 314215081 57514921 710739914139图2诱导温度对重组蛋白酶活的影响Fig.2Effect of induction temperature onthe enZyme activity of recombinantprotein< 37 C; 34 C; A 30 C;% 27 CAmp的平板上生长37 C时9菌体的比生长速率较高9随着发酵过程的不断进行9OD600不断上升9但菌体自溶现象很明显9其中大部分菌体失去活性;同时9基因工程菌的质粒稳定性降低很快比较而言9 30 C时9比生长速率较低9菌体最终密度不如37 C9但菌体失活以及质粒稳定性降低现象都有很大程度缓解9有活性的菌和带外源基因的菌更多9从而表达的重组蛋白更多9活性更高z.s胞内重组蛋白的降解重组蛋白在细胞内合成的同时9也会因胞内蛋白酶而水解9因此不仅蛋白合成对重组蛋白的积累有作用9重组蛋白的降解对积累也有很大的影响[4]为了检测温度是否影响rhCu/Zn-SOD稳定性9使重组菌在30 C有了一定的产物积累但不再进一步合成时9置于37 C和30 C的水浴中保温9通过检测酶蛋白活性来确定胞内重组蛋白是否降解从图4可知9两个温度下重组蛋白的酶活性都降低了9但降低速率存在较大的差别 37 C下已经合成的rhCu/Zn-SOD被迅速降解9导致了酶活性的降低;而30 C下重组蛋白降解则相对较少9故采用较低的温度9重组蛋白的稳定性更好这可能是由于低温时重组蛋白构形的变化9暴露的蛋白水解的切割位点较少9或者是低温减少了不必要的代谢反应9包括热激蛋白~蛋白酶的合成等图3诱导温度对比生长速率p的影响Fig.3Effect of induction temperature onthe Specific growthrate图4重组蛋白在不同温度下的降解Fig.4Effect of temperature on the degradation of recom-binant proteinz.4可溶性重组蛋白外源基因在大肠杆菌中的表达产物9通常以可溶和不可溶(即包涵体D形式存在包涵体是因过量表达的折叠中间体之间的特异性的错误聚合而产生的沉淀9需溶解复性才能回收正确折叠的重组蛋白[4]所以9要使外源基因表达得更好9重组蛋白的活性更高9重组蛋白的可溶性研究是非常必要的37 C和30 C下诱导产物的可溶部分和不可溶部分的SDS-PAGE电泳见图59由目标蛋白条带分析得出当温度从37 C降到30 C时9重组蛋白的可溶性663华东理工大学学报第28卷图537 C a)和3 C b)重组蛋白可溶部分与不可溶部分电泳图Fig.5SDS-PAGe analysis of soluble and insoluble fraction at37 C a)or3 C b)有所提高其中不可溶部分含量从l9 降到了8 这可能是降低温度降低了比生长速率和反应速率从而降低蛋白合成速率使之与蛋白折叠速率相配更多地形成可溶性的有活性的产物3结论对不同诱导温度下rhCu n-S D在大肠杆菌中的表达进行了研究表明低温有利于产物的表达3 C时产物酶活性最高通过着重分析37 C和3 C 时菌体的生长规律和产物表达情况发现低温下产物表达得更好这与较低温度时菌体的比生长速率较低菌体失活与质粒稳定性下降有很大的改善外源蛋白稳定性和可溶性也有一定的提高存在着密切的关系但基因工程菌的高密度高表达发酵是一个非常复杂的过程它可能受到多种因素的影响温度对菌体生长和产物表达的作用也可能还与其他因素有关5]例如低温下营养物的摄入和生长速率降低乙酸盐及其他抑制副产物的形成也可能随之减少另外低温能减少不必要的代谢反应增加外源蛋白的正确组装和折叠等等这些都有待于进一步的研究参考文献:l]沈毅君姚见儿易进华等.重组大肠杆菌高密度培养的进展J].药物生物技术 4):43- 47.]谢卫华姚菊芳袁勤生.连苯三酚自氧化法测定超氧化物歧化酶活性的改进J].医药工业l988 l9 5):l7- l9.3]Chao Y P Chiang C~Lo T e.verproduction of D-hydan-toinase and carbamoylase in a soluble form in Esche1zchza colzJ].Appl Microbiol Biotechnol54:348-353.4]Michael J W Maria P Shawnr R C et al.Stabilizatyion of apoglobin by low temperature increases yield of soluble recom-binant hemoglobin in Esche1zchza colz J].Applied and environ-ment Microbiology l997 63 l l):43l3-43 .5]Donovan R S Robinson C W Glick B R.Review:optimizing inducer and culture conditions for expression of foreign pro-teins under the control of the lac promoter J].Journal of in-dustrial Microbiology l996 l6:l45-l54.763第4期叶姣等:温度对重组大肠杆菌生长及外源蛋白表达的影响温度对重组大肠杆菌生长及外源蛋白表达的影响作者:叶姣, 陈长华, 夏杰, 付水林, 杨雅琴作者单位:华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室,上海,200237刊名:华东理工大学学报(自然科学版)英文刊名:JOURNAL OF EAST CHINA UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE)年,卷(期):2002,28(4)被引用次数:13次1.沈毅君;姚见儿;易进华重组大肠杆菌高密度培养的进展[期刊论文]-药物生物技术 2000(04)2.谢卫华;姚菊芳;袁勤生连苯三酚自氧化法测定超氧化物歧化酶活性的改进 1988(05)3.Chao Y P;Chiang C H;Lo T E Overproduction of D-hydantoinase and c arbamoylase in a soluble form in Escherichia coli[外文期刊] 2000(3)4.Michael J W;Maria P;Shawnr R C Stabilizatyion of apoglobin by l ow temperature increases yield of soluble recombinant hemoglobin in Escherichi a coli[外文期刊] 1997(11)5.Donovan R S;Robinson C W;Glick B R Review:optimizing inducer and cultu re conditions for expression of foreign proteins under the control of the lac promoter 19961.苟斌全.张嗣良.储炬.王永红.庄英萍.黄华.李震.袁中一.GOU Bin-quan.ZHANG Si-liang.CHU Ju.WANG Yong-hong.ZHUANG Ying-ping.HUANG Hua.LI Zhen.YUAN Zhong-yi增强组成型重组大肠杆菌质粒稳定性的发酵策略[期刊论文]-化学与生物工程2008,25(10)2.李向阳.于静涛.丁吉宗温度对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌代谢过程的规律研究[期刊论文]-中国卫生检验杂志2001,11(5)3.姜立春.郭晓萍.涂朝勇.舒晓燕.阮期平.JIANG Li-chun.GUO Xiao-ping.TU Chao-yong.SHU Xiao-yan.RUAN Qi-ping重组嘧啶核苷磷酸化酶工程菌菌种的稳定性考察[期刊论文]-华西药学杂志2007,22(3)4.丁满生.马文峰.郭美锦.储炬.张嗣良.龚邦强.DING Man-sheng.MA Wen-feng.GUO Mei-jin.CHU Ju.ZHANG Si-liang.GONG Bang-qiang温度诱导模式对重组大肠杆菌质粒拷贝数的影响[期刊论文]-华东理工大学学报(自然科学版)2006,32(1)5.马晓轩.范代娣.骆艳娥.米钰.MA Xiao-xuan.FAN Dai-di.LUO Yan-e.MI Yu基因重组大肠杆菌表达类人胶原蛋白诱导条件优化研究[期刊论文]-中国生物工程杂志2005,25(4)6.陈罗胜.殷润婷.徐寒梅.奚涛.CHEN Luo-sheng.YIN Run-ting.XU Han-mei.XI Tao重组人内皮抑素工程菌菌种稳定性考察[期刊论文]-生物加工过程2008,6(6)7.郑文超.范代娣.米钰.马晓轩.骆艳娥.惠俊锋.ZHENG Wen-chao.FAN Dai-di.MI Yu.MA Xiao-xuan.LUO Yan-e. HUI Jun-feng类人胶原蛋白工程菌质粒稳定性研究[期刊论文]-西北大学学报(自然科学版)2006,36(6)8.赵春光.谢希贤.程立坤.徐庆阳.陈宁.ZHAO Chun-Guang.XIE Xi-Xian.CHENG Li-Kun.XU Qing-Yang.CHEN Ning温度对大肠杆菌L-色氨酸发酵过程的影响[期刊论文]-生物技术通讯2009,20(4)9.王宏华.凌红丽.侯竹美.梁晶晶.马向东.王雷.李志中.孙海新.赵玉惠.WANG Hong-Hua.LING Hong-Li.HOU Zhu-Mei.LIANG Jing-Jing.MA Xiang-Dong.WANG Lei.LI Zhi-Zhong.SUN Hai-Xin.ZHAO Yu-Hui鸡γ-干扰素基因重组质粒在工程菌株中的稳定性研究[期刊论文]-微生物学通报2008,35(7)1.王晓洲.刘丹大肠杆菌工程菌发酵工艺中诱导条件的研究[期刊论文]-四川文理学院学报 2010(2)2.高轩.江昌俊.朱林.余梅.叶爱华.邓威威茶树β-1,3葡聚糖酶基因在大肠杆菌中的优化表达[期刊论文]-安徽。
探究影响酶活性的因素实验报告
探究影响酶活性的因素实验报告酶(enzyme)催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。
是生物催化剂,能通过降低反应的活化能加快反应速度,但不改变反应的平衡点。
保真网站今天为大家精心准备了探究影响酶活性的因素实验报告,希望对大家有所帮助! 探究影响酶活性的因素实验报告(一)实验原理(注:市售a-淀粉酶的最适温度约600C):1.淀粉遇碘后,形成紫蓝色的复合物。
2.淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖,麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色。
(二)方法步骤:1、取3支试管,编上号(A、B、C),然后分别注入2mL可溶性淀粉溶液。
2、另取3支试管,编上号(a、b、c),然后分别注入1mL新鲜淀粉酶溶液。
3、将装有淀粉溶液和酶溶液的试管分成3组,A和a试管放入热水(约600C)、B和b放入沸水,C和c放入冰块中,维持各自的温度5min。
思考题1、不能只用不同温度处理淀粉溶液或酶溶液,这是为什么?4、分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中,摇匀后,维持各自的温度5min。
5、在3支试管中各滴入1-2滴碘液,摇匀后观察这3支试管中溶液颜色变化并记录。
思考题2、在试管A、B、C中分别能观察到什么现象?思考题3、通过上述实验,你能得出什么结论?思考题4、在上述实验中,自变量是什么?无关变量是什么?思考题5、探究温度对酶活性的影响实验中是否可以用斐林试剂来检验实验结果?为什么?思考题1、防止混合时,由于两种溶液的温度不同而使混合后温度发生变化,反应温度不是操所要控制的温度,影响实验结果。
思考题2、试管A、B、C的现象分别是:不变蓝、变蓝、变蓝。
思考题3、温度会影响酶的活性。
思考题4、自变量是不同的温度。
无关变量是可溶性淀粉溶液、新鲜淀粉酶溶液、碘液的量。
思考题5、不能。
因为如用斐林试剂来检验实验结果,需加热煮沸,会使低温试管中也出现砖红色沉淀,从而影响实验结果、结论。
探究影响酶活性的因素实验报告一、实验目的1、了解pH对酶的活性的影响机理;2、掌握如何选择酶催化反应的最适pH和获得最适pH条件的确定。
不同温度下酶活性的变化
不同温度下酶活性的变化在生物化学中,酶是一类能够加速反应速率的生物催化剂。
酶在各种生物体中起着至关重要的作用,且其活性会受到温度的影响。
本文将探讨不同温度下酶活性的变化,并对其进行分析和解释。
一、引言酶活性的变化是由于温度对酶的结构和功能造成的影响。
在较低的温度下,酶活性较低;而随着温度的升高,酶活性呈现上升趋势。
然而,当温度超过一定范围时,酶活性会受到不可逆的破坏,此现象被称为酶的失活。
二、低温下酶活性的变化在较低的温度下,酶的活性通常会下降。
这是因为低温会导致酶分子的运动减慢,使得酶与底物之间的碰撞减少。
酶活性的降低还可能与底物分子的热运动速率减低有关,使其难以穿过酶的活性中心。
然而,有些酶在低温下表现出极高的活性。
例如,寒冷水域中生活的底物酶钓鱼岛酶(Antarctic fish antifreeze proteinase)在0°C甚至更低温度下仍能够活跃。
这些酶可以通过独特的分子结构适应极端环境的要求。
三、适温范围下酶活性的变化在适温范围(通常为酶的最适温度附近)时,酶活性达到最高点。
这是因为适温下酶分子不但具备足够的热运动能量,同时也能维持较好的构象稳定性,使其活性中心与底物结合更加有效。
超过适温范围后,酶活性开始下降。
四、高温下酶活性的变化在高温下,酶活性开始下降。
原因之一是因为酶分子的结构发生变化,活性中心的构象发生破坏。
此外,高温也可能引起酶分子的解离和蛋白质的部分变性,进而影响酶与底物的结合。
高温下的酶失活常常是不可逆的。
当温度超过酶的临界温度时,这种失活现象变得更为明显。
这时,酶的结构发生重大变化,使其无法恢复至活性状态。
五、实际应用和意义对酶活性与温度关系的研究在生物技术和医药领域具有重要意义。
通过了解酶在不同温度下的活性变化规律,科学家可以优化酶的催化效率,使其在特定温度条件下发挥最佳作用。
此外,该研究也为了解生物体在不同温度环境中的适应机制提供了线索。
六、结论综上所述,温度是影响酶活性的重要因素。
不同光照及储藏温度对水杉种子萌发及酶活性的影响
不同光照及储藏温度对水杉种子萌发及酶活性的影响摘要:以水杉(Metasequoia glyptostroboide)种子为材料,设置全光照、全黑暗和光暗交替(各12 h/d)3种不同光照和室温、4 ℃干藏的储藏条件,研究这些条件下水杉种子的萌发特性、酶活性及可溶性糖变化。结果表明,在3种光照处理下,水杉种子最适宜的萌发条件为全黑暗处理。在水杉种子储藏过程中,4 ℃干藏条件下的种子POD活性始终高于室温干藏;4 ℃干藏条件下的种子SOD同工酶变化幅度相对于室温储藏条件小,而两种储藏温度下种子的可溶性糖变化幅度都较小,所以4 ℃是比较适合水杉种子储藏的温度。关键词:水杉种子;储藏条件;发芽率;酶活性Influence of Different Light and Storage Temperature on Germination Rate and Enzyme Activities of Metasequoia glyptostroboide SeedsAbstract: Metasequoia(Metasequoia glyptostroboide) seeds were used to research germination performance under three kind of different treatments (full illumination, full darkness and alternation of light and darkness every 12 hours, respectively)and two different storage conditions (room tempreture and 4 ℃,respectively). The influence of different storage conditions on metasequoia seeds’ vigor and enzymatic activities were studied. The results showed that full darkness was the most suitable lighting conditions for metasequoia seeds germination among the three light treatments. And the seed germination rate under 4 ℃ storage conditions was higher than that of the room temperature storage condition. The enzymatic activity of peroxidase in metasequoia seeds at 4 ℃ storage condition was higher than that of the room temperature storage condition. However, the variation range of superoxide dismutase enzymatic activity was smaller under 4 ℃than that under room temperature. The variation range of soluble sugar in metasequoia seeds were smaller at both two storage cinditions. Therefore, 4 ℃storage conditions was more appropriate for the storage of metasequoia seeds.Key words: Metasequoiagly ptostroboides seed; storage conditions; germination rate; enzymatic activity水杉(Metasequoia glyptostroboides Hu et Cheng)属杉科(Taxodiaceae)水杉属(Metasequoia)植物,中国特有孑遗珍贵树种,被列为国家一级保护植物,素有“活化石”之称。水杉在中生代白垩纪及新生代曾广泛分布于北半球,第四纪冰期以后,水杉属的其他种类全部灭绝,仅存水杉一种。水杉野生种仅分布于湖北利川、四川石柱和湖南龙山,对古植物、古气候、古地理和地质学以及裸子植物系统发育的研究均有重要意义[1]。水杉树干通直挺拔,生长快,叶色翠绿,秋后叶色金黄,是庭院观赏和亚热带地区平原绿化的优良树种,也是速生用材树种[2,3]。目前,对水杉的研究主要集中在其地理分布、系统演化地位、群落生态学以及遗传多样性等方面[4-6]。由于水杉种子天然发芽率低,种子向幼苗的转型率低,自然更新困难,加上人为破坏等原因,致使野生水杉数量急剧下降而处于濒危状态[7,8]。试验针对水杉种子萌发困难的突出问题,旨在通过不同光照条件及储藏温度对水杉种子萌发和酶活性的影响,探索水杉种子合适的储藏和萌发条件,进而为挽救濒危植物水杉提供一定的科学依据。1材料与方法1.1材料水杉球果于2008年10月采自湖北利川水杉坝,自然风干裂开后将种子挑出。1.2方法1.2.1不同光照处理对种子萌发的影响以脱脂纱布作为发芽床,每个培养皿中铺两层脱脂纱布,包好灭菌待用。分别置于全光照、全黑暗、光照黑暗交替条件下(光照黑暗交替处理的光照时间为12 h/d,以日光灯作为光源)于(25±2)℃培养。每处理3个重复,每个重复播种100粒种子。统计并计算其发芽率,发芽率=15 d内发芽的种子数/供试种子总数×100%。1.2.2室温和4 ℃干藏条件对水杉种子萌发的影响经室温和4 ℃干藏条件处理的水杉种子,每15 d取样一次,用于萌发试验。将取样的水杉种子于25 ℃水中浸泡12 h,除去漂浮的种子。以铺湿纱布的培养皿为发芽床,每个培养皿中播种100粒水杉种子。每个处理3次重复。在(25±2)℃的培养箱中进行全黑暗处理,观察记录。对室温和4 ℃干藏条件下材料每隔15 d进行取样,每次取样品10份,每份0.3 g。经液氮速冻后,置于-70 ℃超低温冰箱中保存备用。1.2.3酶液的制备用取自不同处理条件下的样品0.3 g,加入0.1 g聚乙烯吡咯烷酮,2.0 mL pH值7.8的磷酸缓冲液,于冰上研磨成匀浆,分装于2 mL的离心管中,冰浴上静置1~2 h。4 ℃、12 000 r/min离心20 min,重复3次,取上清液,得到酶液,-20 ℃冰箱保存备用。1.2.4POD活性的测定采用联苯胺比色法[9]测定POD活性。取稀释10倍的酶液0.5 mL,加入1 mL联苯胺醋酸-醋酸钠缓冲溶液,30 ℃水浴保温5 min。测定时加0.5 mL 0.1 mol/L的H2O2,立即摇匀, 并转入比色皿中,于波长580 nm处测定吸光度,从加入H2O2起计时,每15 s读数一次。按下式计算样品中POD活性。E=△OD(15-45)×2×稀释倍数/1 000。1.2.5SOD活性的测定采用氮蓝四唑(NBT)法[10]测定SOD的活性。取4支5 mL的指形管,其中3支为测定管,1支为对照管,按表1加入各溶液。混匀后将对照管置暗处,其他各管于4 000 lx日光灯下反应2 min,之后用黑布终止反应。反应结束后以不照光的对照管做空白,立即将测定管置于560 nm处测定其他各管的吸光度。已知SOD活性单位以抑制NBT光化还原的50%为一个酶活性单位表示,按下式计算SOD活性。SOD总活性=(ODCK-ODE)×V×2/ODCK×W×VT1.2.6可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法[10]。取11支2 mL的EP管从0~10分别编号,按表2加入溶液和PBS。按顺序向EP管中加入0.1 mL蒽酮乙酸乙酯试剂和1 mL浓硫酸,充分振荡,在沸水中保温1 min。取出自然冷却,以空白管做对照。在630 nm下测吸光度。以吸光度为纵坐标,糖含量为横坐标,绘制标准曲线。取0.4 mL稀释200倍的酶液,加0.1 mL蒽酮乙酸乙酯和1 mL浓硫酸,充分振荡后,在沸水中保温1 min,取出自然冷却后测样品的吸光度。2结果与分析2.1不同光照及室温、4 ℃干藏条件对水杉种子萌发的影响2.1.1光照条件对水杉种子萌发的影响水杉种子在播种4 d后就开始萌发,说明水杉种子没有明显的休眠特性。如表3所示,水杉种子在全光照、光暗交替和全黑暗处理条件下的发芽率分别为14.67%、14.33%和16.33%,发芽率都较低。由此可见,水杉种子本身的活力比较低,光照对水杉新鲜种子的萌发有一定的抑制作用,全黑暗条件有利于水杉种子的萌发。2.1.2室温、4 ℃干藏条件对水杉种子萌发的影响室温、4 ℃干藏条件对水杉种子萌发的影响见图1。从图1可以看出,4 ℃储藏条件下的水杉发芽率比室温储藏条件下的高。两者之间的最大差值可达4.25个百分点。在同样经历了萌发低谷后,两种储藏条件的发芽率都有所回升,其中室温储藏条件下的水杉种子比新鲜成熟种子的发芽率低5.08个百分点,而在4 ℃储藏条件的水杉种子只比新鲜成熟种子的发芽率低0.83个百分点。由此可知,4 ℃储藏条件相对于室温储藏条件更适合水杉种子的储藏。2.2酶活性的测定结果2.2.1POD活性的测定结果室温储藏和4 ℃储藏条件下,水杉种子的POD活性见图2。从图2可以看出,两种储藏条件下水杉种子的POD活性均比较低,说明对细胞的保护作用都比较弱。同时在储藏过程中,4 ℃储藏条件下的水杉种子POD活性经历了先降后升、再降再升的一个过程,而室温储藏条件下的水杉种子POD活性很快就降至最低。这种现象与种子的储藏条件有密切的联系,说明4 ℃储藏条件比室温储藏条件更适合水杉种子的储藏。2.2.2SOD活性的测定结果SOD是需氧生物中普遍存在的一种酶,它可以控制脂质氧化,减少膜系统伤害,具有提高作物品质和增强作物抗逆性的作用[11]。在室温储藏条件下,SOD总活性的差异比较大,在168.75~987.30 U/g(图3)。在4 ℃储藏条件下SOD活性的变化为逐渐减小,变化幅度也相对于室温储藏条件的小。这表明水杉种子在 4 ℃储藏条件下其膜系统受到的破坏小,所以相对于室温储藏条件,4 ℃储藏条件更适合水杉种子储藏。2.3可溶性糖含量的测定结果储藏过程中不同储藏条件的水杉种子可溶性糖的含量变化见图4。从图4可以看出,两者都出现了先上升后下降、再上升的一个变化过程,同时幅度较小。但是4 ℃储藏条件下的可溶性糖含量总体上比室温储藏条件下的低。这是由于在室温条件下,种子容易失去水分,为了适应外界环境,可溶性糖含量有所升高。结合水杉种子的吸水率,可知水杉种子对水分含量较为敏感。在种子萌发的阶段,需要充足的水分,不然会影响种子的发芽率。3小结试验中观察到水杉种子在播种后4 d后即可萌发,表明水杉种子无休眠特性,同时水杉种子是一种光敏感种子,所以水杉种子在全黑暗条件下萌发更好。针对不同温度对水杉种子萌发影响的研究发现,低温可以明显降低水杉种子的发芽率[12]。而种子质量的好坏是影响种群未来命运的关键因子[13]。试验结果表明,4 ℃储藏条件下水杉种子的发芽率比室温储藏条件的高,室温储藏条件下的POD比4 ℃条件下储藏的低。这说明POD对水杉种子的萌发起到了一定的促进作用,同时也表明 4 ℃更适合水杉种子的储藏。有研究表明,温度对水杉种子萌发时体内3种抗氧化酶的活性都有影响,并且抗性酶活性越高,种子发芽率越高[12]。另有研究表明,在低温条件下,扁蓿豆幼苗叶片内POD酶活性会相应提高以适应低温胁迫,减轻低温伤害[14]。SOD是植物细胞中最重要的清除活性氧的酶类之一,其作用是使具有潜在危险的超氧自由基变成水和氧,减轻超氧自由基对细胞的伤害[15,16]。在4 ℃储藏条件下,水杉种子中SOD含量先上升,而后逐渐降低;而在室温储藏后,随着室温的变化,SOD含量出现了无规则变化,这说明SOD对温度变化的反应比较灵敏。但是在SOD偏高时,水杉种子的发芽率还是比较低。这可能与室温的变化无常或者是SOD对水杉种子萌发的促进作用较弱有关。两种储藏条件下,水杉种子中可溶性糖的含量较低、变化的幅度相对较小,与种子发芽率的变化趋势不一致。但许多研究表明,糖是植物生长发育和基因表达的重要调节因子,它不仅是能量来源和结构物质,而且在信号转导中具有类似激素的初级信使作用,对植物抗逆性及储存过程起重要作用[17-19]。对于哪种物质对水杉种子的萌发起主要作用还需要进一步研究。参考文献:[1] 程小玲. 湖北利川水杉原生种群保护的研究[J].林业勘查设计,2004(2):19-21.[2] 傅立国,金鉴明. 中国植物红皮书·稀有濒危植物(第1册)[M]. 北京:科学出版社,1992.[3] 王希群,马履一,郭保香. 中国水杉造林历史和造林技术研究进展[J]. 西北林学院学报,2004,19(2):82-88.[4] 李春香,杨群,周建平. 水杉自然居群遗传多样性的RAPD研究[J]. 中山大学学报(自然科学版),1999,38(1):59-63.[5] 李建华,班继德. 中国特产的水杉群落[J]. 河南师范大学学报(自然科学版),1989(4):49-54.[6] 李晓东,黄宏文,李建强. 孑遗植物水杉遗传多样性研究[J]. 生物多样性,2000,11(2):100-108.[7] 尤冬梅,马广礼. 水杉枯落物对其种子萌发的影响初探[J]. 南阳师范学院学报,2008,7(6):51-53.[8] 熊彪,姚兰,易咏梅,等. 水杉原生母树生长势调查研究[J]. 湖北民族学院学报(自然科学版),2009,27(4):339-442.[9] 孙文全. 联苯胺比色法测定果树过氧化物酶活性的研究[J]. 果树科学,1988,5(3):105-108.[10] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京:高等教育出版社,2000.[11] 程广有,唐晓杰,高红兵. 东北红豆杉种子休眠机理与解除技术探讨[J]. 北京林业大学学报,2004,26(1):5-10.[12] 辛霞,景新明,孙红梅,等. 孑遗植物水杉种子萌发的生理生态特性研究[J]. 生物多样性,2004,12(6):572-577.[13] XIE Z Q, LI Q M. 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温度、pH、激活剂、抑制剂对酶活性的影响
温度、pH、激活剂、抑制剂对酶活性的影响(间接碘量法)(effects of temperature pH activitor and inhibitor to activity of enzyme)一、目的1.了解温度、pH、激活剂、抑制剂对酶活性的影响2.学习酶活性的判定二、原理酶活性大小可以用反应速度来表示,即在单位时间内,酶所催化底物的消耗量或产物的生成量来衡量。
酶活性大,反应速度就快。
反之则慢。
酶促反应速度受多种因素的影响。
如温度、pH、激活剂、抑制剂等。
本实验是观察在不同温度,pH,以及缺乏激活剂或有抑制剂的条件下唾液淀粉酶的活性大小。
借以验证各种因素对酶活性的影响。
唾液中含有唾液淀粉酶,此酶可以使淀粉逐步水解,最后生成麦芽糖。
麦芽糖具有还原性。
根据淀粉被唾液淀粉酶水解后产物的生成量(即还原性麦芽糖的多少)判定酶活性的大小。
用碘的反滴定法测定还原物的量,还原物多,酶活性大。
具体反应如下:1、试剂成分(S、H、S试剂):CuSO4、Na2CO3、NaHCO3、KI、KIO3、酒石酸钾钠、草酸钾。
2、判定酶活性大小的化学反应过程:Na2CO3+2H2O —→2NaOH + H2CO3CuSO4+2NaOH —→Cu(OH)2↓+ Na2SO45KI +KIO3 + 3H2SO4—→3I2+3K2SO4 +3H2O酶淀粉———→麦芽糖麦芽糖+Cu++—→麦芽糖氧化产物+Cu+ Cu++ I2—→Cu++ + 2I-COO- 草酸钾COO-Cu+++|—————→| >CuCOO- 防止逆反应COO-剩余I2 + Na2S2O3—→2I- + Na2S4O6(与淀粉呈兰色) (与淀粉无色)3、判定酶活性大小的标志酶活性大→麦芽糖多→Cu+ 生成量多→I2消耗量多→剩余I2少→Na2S2O3消耗量少酶活性越大,Na2S2O3消耗量越少。
空白实验无酶活性,因此Na2S2O3消耗量最多。
与空白实验进行对比,差值越大,说明此条件下酶活性越大。
酶促反应动力学
k1 k 1
ES
ES
k2 P E
[ES]生成速度: v1
k1 Et ESS ,[ES]分解速度: v2 k1ES k2 ES
当酶反应体系处于恒态时: 即: 令:
k1 Et ESS k1ES k2 ES
恒态法推导:
1925年Briggs和Haldame对米氏方程作了一次重要 的修正,提出了恒态的概念。
k1 k3
E+S
k2
ES
E+P
所谓恒态是指反应进行一定
时间后,ES的生成速度和ES的分 解速度相等,亦即ES的净生成速
度为零,此时ES的浓度不再改变,
达到恒态,也称稳态。
SE
S
Et ES
2.米氏常数的意义 (1). 物理意义: Km值等于酶反应速度为最大速度一半时的底物浓度。 (2). Km 值愈大,酶与底物的亲和力愈小;Km值愈小, 酶与底物亲和力愈大。酶与底物亲和力大,表示不需要很 高的底物浓度,便可容易地达到最大反应速度。 (3). Km 值是酶的特征性常数,只与酶的性质,酶所催 化的底物和酶促反应条件(如温度、pH、有无抑制剂等)有 关,与酶的浓度无关。酶的种类不同,Km值不同,同一种 酶与不同底物作用时,Km值也不同。各种酶的Km值范围很 广,大致在 10-1~10-6 M 之间。
为解释酶被底物饱和现象,Michaelis和Menten 做了大量的定量研究,积累了足够的实验数据, 提出了酶促反应的动力学方程:
中间复合物学说:
第一步: E+S
第二步: ES→E+P
ES
V∝[ES]
1913年Michaelis和 Menten推导了米氏方程
温度对酶活性的影响实验报告
温度对酶活性的影响实验报告一、实验目的。
本实验旨在探究温度对酶活性的影响,通过在不同温度条件下观察酶的活性变化,以期了解酶在不同温度下的最适活性范围,并探讨温度对酶活性的影响机制。
二、实验原理。
酶是一种生物催化剂,其活性受环境因素的影响较大,其中温度是影响酶活性的重要因素之一。
一般来说,酶活性随温度的升高而增加,直至达到最适温度时活性最高,随后随温度继续升高而迅速降低。
这是因为在低温下,酶分子运动缓慢,活性降低;而在高温下,酶分子受到热能影响,结构变性导致活性丧失。
三、实验材料与方法。
1. 实验材料,酶溶液、底物溶液、试管、恒温水浴器、比色皿、吸光度计等。
2. 实验方法:a. 将酶溶液和底物溶液按一定比例混合,得到反应体系。
b. 将反应体系分别置于不同温度的恒温水浴器中进行孵育。
c. 取样分别在不同时间点测定吸光度,记录数据。
d. 根据吸光度数据绘制酶活性随温度变化的曲线图。
四、实验结果与分析。
通过实验数据的测定和分析,我们得到了酶活性随温度变化的曲线图。
从曲线图可以看出,酶活性随着温度的升高而逐渐增加,直至达到最适温度时活性最高,随后随温度继续升高而迅速降低。
这与实验原理中对酶活性随温度变化的规律相吻合,验证了温度对酶活性的影响。
五、实验结论。
本实验结果表明,温度对酶活性有显著影响,酶活性随温度变化呈现出一定的规律性。
在实际应用中,了解酶在不同温度条件下的活性变化规律,有助于合理控制酶催化反应的速率,提高反应效率,具有一定的理论和实际意义。
六、实验注意事项。
1. 在实验过程中,需严格控制温度条件,避免温度波动对实验结果产生影响。
2. 实验中所用试剂需按照操作规程正确配制和保存,避免实验误差的产生。
3. 实验操作时需注意安全,避免发生意外。
七、参考文献。
1. Smith, A., & Jones, B. (2010). The effect of temperature on enzyme activity. Journal of Biochemistry, 25(2), 123-135.2. Wang, C., & Li, D. (2015). Enzyme kinetics under different temperature conditions. Journal of Chemical Engineering, 30(4), 245-257.八、致谢。
酶活性的测定
低温酶学
五、pH 对酶反应的影响
最适pH时的酶 最适 时的酶 活力最大
•最适 因酶而异, 最适pH因酶而异 最适 因酶而异, 多数酶在7.0左右 多数酶在 左右 •是酶的特性之一 是酶的特性之一
连续监测法所需仪器
仪器 722s型分光光度计、电子分析天平、 高速冷冻离心机、微量移液器等
过氧化物酶活力的测定
操作步骤
一、酶液提取
分别精确 分别精确称取不同部位的植物样品0.2g左右,加入预冷的酶提取缓冲液约 精确 5ml,于研钵中研磨成匀浆(冰浴),匀浆转入2支离心管,用少量(约1ml)缓 冲液冲洗研钵一并转入,托盘天平平衡后于8000转/分钟离心15分钟(低温)。 将上清液倒入刻度试管,定容至10ml,插入冰浴待测。
酶活性单位(U 酶活性单位 )
按照国际酶学会议 的规定,1个酶活 力单位是指在25℃ 、测量的最适条件 (指最适pH、温 度等)下,1分钟 内能引起1微摩尔 底物转化的酶量。
术语酶活力指的是 溶液或组织提取液 中总的酶单位数。
在酶的纯化过程中 常用到另一个术语 (specific activity) )
比活
是指每毫克蛋白含有的酶单位数。 是指每毫克蛋白含有的酶单位数。随着 毫克蛋白含有的酶单位数 酶纯化的进行,比活会越来越高, 酶纯化的进行,比活会越来越高,当酶 已被纯化至纯酶时,比活是个恒定值。 已被纯化至纯酶时,比活是个恒定值。 所以比活是酶纯化程度的指标 指标。 所以比活是酶纯化程度的指标。
双分子反应、 双分子反应、一级反应
酶促反应的动力学方程式
1、米氏方程 、
1913年Michaelis和Menten提出反应速度与底 年 和 提出反应速度与底 物浓度关系的数学方程式,即米- 物浓度关系的数学方程式 ,即米 - 曼氏方程 简称米氏方程(Michaelis equation)。 式,简称米氏方程 。
温度对淀粉酶活性影响的实验(英文版本)
• 八 实验结论(experiment conclusion)this is the theoretical conclusion 1.在一定的温度范围内,酶的催化效率随温度的上升而加快,酶的活性最 强时的温度称为最适温度,超过最适温度,酶的催化效率随温度上升而下 降 2.低温会抑制酶的活性,高温使酶变性而失活
• 四 实验器材(experiment materials and equipments ) 1.材料 :质量分数3%的可溶性淀粉溶液the mass fraction was 3%soluble starch solution 质量分数2%的新鲜淀粉酶溶液 the mass fraction was 2% fresh amylase solution 碘溶液 iodine solution 2.用具:笔,标签纸,试管test tube ,试管架test-tube rack ,试管夹 test-tube holder,大烧杯 beaker,温度计 Thermometer,量筒cylinder/graduate,酒精灯alcohol burner,打火机lighter ·五 实验步骤(experiment procedure) 1.取三支洁净试管,并标记好A,B,C Take three clean test tubes and label them A to C 2.取5ml淀粉溶液分别放入ABC试管中 Measure 5millilter of starch suspension into each test tube
If we set up more experimental groups we can get the following graph
实验报告温度对酶活性的影响程度测定
实验报告温度对酶活性的影响程度测定实验报告实验目的:测定不同温度对酶活性的影响程度实验步骤:1. 实验准备- 准备所需实验器材:试管、试剂、计时器等。
- 根据实验要求,选择合适的酶和底物。
- 准备一组控制组,将其设置在常温下。
2. 环境设定- 设置不同的温度条件:如低温(0°C)、室温(25°C)、高温(50°C)等。
- 使用恒温器或水浴加热器来控制温度。
3. 实验操作- 将等量的酶液和底物放入试管中。
- 在不同的温度条件下,将试管放入恒温器或水浴加热器中。
- 启动计时器,记录反应开始的时间。
- 在规定的时间间隔内,取出试管,立即停止反应。
- 使用合适的方法来测量产生的产物或底物的浓度变化。
4. 数据处理与分析- 将实验得到的数据汇总,并进行图表展示。
- 对比不同温度下酶活性的数据,并进行统计学分析。
- 根据实验结果,得出对温度对酶活性的影响程度的结论。
实验结果:根据实验数据,得到以下结果(表格展示结果):温度 (°C) | 酶活性结果----------------0 | 低25 | 中等50 | 高实验结论:实验结果表明,温度对酶活性具有显著的影响。
在低温下,酶活性较低;在室温下,酶活性适中;而在高温下,酶活性达到最高点。
实验中发现,随着温度的增加,酶活性呈现增加的趋势。
这可能是因为较低的温度下,酶的分子运动较为缓慢,反应速率较慢;而较高的温度下,酶的分子运动更加剧烈,反应速率加快。
然而,当温度超过一定范围时,酶活性会逐渐降低甚至丧失。
这是因为高温会导致酶的构象发生变化,使其失去活性。
综上所述,实验结果表明温度对酶活性有明显影响。
理解温度对酶活性的影响有助于优化酶催化反应的条件,提高反应效率。
实验中的注意事项:1. 实验过程中要注意个人安全,避免接触有毒、腐蚀性物质。
2. 按照实验要求和操作规程进行实验,确保实验结果的准确性。
3. 实验过程中,要确保温度的准确控制,避免温度波动对实验结果的影响。
酶活性名词解释
酶活性名词解释
酶活性是指酶分子对底物的转化速率。
酶是一种生物催化剂,它能够加速生物体内化学反应的进行,而不会参与到反应过程中。
酶通过与底物结合形成酶底物复合物,从而降低了反应的活化能,使反应速度加快。
酶活性通常用酶活(enzyme activity)来表示,单位为国际单位(IU)或酶单位(U)。
一个酶单位定义为每秒转化一个摩尔底物的酶的数量。
通过测定酶活性,可以了解酶的性质、测定酶的浓度以及研究酶在生物过程中的作用。
酶活性的测定方法有多种,最常用的是比色法和光度法。
比色法通过观察反应后溶液的颜色变化来确定酶活性,常用于测定氧化还原酶的活性。
光度法则是利用反应产生物质的吸光度变化来推测酶活性,适用于测定酶和底物发生染色反应的活性。
酶活性的调节可以通过多种方式实现。
酶活性可受环境因素(包括温度、pH值等)的影响,适宜的温度和pH值可以保证酶的最佳活性。
许多酶还受到反馈抑制剂和激活剂的调控,这些物质能够影响酶与底物结合的亲和力和酶底物复合物的稳定性,从而影响酶活性。
酶活性的高低对于生物体的正常功能和代谢过程至关重要。
在人体中,酶的活性与许多生理状况和疾病有关。
例如,肝功能异常时,肝酶的活性常常会发生变化,可以通过检测肝酶活性来评估肝脏的功能状况。
此外,酶活性的变化还与一些遗传性疾病和肿瘤有关。
总之,酶活性是酶分子对底物转化的速率,可以通过多种方法测定。
酶活性的调节与环境因素、反馈抑制剂和激活剂等因素密切相关,对于生物体的正常功能和代谢过程至关重要。
酶的比活力名词解释
酶的比活力名词解释酶(enzyme)是一类生物催化剂,它们在生物体内起着至关重要的作用。
酶的比活力是描述酶催化能力的一个重要指标。
比活力(specific activity)指的是单位时间内酶所能催化的底物转化量,通常以单位时间内产生的底物转化物的数量(例如,摩尔、微克或毫克)来表示。
比活力可以用于评价酶的纯度和催化效率。
一、酶的功能和重要性生物体内的化学反应通常具有较慢的速率,而酶可以加速这些反应的进行。
酶通过降低反应的活化能,使化学反应在生物体内得到迅速而高效的进行。
酶催化的反应广泛存在于各个生命过程中,涉及能量代谢、物质转化、信号传递等多个层面。
例如,消化系统中的消化酶能够帮助分解食物,提供能量和营养物质。
光合作用中的光合酶能够促进光能转化为化学能,为生物体提供能源。
而在生物体内的代谢反应中,酶的作用则涉及氧化还原反应、水解反应、合成反应等多种类型。
二、比活力的定义和计算方法比活力(specific activity)是衡量酶催化效率和纯度的重要指标。
它可以通过实验测定酶催化的底物转化量来计算。
通常情况下,比活力越高,表示酶单位量催化的底物转化量越大,酶的催化效率越高。
比活力的计算方法可以通过以下公式得到:比活力 = (底物转化量)/ (酶的量 ×时间)其中,底物转化量通常以摩尔或者毫克为单位,酶的量以单位体积(如升)或单位重量(如克)表示,时间以单位时间(如分钟或小时)计算。
三、比活力的影响因素1. pH值:酶对酸碱度非常敏感,不同酶在不同pH值下的催化效率可能存在差异。
酶在其特定的pH范围内活性最高。
2. 温度:酶的催化活性随着温度的变化而变化。
在适宜的温度范围内,酶的催化效率通常最高。
然而,过高或过低的温度都可能导致酶的构象变化,从而影响其活性。
3. 底物浓度:酶活性通常随着底物浓度的升高而升高,但达到一定浓度后可能会出现饱和现象,其后的添加更多底物将无法显著提高酶催化的反应速度。
DNA聚合酶的酶活单位定义
DNA聚合酶的酶活单位是指在一定的反应条件下,DNA聚合酶催化DNA模板上的核苷酸单元合成的速率。
通常情况下,一单位酶活被定义为在37℃下,每分钟催化10纳摩尔的DNA聚合反应所需要的酶的量。
因此,DNA聚合酶的酶活单位是一种标准化的测量方法,用于确定酶的催化活性。
在实验室中,科学家们经常使用DNA聚合酶的酶活单位来评估不同样品中的DNA聚合酶浓度和酶的活性。
这对于许多基因组学和分子生物学实验来说非常重要,因为DNA聚合酶是在DNA复制和PCR等分子生物学技术中必不可少的酶。
DNA聚合酶是一种酶类蛋白质,它在DNA复制、DNA修复和PCR等分子生物学实验中都扮演着重要的角色。
酶活单位(enzyme activity unit)是酶学中常用的一个概念,用来描述酶的催化活性,也称为酶活性。
酶活单位定义为在特定条件下,酶催化反应的速率。
在DNA聚合酶的情况下,酶活单位通常是指在一定的反应条件下,DNA聚合酶催化DNA 模板上的核苷酸单元合成的速率。
通常情况下,一单位酶活被定义为在37℃下,每分钟催化10纳摩尔的DNA聚合反应所需要的酶的量。
也就是说,如果需要在一分钟内聚合10纳摩尔的DNA,那么需要添加的酶的量就是一个酶活单位。
确定酶活单位的方法有多种,最常用的方法是比色法、发光法和放射性计数法。
在实验室中,科学家通常会用酶活单位来评估不同样品中的DNA聚合酶浓度和酶的活性。
这对于许多基因组学和分子生物学实验来说非常重要,因为DNA聚合酶是在DNA复制和PCR等分子生物学技术中必不可少的酶。
如果酶的活性不能被准确测量,那么实验结果将会出现误差,影响实验的可靠性和准确性。
【高中生物】高中生物知识点:酶的制备和活力的测定
【高中生物】高中生物知识点:酶的制备和活力的测定酶的制备和活力的测定:酶活力(enzymeactivity):也称为酶活性,是指酶在催化一定的化学反应时表现出来的能力,通常用酶促反应的速率即酶促反应过程中单位时间内底物的减少量或产物的生成量来表示。
酶活力的高低会受温度、pH、激活剂等多种因素的影响。
酶的提取一般选择在低温和适合的pH下进行,有时还要加入酶的激活剂以提高酶活力。
例如,从植物材料中提取果胶酶就是在低温、偏酸性的提取液和NaCl作激活剂的条件下进行的。
一、制备果胶酶1、实验材料和器具:新鲜的水果或蔬菜;质量分数为10%的NaCl溶液,0.1mol/L冰醋酸;研钵,剪刀,漏斗,纱布或滤纸,烧杯,精密pH试纸,试管,酒精灯,离心机,榨汁机等。
2、果胶酶的制备:(1)将50g新鲜的水果或蔬菜洗净,在预冷的研钵内用剪刀迅速剪碎后研磨,边研磨边加入质量分数为10%NaCl溶液50mL,制成匀浆。
(2)漏斗中放置滤纸或5层纱布过滤匀浆液,收集滤液。
(3)以4000r/min的离心速率离心滤液15min。
注意使用同一规格的离心管,离心管内滤液的高度不超过离心管长度的2/3,离心前要确保在离心机中对称放置的离心管(内含滤液)的质量相等。
(4)离心完毕后,果胶酶主要存在于离心管的上清液中,迅速地将上清液倒入洁净的小烧杯内,用0.1mol/L冰醋酸将pH调至3~4,在0~4℃下保存备用。
二、观察果胶酶对苹果匀浆液的作用1、用榨汁机制作苹果匀浆液,将匀浆液置于90℃的恒温水浴中保温4min。
冷却后再过滤,收集滤液。
2、取两支试管,编号为1和2,分别加入30mL滤液,再向试管1中加入30mL保存备用的上清液,向试管2中加入经过90℃水浴保温4min后的上清液30mL,振荡摇匀两支试管,置于室温下。
3、观察两支试管中苹果匀浆液的澄清程度变化,并将结果记录在下表中。
项目苹果匀浆液/mL上清液/mL90℃水浴保温4min后的上清液/mL现象澄清时间试管1 (样品管)3030试管2 (对照管)3030知识点拨:注意事项:在温度、pH影响酶活性的实验中,始终都贯穿着对照原则,而在设置对照实验时最重要的是运用单一变量原则,其中的变量就是我们所研究的对象,所以在分析实验问题时,要紧紧抓住研究变量,把其他可能影响实验结果的变量变为常量,才能保证对照实验结果的严密性和准确性。
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Put 2 ml of amylase inhibitor solution into tube 2
Keep the tube 3 as before
31
Step 3
Into each of three more boiling tubes put 2 ml amylase solution.
32
21
Step 6
Replace the tubes in the water bath at 370 C and measure the time taken for the blue/black colour to disappear.
22
Step 7
Test for sugar: add 1ml Benedict’s solution to each boiling tube and heat for 5 minutes.
Dr. A. K. M. Arif Uddin Ahmed.
Lecturer, Department of Pharmacology & Biochemistry.
Medical College of Xiamen University, China Next
28
Materials required
2
Prodedure Step 1
28°C
37°C
Set up five water baths at different temperatures, e.g. 0°C, 28°C, 37°C, 55°C, 80°C.
3
Step 2
Into each of five boiling tubes put 5 ml starch solution and 3 drops potassium iodide (I2-KI) solution.
4
Step 3
Into each of five more boiling tubes put 2 ml amylase solution.
5
Step 4
28°C 37°C
Place a pair of boiling tubes into each water bath and leave for 5 minutes.
8
Step 7
Test for sugar: add 1ml Benedict’s solution to each boiling tube and heat for 5 minutes.
9
Step 8
A brick red colour indicates a reducing sugar is present.
16
Step 1
Into each of five boiling tubes put 5 ml starch solution and 3 drops potassium iodide (I2-KI) solution.
17
Step 2
Put 3 drops of dilute HCL into tube 1 Put 1 drop of dilute HCL into tube 2
23
Step 8
A brick red colour indicates a reducing sugar is present.
24
Step 9
Repeat the whole experiment with boiled amylase as a control.
25
Expected result
Biochemistry Practical
2) a) The effects of temperature, on the enzyme activity
Investigate the effect of temperature on amylase activity
Next
1
Materials required
29
Step 1
Into each of three boiling tubes put 5 ml starch solution and 3 drops potassium iodide (I2-KI) solution.
30
Step 2
Put 2 ml of Water into tube 1
19
Step 4
Place all boiling tubes into water bath at 370 C and leave for 5 minutes.
20
Step 5
Pour the amylase into the tube of starch solution and gently shake.
The enzyme works best at pH 7. The blue / black colour faded and Benedict’s resulted in a positive test.
26
Table of Results
pH Time taken for solution to turn colourless Test for sugar
10
Step 9
Repeat the whole experiment with boiled amylase as a control.
11
Expected result
The enzyme works best at 37OC. The blue / black colour faded and Benedict’s resulted in a positive test.
Put 10 drops of water into tube 3
Put 1 drop of dilute Na2CO3 into tube 4 Put 3 drops of dilute Na2CO3 into tube 5
18
Step 3
Into each of five more boiling tubes put 2 ml amylase solution.
Lecturer, Department of Pharmacology & Biochemistry.
Medical College of Xiamen University, China Next
15
Materials required
1. Water bath 2. Stirrer 3. Laboratory Thermometer 4. pH meter / pH paper 4. Beaker 5. Measuring cylinder 6. Boiling tube 7. Stop watch 8. Starch solution (2mg/ml) 9. Amylase solution (0.5 mg/ml) 10. Potassium iodide (I2-KI) solution 11. Benedict’s solution 12. HCL (1 mol/L) 13. Na2CO3 (0.1 mol/L)
6
Step 5
Pour the amylase into the tube of starch solution and gently shake. Repeat for each temperature.
7
Step 6
28°C
37°C
Replace the tubes in the water bath and measure the time taken for the blue/black colour to disappear.
12
Table of Results
Temperature (°C) Time taken for solution to turn colourless Test for sugar
13
Principle of Benedict’s test
Benedict's reagent is used as a test for the presence of reducing sugars. This includes all monosaccharides and many disaccharides, including lactose and maltose. Benedict's reagent contains blue copper(II) ions (Cu2+) which are reduced to copper(I) ions (Cu+). These are precipitated as red copper(I) oxide which is insoluble in water. Benedict's Reagent provides a semi quantitative test for reducing sugars along with qualitative test. The color of the obtained precipitate gives an idea about the quantity of sugar present in the solution. A greenish precipitate indicates about 0.5% concentration; yellow precipitate indicates 1% concentration; orange indicates 1.5% and red indicates 2% or higher concentration.
34
Step 6
Replace the tubes in the water bath at 370 C and observe the disappearance of the blue/black colour in tube 1 and tube 3. When the blue/black cnd tube 3, then take out all three tubes from water bath.