酶讲义
《酶的作用和本质》 讲义
《酶的作用和本质》讲义在我们生活的这个丰富多彩的世界里,生命活动无时无刻不在进行着。
从细胞的新陈代谢到生物体的生长发育,从食物的消化吸收到能量的转换利用,每一个过程都离不开一类神奇的物质——酶。
酶,就像是生命活动中的“小精灵”,它们虽然微小,但却发挥着至关重要的作用。
一、酶是什么要了解酶的作用,首先得知道酶到底是什么。
酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是 RNA。
为什么说酶是有机物呢?这是因为它们是由碳、氢、氧、氮等元素组成的大分子化合物。
而说它们由活细胞产生,也就意味着只有具有生命活力的细胞才能合成酶。
酶具有高效性。
与一般的无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著,催化效率更高。
比如说,在一个化学反应中,如果没有酶的参与,可能需要在高温、高压等极端条件下才能发生,而且反应速度非常缓慢。
但有了酶的“帮忙”,反应可以在常温、常压下迅速进行。
酶还具有专一性。
一种酶只能催化一种或一类化学反应。
这就好比一把钥匙开一把锁,酶与底物之间有着严格的匹配关系。
例如,唾液淀粉酶只能催化淀粉的水解,而对脂肪的分解就无能为力了。
二、酶的作用酶在生命活动中的作用可以说是无处不在。
在消化过程中,酶起着关键的作用。
我们吃进去的食物,如淀粉、蛋白质、脂肪等,需要在各种消化酶的作用下分解成小分子物质,才能被身体吸收和利用。
比如,唾液中的唾液淀粉酶可以将淀粉初步分解为麦芽糖,胃中的胃蛋白酶可以将蛋白质分解为多肽,小肠中的胰蛋白酶、胰淀粉酶、胰脂肪酶等则能进一步将食物中的大分子物质分解为能被细胞吸收的小分子物质。
在细胞呼吸中,酶也不可或缺。
细胞呼吸是细胞获取能量的重要方式,其中涉及到一系列复杂的化学反应,而每一步反应都需要特定的酶来催化。
例如,葡萄糖在细胞质中被分解为丙酮酸的过程需要酶的参与,丙酮酸在线粒体中进一步分解产生二氧化碳和水的过程也离不开酶。
在物质代谢中,酶同样发挥着重要作用。
生物体通过一系列的化学反应来合成和分解各种物质,以维持生命活动的正常进行。
胞内门冬酰胺酶实验讲义 (中文版)
实验一重组表达门冬酰胺酶II工程菌的构建【实验目的】1. 了解构建重组质粒的原理2. 掌握质粒提取方法、PCR技术、酶切等基本技术方法【实验原理】门冬酰胺酶,别名L-门冬酰胺酶、天冬酰胺酶或天门冬酰胺酶。
L-天冬酰胺是细胞合成蛋白质的必需氨基酸。
肿瘤细胞中的天冬酰胺合成酶含量非常低,故自身不能合成L-天冬酰胺,需依赖外源L-天冬酰胺才能生存。
而L-天冬酰胺酶可通过降解L-天冬酰胺从而抑制肿瘤细胞中蛋白质的正常合成,导致肿瘤细胞的死亡。
人体内正常细胞则因能自身合成L-天冬酰胺,所以受L-ASP的影响较小。
故L-ASP可用于急性淋巴细胞白血病的治疗。
目前临床上使用的L-ASP 泛指来源于大肠杆菌的 E.coli L-ASP II。
从1974年天津生化制药厂开始生产L-ASP,到1995年吴梧桐教授等进行的E.coli天冬酰胺酶ansB基因的克隆和表达研究,并首次在国内成功构建了高效表达L-ASP的基因工程菌pKA/ CPU210009,工程菌发酵单位比野生株高出100倍。
随后又优化了基因工程菌的培养条件和发酵工艺,确定了重组L-ASP 的纯化路线,并对重组产品进行了鉴定。
L-ASP的制备纯化工艺越来越成熟,这些研究成果为我国工业化生产优质、低价的注射用E. coli L-ASP开辟了新的道路。
聚合酶链式反应,简称PCR。
聚合酶链式反应是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,利用DNA变性和复性的特点,由高温变性、低温退火(复性)及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。
双酶切:在进行PCR扩增时候,给引物两端设计好酶切位点,一般说来,限制酶的选择非常重要,尽量选择粘端酶切和那些酶切效率高的限制酶,如BamHI,HindIII,提前看好各公司的双切酶所用公用的BUFFER,以及各酶在公用BUFFER里的效率。
选好酶切位点后,在各个酶的两边加上保护碱基。
2020年高考生物必修必考知识详细解读讲义:专题四 酶与ATP
专题四酶与ATP考点一酶的本质及其在代谢中的作用一、酶——降低反应活化能细胞的新陈代谢:活细胞内全部有序化学反应的总称。
活化能:分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
1.发现①巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关。
②巴斯德(法、微生物学家):发酵与活细胞有关;发酵是整个细胞。
③利比希(德、化学家):引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
④比希纳(德、化学家):酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样。
⑤萨姆纳(美、科学家):从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。
⑥许多酶是蛋白质。
⑦切赫与奥特曼(美、科学家):少数RNA 具有生物催化功能。
2.定义:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。
注:①由活细胞产生(与核糖体有关)②催化性质:A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能,提高化学反应速度。
B.反应前后酶的性质和数量没有变化。
③成分:绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
3.特性 ① 高效性:催化效率很高,使反应速度很快② 专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
③ 需要合适的条件(温度和pH 值) 酶的催化作用需要适宜的温度、pH 值等,过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。
低温也会影响酶的活性,但不破坏酶的分子结构. 二、酶的本质及生理功能 化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所 核糖体细胞核(真核细胞)来源 一般来说,活细胞都能产生酶 作用场所 细胞内、外或生物体外均可 生理功能 生物催化作用 作用原理降低化学反应的活化能三、酶与激素的比较 酶 激素来源活细胞产生专门的内分泌腺或特定部位细胞产生 化学本质绝大多数是蛋白质,少数是RNA 固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸、脂质等 生物功能 催化作用 调节作用共性在生物体内均属高效能物质,即含量少、作用大、生物代谢不可缺少考点二 影响酶活性的因素(1)甲、乙曲线表明:①在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用逐渐减弱。
高中生物高考一轮总复习讲义 选修1 专题3 酶的研究与应用
跟踪训练2 关于固定化酶技术的说法正确的是( )
A.固定化酶技术就是固定反应物,将酶依附着载体 围绕反应物旋转的技术 B.固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应 C.固定化酶中的酶无法重复利用 D.固定化酶是将酶固定在一定空间的技术
高中生物高考复习讲义
选修部分
选修1
生物技术实践
专题3 酶的研究与应用
忆教材 溯本源ຫໍສະໝຸດ 研考点 破疑难明题型 析典例
练真题 悟考情
课时作业
研
基础导学
一、果胶酶在果汁生产中的作用[填空] 1.果胶酶的组成及作用 果胶酶包括________、________和果胶酯酶,能使果胶 分解成可溶性的半乳糖醛酸,瓦解________和胞间层。
2.加酶洗衣粉的去污机理[填表] 种类 蛋白 酶 洗涤原理 蛋白酶 ________ ――→ ________+氨基酸 脂肪酶 脂肪 ――→ ________+ ________ 洗涤的物质种类 血渍、奶渍及各种食品 类的蛋白质污垢
脂肪 酶
食品的油渍、 人体皮脂、 口红
淀粉酶
淀粉酶 淀粉 ――→ ________+ ________ 使________的结构变得
误区剖析 固定化实验中的易错点总结 (1)海藻酸钠溶液的浓度对包埋酵母细胞数量的影响 ①海藻酸钠溶液浓度过高,将很难形成凝胶珠; ②浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量 少。
(2)海藻酸钠溶液配制注意事项 ①海藻酸钠溶化时要用小火或间断加热,避免海藻酸 钠发生焦糊; ②将溶化后的海藻酸钠先冷却至室温,再与酵母细胞 混合,避免高温杀死酵母细胞; ③固定化酵母细胞时,应将海藻酸钠酵母细胞的混合 液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中,而不是注射,以免影 响凝胶珠的形成。
高中生物第一册 第5章 第1节 第2课时 酶的特性和影响酶活性的条件 讲义
第2课时酶的特性和影响酶活性的条件课标内容要求核心素养对接1.酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。
2.实验:探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。
1.生命观念——建立模型:通过建立温度、pH对酶活性的影响等数学模型,理解影响的规律和实质。
2.科学探究——实验思路及设计:合理设计探究温度、pH对酶活性影响的实验步骤,规范实施实验,探究影响的规律。
1.酶的高效性(1)含义:与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
(2)意义:使细胞代谢快速进行。
2.酶的专一性(1)含义:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(2)锁钥模型:图中A表示酶,B表示被酶催化的底物,E和F表示催化后的产物,而C 和D则表示不能被该酶催化的物质。
(3)意义:使细胞代谢有条不紊地进行。
3.酶的作用条件较温和(1)温度对酶活性的影响(如图1):①ab段表示随温度升高,酶活性逐渐增强;b点时,酶活性最高,此点所对应的温度为最适温度;bc段表示随温度升高,酶活性逐渐减弱。
②a点时酶活性较低,但酶的空间结构稳定。
③c点时酶活性丧失,其原因是高温使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。
(2)pH对酶活性的影响(如图2):①de段表示随pH升高,酶活性逐渐增强;e点时,酶活性最高,此点所对应的pH为最适pH;ef段表示随pH升高,酶活性逐渐减弱。
②d点和f点时酶活性丧失,其原因是过酸、过碱使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。
判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)1.每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
() 2.高温、低温都使酶活性降低,二者的作用实质不同。
() 3.在测定胃蛋白酶活性时,将溶液的pH由10降到2的过程中,胃蛋白酶的活性将逐渐增强。
() 4.如果以淀粉为底物,以淀粉酶为催化剂探究温度影响酶活性的实验,则酶促反应的速率既可以用淀粉的分解速率表示,也可以用淀粉水解产物的生成速率表示。
() 5.pH影响酶活性的实验中实验材料不选择淀粉,原因是酸能促进淀粉水解。
高中生物新教材必修一同步讲义 第5章 第1节 第1课时 酶的作用和本质
第1节降低化学反应活化能的酶第1课时酶的作用和本质[学习目标] 1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质。
2.阐明酶发挥作用的原理。
3.通过对有关酶实验的分析,学会控制实验的变量和设置对照实验。
一、酶在细胞代谢中的作用1.细胞代谢(1)概念:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。
(2)条件:需酶的催化。
(3)意义:细胞代谢是细胞生命活动的基础。
2.酶的作用原理(1)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
(2)原理:同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。
(3)意义:使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。
判断正误(1)酶能提高化学反应的活化能,使化学反应顺利进行()(2)酶能催化H2O2分解,是因为酶使H2O2得到了能量()(3)无关变量是与实验结果无关的变量()(4)在一个实验中,因变量的检测指标往往不是唯一的()答案(1)×(2)×(3)×(4)√解析(1)(2)酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能,使反应顺利进行。
(3)无关变量会对实验结果造成影响,因此,对无关变量的处理要求是相同且适宜。
任务一:比较过氧化氢在不同条件下的分解 1.实验原理2H 2O 2――――――――――→水浴加热或FeCl 3溶液或过氧化氢酶2H 2O +O 2 2.实验目的:通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解过氧化氢酶的作用。
3.实验过程和现象试管编号1 2 3 4 第一步H 2O 2浓度 3% 3% 3% 3% 剂量 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 第二步反应条件 常温 90 ℃ FeCl 3溶液 肝脏研磨液剂量 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 结果 气泡产生 不明显 少量 较多 大量 卫生香复燃情况不复燃不复燃复燃迅速复燃4.讨论(1)如何判断过氧化氢被分解的快慢?提示 观察单位时间内产生气泡的多少或观察带火星的卫生香的复燃情况。
生物化学教程全套讲义-第9章酶促反应动力学
第九章酶促反应动力学第一节化学动力学基础一、反应速率及其测定二、反应分子数和反应级数反应分子数反应级数三、各级反应的特征(一)一级反应其速率与反应物浓度的一次方成正比。
-dc/dt=kclnc=-kt+lnc0lnc=-kt+B(直线)K=(1/t)ln(c0/c)c=(1/2)c0时k=(ln2)/t1/2t1/2=(ln2)/k半衰期与反应物的初始浓度无关。
(二)二级反应反应的速率与反应物浓度的二次方成正比。
1.若A和B为同一物质-dc/dt=kc2,dc/c2=-kdt;c/c0=1/(1+kc0t);c/c0=1/2时,k=1/c0t1/2。
2.A和B的初始浓度相同k=(1/t){x/[a(a−x)] }3.A和B的初始浓度不同k=[1/t(a−b)]/ln{[b(a−x)]/[a(b−x)]}a:反应物A的初始浓度。
b:反应物B的初始浓度。
(a-x):反应时间为t时A的浓度。
(b-x):反应时间为t时B的浓度。
(三)零级反应反应速率与反应物的浓度无关。
-dc/dt=k,或dx/dt=k。
X=kt,或k=x/t。
第二节底物浓度对酶反应速率的影响一、中间产物学说中间产物学说的实验依据:(1)核酸和酶的复合物可直接用电镜观察;(2)下图;(3)复合物的溶解度和稳定性有所变化;(4)有些复合物可直接分离得到。
酶催化的反应中各成份的变化:酶反应的速度在不停地变,实验上只有初速度的测定才有意义。
酶反应的初速度与底物浓度之间的关系:二、酶促反应的动力学方程式(一)米氏方程的推导米氏方程v=Vmax[S]/(Km+[S])符合v-[S]曲线。
若Km>>[S],v=(Vmax/Km)[S];若[S]>>Km,v=Vmax;由v=Vmax[S]/(Km+[S]),得Km=[S][(Vmax/v)-1],为典型的双曲线方程。
(二)动力学参数的意义1.Km的意义**值等于反应速度达最大反应速度一半时的底物浓度,单位是浓度单位,是酶的特征常数,酶对一定的底物只有一个特定的Km:V/2=V[S]/(Km+[S]),则Km=[S]。
《酶的作用和本质》 讲义
《酶的作用和本质》讲义一、什么是酶在我们生活的这个世界里,生命活动无时无刻不在进行着。
从细胞的新陈代谢,到生物体内各种物质的合成与分解,都离不开一类神奇的物质——酶。
酶,简单来说,是一种具有生物催化作用的蛋白质或 RNA 分子。
它们就像是生命活动中的“小工匠”,在细胞这个“大工厂”里,兢兢业业地完成着各种复杂的化学任务。
二、酶的作用酶的作用可以说是至关重要,几乎参与了生物体内所有的化学反应。
首先,酶能够加速化学反应的进行。
想象一下,如果没有酶,细胞内的化学反应就会像蜗牛爬行一样缓慢,生命活动将无法正常进行。
酶就像是化学反应的“加速器”,可以大大提高反应的速率,使得生物能够迅速地适应环境的变化,完成各种生理功能。
其次,酶具有高度的特异性。
这意味着一种酶通常只对一种或一类特定的底物起作用。
比如,淀粉酶专门作用于淀粉,蛋白酶专门作用于蛋白质。
这种特异性就像是一把精准的钥匙,只能打开与之匹配的特定锁。
再者,酶的作用条件相对温和。
与工业上的化学催化剂常常需要高温、高压、强酸、强碱等极端条件不同,酶在常温、常压和接近中性的条件下就能发挥作用。
这使得酶在生物体内能够高效、稳定地工作,同时也保证了生物体自身的相对稳定和平衡。
举个例子,我们在消化食物的过程中,唾液中的淀粉酶能够将淀粉分解为麦芽糖,胃中的蛋白酶能够将蛋白质分解为多肽,小肠中的各种酶则进一步将这些物质分解为小分子,以便身体吸收和利用。
三、酶的本质那么,酶到底是什么呢?经过科学家们长期的研究和探索,逐渐揭开了酶的神秘面纱。
早期,人们认为酶是一种神秘的“生命力”在起作用。
但随着科学的发展,这种观点被否定了。
现在我们知道,大多数酶是蛋白质。
蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的大分子化合物。
酶作为蛋白质,其结构决定了它的功能。
酶的活性中心是其发挥催化作用的关键部位,这个部位具有特定的空间结构和化学环境,能够与底物特异性结合,并促使反应的发生。
然而,并非所有的酶都是蛋白质。
杰能科酶制剂讲义
耐高温α-淀粉酶
SPEZYME® Xtra 888耐高温—α淀粉酶
a) 产品简介:
SPEZYME® Xtra 888是一种在低PH条件下具有良好稳定性 的耐高温a—淀粉酶。
b) 产品特点:
1、 快速降低粘度,可以提高干物浓度; 2、不需要添加钙同样具有优越的性能; 3、在低PH条件下,具有极高的稳定性(PH范围5.0—6.5); 4、过程控制的弹性增大; 5、对一些厂家由于蒸汽不稳定造成的喷射温度偏差大有极强的适应性; 6、 酶活力高,添加量小,蛋白凝聚好,去除率高,滤速快;
真菌淀粉酶
CLARASE L真菌淀粉酶 a) 产品简介:
CLARASE L是一种a-淀粉酶,是通过米曲霉发酵而产生。该酶既 可用于淀粉的糊化(液化),亦可用于糖化(产生麦芽糖和葡萄糖)。 b) 典型特征:
活力:≥40,000SBU/g 外观:琥珀色至棕色溶液 比重:1.14g/ml左右 PH: 5.5-6.5 溶解度:与水混溶
淀粉糖工业
酶制剂基础知识 淀粉 淀粉糖
酶制剂基础知识
酶制剂概念 酶制剂的特性 影响酶反应的因素 酶制剂常用品种及其性能
酶制剂概念
酶的定义:
酶是一种由活细胞产生的生物催化剂。它是一种蛋白质,在 生物体的代谢中起着非常重要的作Байду номын сангаас。
酶制剂应用的优点:
a. 能在常温常压下进行酶的催化作用,可简化设备, 降低成本。 b. 收得率高。比酸法水解淀粉转化率高6—8%。 c. 纯度高。由于酶的专一性强,与原料中杂质不作用。 d. 符合食品要求。 e. 操作方便。根据酶的特性,控制工艺参数,可生产不同产品。 f. 费用低。投资低,成本低。
a)产品简介:
普鲁兰酶是一种经过基因工程改造的地衣芽孢杆菌经发酵、 提取精制而成。该酶在高温酸性下稳定,并可水解液化淀粉中的α— 1,6—D糖苷键而产生包含1,4- α-D葡糖键的直链多聚糖。
名词解释酶的组成表达
名词解释酶的组成表达酶是一类高度机械特异性的蛋白质生物催化剂,广泛存在于生物体内。
它们在生物体的代谢过程中起着至关重要的作用。
酶能够加快化学反应的速率,在细胞内起着调节和控制代谢产物生成的关键作用。
本文将探讨酶的组成和表达。
一、酶的结构酶通常由一个或多个蛋白质组成。
蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的长链,而酶则是由一种或多种蛋白质组成的复合物。
酶的复合物结构决定了它的催化效率和特异性。
酶的结构可分为四个层次:初级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
初级结构指的是酶分子链上氨基酸的线性排列方式,由酶基因所编码。
二级结构是指氨基酸链通过氢键等非共价键相互作用而形成的α螺旋和β折叠等空间结构。
三级结构是指酶分子在溶液中因氨基酸侧链相互作用而形成的立体结构。
四级结构是指由多个蛋白质链聚合而成的酶复合物的结构。
二、酶的基因表达酶的基因表达是指基因通过转录和翻译过程转化为蛋白质的过程。
在细胞内,基因是DNA分子的一部分,通过DNA复制自我复制,并通过RNA分子传递信息。
酶的基因表达过程分为三个主要阶段:转录、RNA加工和翻译。
转录是指DNA链上的信息通过RNA合成酶的作用转写成RNA分子的过程。
在转录过程中,RNA聚合酶识别启动子序列,并从DNA模板链上合成RNA分子。
RNA加工是指在转录后对RNA分子进行修饰,包括剪接、剪切和修饰等。
翻译是指RNA分子通过核糖体的作用将信息转译成蛋白质的过程。
在翻译过程中,RNA分子被带有特定氨基酸的转移RNA分子识别,并将氨基酸按照编码方式连接在一起,形成蛋白质链。
三、酶的功能酶的功能主要有两个方面:催化和调控。
催化是酶最重要的功能之一。
酶能够加快化学反应速率,降低活化能,使生物体能够在一定的温度和压力下进行正常的新陈代谢。
不同的酶对应不同的化学反应,比如水解酶能够加速水解反应,合成酶能够加速合成反应等。
调控是指酶能够根据细胞内环境变化而改变其活性。
酶的活性受到诸多因素的影响,比如温度、pH值和底物浓度等。
酶工程实验讲义
实验一酵母蔗糖酶的提取一、原理酵母中含有丰富的蔗糖酶(EC.3.2.1.26),本实验以酵母为原料,通过超声波破碎细胞、硫酸铵沉淀等步骤,分离纯化酵母蔗糖酶。
二、实验材料、仪器和试剂1.材料活性干酵母2.仪器(1)高速离心机(2)恒温水浴锅(3)超声破碎仪3.试剂(1)1 mol/L醋酸溶液三、操作步骤1.破碎细胞取5 g干酵母,加5 g石英砂,置于预先冷却的研钵中,加30 mL去离子水,研磨30 min,在冰箱中冰冻约10 min(研磨液面上刚出现冰结为宜),重复2次。
将研磨液转移至大离心管中,12000 r/min离心15 min,弃去沉淀。
2.加热除杂蛋白将上清液转入三角瓶,用1 mol/L醋酸溶液逐滴加入,调其pH值至5.0,然后迅速放入50℃的水浴中,保温30 min。
在温育过程中,注意经常缓慢搅拌液体。
之后在冰浴中迅速冷却之,以12000 r/min的转速离心20 min,弃去沉淀。
留0.5 mL上清液为第二组分。
3.乙醇沉淀量出上清液的体积,加入等体积的95%冷乙醇溶液(预先放在-20℃低温下的时间不少于30 min),于冰浴中温和搅拌20 min。
然后以12000 r/min的转速离心25 min,小心弃去上清液,沉淀沥干。
将沉淀溶解在6 mL 0.05 mol/L Tris-HCl 缓冲液(pH值7.3)中,搅拌(5 min以上)使其完全溶解,以12000 r/min的转速离心25 min,取出0.5 mL上清液作为第三组分,剩余部分(乙醇抽提液)进行第4步操作。
用尿糖试纸进行半定量测定:在白瓷板每孔中分别滴3滴待测酶液,再加3滴含5%蔗糖的pH 4.6的醋酸缓冲液,搅匀,37℃放置10 min,浸入尿糖试纸,1 s后取出,60 s后比较颜色的深浅,与比色卡对照。
尿糖试纸的原理:尿糖试纸是将葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶及无色的化合物固定在纸条上,制成的测试尿糖含量的酶试纸。
溶液(或尿液)中的葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下,形成葡萄糖酸和过氧化氢;过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧;原子氧可将某种无色的化合物氧化成有色的化合物。
SBA蛋白酶重点讲义资料
實驗活動:在鮮鳳梨/或奇異果中的蛋白酶目錄1.封面2.目的 A部份3.引言 B部份4.每組可使用的物料和儀器5.步驟 C部份6.結果 D部份6.圖表分析 E部份7. 討論與反思 F部份8. 結論 G部份情境:瑪莉於上星期為媽媽的生日製備了一些啫喱。
除了普通的啫喱外,她更在部分啫喱中加入鮮水果粒。
她發現普通啫喱如常地凝固,但含有鮮鳳梨和鮮奇異果的啫喱卻不能凝固。
她對此感到十分疑惑,於是向生物科陳老師請教。
陳老師並沒有直接回答瑪莉的提問,反而告訴瑪莉一些資料—啫喱中含有一種叫明膠的蛋白質,能令啫喱溶液於冷卻後凝固起來。
生物科校本評核探究實驗IA 目的:探究鮮鳳梨、奇異果在三種不同的溫度下加入到啫喱溶液中令啫喱凝固的情況,以此證明鮮鳳梨和奇異果中含有的蛋白酶在適當的溫度下會令啫喱溶液不能夠很好地凝固。
B引言:1.問題:啫喱含有一種叫明膠的蛋白質,而這種物質能夠令啫喱溶液於冷卻後凝固起來,明膠是否會因為受到鮮鳳梨和鮮奇異果中的蛋白酶影響而不能令啫喱凝固?2.原理:鮮鳳梨和鮮奇異果這兩種水果中含有的蛋白酶在合適的溫度和PH值下會將蛋白質水解分解成多肽,肽或氨基酸,蛋白酶在不同的溫度或PH值中會有不同程度的反應3.預測:鮮鳳梨和鮮奇異果中的蛋白酶在合適的溫度令啫喱不能如常凝固,並且蛋白酶在溫度遠高於最適溫度或遠低於最適溫度將失去作用令啫喱可以冷卻後如常凝固。
所以加入不同溫度的鮮鳳梨和鮮奇異果中的蛋白酶會令啫喱的凝固程度有所不同。
4.自變項:加入啫喱中的水果汁分量。
5.應變項:啫喱凝固程度。
6.控制變項:讓啫喱凝固的時間、啫喱粉的分量、水的容積、水果的分量、杯的大小和形狀、冷卻的時間、啫喱凝固的時間。
7.假設:加入了35度和50度鳳梨汁的啫喱不能正常凝固。
加入65度鳳梨汁的啫喱能夠凝固。
加入35度、50度和65度奇異果汁的啫喱不能完全凝固。
每組可使用的物料和儀器每組所需物料和儀器會因應其探究的設計而有所不同。
《酶的作用和本质》 讲义
《酶的作用和本质》讲义一、酶的发现历程在人类对生命现象的探索过程中,酶的发现是一个重要的里程碑。
早在 1773 年,意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验,他将肉块放入小巧的金属笼内,然后让鹰吞食下去。
一段时间后,他发现笼内的肉块消失了,这个实验为后来人们认识酶的作用奠定了基础。
19 世纪,酿酒业在欧洲得到了很大的发展。
当时,人们发现酿酒时,酒桶里会产生很多泡沫,而这种泡沫能够加速糖类的分解。
后来,经过科学家们的不断研究,逐渐认识到这是一种生物催化剂在起作用,也就是我们现在所说的酶。
进入 20 世纪,随着化学和生物学的发展,科学家们对酶的本质有了更深入的研究。
1926 年,美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶,并证明了脲酶是一种蛋白质。
这一发现使得人们对酶的认识从一种神秘的物质转变为一种具有明确化学本质的蛋白质。
二、酶的定义酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是 RNA。
那么,什么是催化作用呢?催化作用就是能够加快化学反应的速率,而自身在反应前后的质量和性质不变。
三、酶的作用酶在生物体内发挥着极其重要的作用,概括起来主要有以下几个方面:1、催化生物体内的化学反应生命活动中的各种化学反应,如物质的合成与分解、能量的转化等,都需要酶的参与。
没有酶的催化,这些反应可能会非常缓慢,甚至无法进行。
例如,在细胞呼吸过程中,一系列的化学反应需要多种酶的协同作用,将有机物中的能量逐步释放出来,为细胞的生命活动提供动力。
2、调节代谢过程酶可以通过调节自身的活性来控制代谢反应的速率和方向,从而使细胞内的物质和能量代谢保持平衡。
当细胞内某种物质的含量过高时,相关的酶活性会受到抑制,从而减缓该物质的合成;反之,当某种物质的含量过低时,相关酶的活性会增强,促进该物质的合成。
3、分解有害物质酶还能够帮助分解细胞内产生的有害物质,保护细胞免受损伤。
例如,在肝脏中,存在一些酶能够将有毒的物质转化为无害的物质,然后排出体外。
《酶是细胞生化反应的催化剂》 讲义
《酶是细胞生化反应的催化剂》讲义在我们神奇的生命世界中,细胞内部时刻都在进行着各种复杂而有序的生化反应。
而在这一系列的生化反应中,有一类极其重要的物质起着关键的催化作用,那就是酶。
酶是什么呢?简单来说,酶是一种具有生物催化功能的蛋白质。
它们就像是细胞内的“小工匠”,精准而高效地推动着各种化学反应的进行。
想象一下,如果细胞内的生化反应没有酶的参与,那一切都会变得极其缓慢,甚至无法正常进行。
酶的催化作用具有高度的特异性。
这意味着每一种酶通常只对一种或一类特定的化学反应起作用。
比如说,淀粉酶专门催化淀粉的水解,而蛋白酶则负责蛋白质的分解。
这种特异性使得细胞内的各种生化反应能够有条不紊地进行,互不干扰。
酶的催化效率极高。
与普通的化学催化剂相比,酶的催化效率可以高出成千上万倍甚至更高。
这是因为酶能够极大地降低化学反应所需的活化能。
活化能就像是化学反应的“门槛”,只有跨越了这个门槛,反应才能发生。
而酶能够巧妙地降低这个门槛,使得反应能够迅速进行。
酶的作用条件相对温和。
大多数酶在常温、常压和接近中性的条件下就能发挥作用。
这与一些工业上使用的化学催化剂需要高温、高压等苛刻条件形成了鲜明的对比。
然而,这也意味着酶对环境条件的变化比较敏感。
比如温度、酸碱度等因素的改变,都可能会影响酶的活性甚至导致酶失活。
细胞内的生化反应种类繁多,而酶在其中的作用不可或缺。
比如在物质代谢过程中,从食物中的大分子营养物质分解为小分子物质,再到小分子物质合成细胞所需的各种生物大分子,每一步都离不开酶的催化。
以糖代谢为例,当我们摄入食物中的淀粉时,唾液中的淀粉酶就开始发挥作用,将淀粉分解为麦芽糖。
随后,在小肠中,麦芽糖酶进一步将麦芽糖分解为葡萄糖,葡萄糖被吸收进入细胞后,通过一系列酶的催化作用,进行有氧呼吸或者无氧呼吸,为细胞提供能量。
在蛋白质代谢中,蛋白酶将食物中的蛋白质分解为氨基酸,这些氨基酸被吸收进入细胞后,在核糖体上通过一系列酶的催化作用合成新的蛋白质,以满足细胞生长、修复和更新的需要。
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一.酶的发现1、传统观点:人们一直认为动物胃只有物理消化没有化学消化。
2、提出问题:究竟有没有化学消化呢?3、实验:课本(61页)4、讨论:1.为什么要把肉装在金属笼子里?答:排除物理性消化的可能。
2.这个实验可以得出什么结论?胃内有一种能消化肉的物质。
二.酶的概念活细胞产生具有生物催化作用的有机物。
1.产生部位:活细胞2.作用:生物催化3.化学本质:绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
酶是在活细胞中产生的,所有的活细胞均可以产生酶.酶既可以在细胞内发挥作用,比如线粒体内的呼吸氧化酶和叶绿体中的光合作用酶等,也可以分泌到细胞外起作用,比如唾液淀粉酶、胃蛋白酶等各种消化酶.不仅如此,在体外适宜的条件下酶也具有催化作用,比如可以把唾液淀粉酶加入到试管里,在适宜的条件下催化淀粉的水解反应.三.酶是生物催化剂催化剂:促使反应物发生变化,本身不发生变化。
底物(反应物)—(酶)—产物(生成物)钥匙和锁模型:(课本61页)底物与酶结合,形成酶-底物复合物,酶-底物复合物形态发生改变,促使反应进行。
产物形成,反应完成,酶恢复原状四.酶与一般的催化剂1、共性作为具有催化作用的一类物质,酶与一般的催化剂具有一些共性:①仅能改变化学反应速率,而不能改变化学反应的平衡点. ②只需要微量就可以使相应的化学反应加速进行,而本身的质与量都不会发生变化.2、特性与一般催化剂相比,酶还具有以下特性:(1)高效性:一般而言,酶催化反应的速率比非催化反应的速率高108--1020倍,比其他无机催化剂催化反应的速率高107—1013倍.(2)专一性:一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应.例如,淀粉酶只能催化淀粉的水解,而对蔗糖不起作用;二肽酶可以催化任何两个氨基酸组成的二肽的水解反应,但是不能催化多肽的水解.淀粉——酶——麦芽糖、葡萄糖蔗糖——酶——葡萄糖、果糖探究温度对酶活性的影响(3)易失活:(这点要清楚,填空题要有两个空,就填高效性和专一性)由于大多数酶都是蛋白质,所以凡是能使蛋白质变性的因素,如强酸、强碱、高温、重金属盐、X射线、紫外线等,都能使酶的空间结构遭到破坏,导致酶完全失去活性而不可恢复.所以,酶一般要求比较温和的条件,比如常温、常压、接近中性的酸碱度等.五.影响酶促反应的因素影响酶促反应的因素主要有温度、PH值、底物浓度、酶浓度等.1.温度与酶活性每种酶只能在一定限度的温度范围内起作用.酶表现最大活性时的温度叫做酶的最适温度.低于最适温度时,随着温度的降低,活性也下降,到一定范围内酶的催化效率为零,但是此时酶的活性仍保留。
温度恢复到最适时,酶的活性逐步增加直至最大.高于最适温度时,随着温度的上升,酶的活性迅速下降,到一定限度时会因为变性而失去活性。
此时即使再恢复到最适温度,酶的活性也无法恢复.图像表示如图1.2.PH与酶活性每种酶只能在一定限度的PH范围内起作用.酶表现最大活性时的PH叫做酶的最适PH.稍高或稍低于最适PH,酶的活性都会降低;偏离最适PH越远,酶活性就越低.过酸或过碱时酶本身会因为变性而失去活性, 即使再恢复到最适PH,酶的活性也无法恢复.图像表示如图2.值得特别指出的是,酶的最适PH一般接近于中性,但是胃蛋白酶的最适PH为1.5—2.2.低温-------------酶暂时失活3.底物浓度与酶促反应速率在底物(反应物)浓度较低时,反应速率随底物浓度的增加而加快;在底物浓度较高时, 反应速率仍随底物浓度的增加而加快,但是并不显著; 在底物浓度很高且达到一定浓度时,反应速率达到最大值.此时酶已经被底物所饱和,即使再增加底物浓度,反应速率也几乎不再加快.图像表示如图3.4.酶浓度与酶促反应速率在酶促反应中,如果底物浓度足够大,足以使酶饱和,而且反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时,酶促反应的反应速率与酶浓度成正比.图像表示如图4.图3 图4课堂小练习:1.吃馒头,细嚼慢咽,感觉很甜,为什麽?2.治疗糖尿病的胰岛素制剂为什麽只能注射,不能口服?3.进入冬眠的动物体,代谢很缓慢,根本原因是?4.下列功能特征与酶无直接关系的是()A.消化食物B.渗透吸水C.蛋白质合成D.葡萄糖分解5.能使大多数酶水解的酶是()A.淀粉酶B.脂肪酶C.蛋白酶D.过氧化氢酶6.人体血液中的一个分子碳酸酐酶可以催化19000个碳酸的分子,这说明酶的催化作用具有()胰淀粉酶只能将淀粉酶消化成麦芽糖,而对麦芽糖和其他有机物则无催化作用,这说明酶的催化作用具有()A.多样性B.高效性C.专一性D.稳定性7.下面有关产生酶的场所的叙述中,正确的是()A.细胞核B.主要是核糖体C.细胞质D.全部在核糖体8.下列关于酶的表述,全面而准确的是:A、酶不能脱离生物体起作用B、酶是蛋白质C、酶与无机催化剂没有本质区别D、酶是活细胞产生的有催化作用的有机物9.下列生理活动,不符合新陈代谢概念的是()A.蛋白质在胃里被消化B.呼吸作用C.血糖变为氨基酸D.小肠吸收葡萄糖六.高中生物学中常见的酶1.物质代谢中的酶:①淀粉酶:主要有唾液腺分泌的唾液淀粉酶、胰腺分泌的胰淀粉酶和肠腺分泌的肠淀粉酶。
可催化淀粉水解成麦芽糖。
②麦芽糖酶:主要有胰腺分泌的胰麦芽糖酶和肠腺分泌的肠麦芽糖酶。
可催化麦芽糖水解成葡萄糖。
③脂肪酶:主要有胰腺分泌的胰脂肪酶和肠腺分泌的肠脂肪酶。
可催化脂肪分解为脂肪酸和甘油。
需要指出的是,脂肪分解前往往需要经过肝脏分泌的胆汁的乳化作用形成脂肪微粒。
④蛋白酶:主要有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌的胰蛋白酶。
可催化蛋白质水解成多肽链。
⑤肽酶:由肠腺分泌。
可催化多肽链水解成氨基酸。
⑥转氨酶:催化蛋白质代谢过程中氨基转换过程。
例如人体中的谷丙转氨酶(GPT),能够把谷氨酸上的氨基转移给丙酮酸,从而形成丙氨酸和酮戊二酸(见图5)。
谷丙转氨酶在肝脏中的含量最多,当肝脏发生病变时谷丙转氨酶就大量释放到血液中。
因此临床上常把化验人体血液中这种酶的含量作为诊断是否患肝炎等疾病的一项重要指标。
除此之外,常见的还有光合作用酶、呼吸氧化酶、ATP合成酶等2.遗传变异中的酶:①解旋酶:在DNA复制或者转录时,解旋酶可以将DNA分子的两条多脱氧核苷酸链中配对的碱基从氢键处断裂,从而使两条螺旋的双链解开。
②DNA/RNA聚合酶:分别催化脱氧核苷酸聚合成DNA链以及核糖核苷酸聚合成RNA链的反应。
③逆转录酶:催化以RNA为模板、以脱氧核糖核苷酸为原料合成DNA的过程。
3.生物工程中的酶:①限制性内切酶:主要存在于微生物中,一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且能在特定的位点上切割DNA 分子。
据此,可以用限制性内切酶切割获得基因工程中所需要的目的基因。
目前已经发现了200多种限制性内切酶。
②DNA连接酶:如果将经过同一种内切酶剪切而成的两段DNA比喻为断成两截的梯子,那么DNA连接酶可以把梯子的“扶手”的断口处(注意:不是连接碱基对,碱基对可以依靠氢键连接),即两条DNA黏性末端之间的缝隙“缝合”起来。
据此,可以在基因工程中用以连接目的基因和运载体。
③纤维素酶和果胶酶:在植物细胞工程中植物体细胞杂交时,需要事先用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁,从而获得有活力的原生质体,然后诱导不同植物的原生质体融合。
④胰蛋白酶:在动物细胞工程的动物细胞培养中,需要用胰蛋白酶将取自动物胚胎或幼龄动物的器官和组织分散成单个的细胞,然后配制成细胞悬浮液进行培养。
4.微生物代谢调节中的酶:微生物代谢的调节主要包括两种方式:酶合成的调节和酶活性的调节。
酶合成的调节是指只有在环境中存在某种物质的情况下合成特定诱导酶的调节方式。
这里涉及到两种酶:①组成酶----指微生物细胞中一直存在的酶。
它们的合成只受遗传物质的控制。
例如大肠杆菌细胞中分解葡萄糖的酶;②诱导酶----指环境中存在某种物质的情况下才合成的酶。
例如大肠杆菌细胞中分解乳糖的酶。
酶活性的调节则是由于代谢过程中产生的物质与酶结合,导致酶的结构发生可逆性的变化,从而改变了酶活性的调节方式。
例如谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸过程中的谷氨酸脱氢酶。
巩固练习:1.下列有关酶的叙述错误的是A.组成大多数酶的基本单位是氨基酸B.少数的酶是RNAC.每种酶都具有高效性,专一性D.酶都具有消化功能2.人在发高烧时,常常不思饮食,其根本原因时A.消化道内食物尚未消化B.发烧使胃肠蠕动减弱C.体内的食物残渣排出受阻D.高烧使酶的活性减弱3.请根据下图推测①②③所代表的物质依次是 A .激素、酶、蛋白质B. 蛋白质、激素、酶c. 酶、蛋白质、激素 D. 蛋白质、酶、激素4.合成过氧化氢酶的原料、场所以及其溶液中加入双缩脲试剂后的现象依次为:A.脱氧核苷酸、细胞核、溶液呈紫色B.DNA 、核糖体、溶液呈蓝色C.氨基酸、核糖体、砖红褐色沉淀D.氨基酸、核糖体、溶液呈紫色5.某工厂生产的一种生物活性洗衣粉的包装上有如下说明: 下列叙述不正确的是:①这种洗衣粉较容易清除衣物上的奶渍、蛋清污渍等 ②温水条件下蛋白酶的活性最强 ③该洗衣粉可以洗涤各种污渍④该碱性蛋白酶能够将蛋白质水解成氨基酸 ⑤羊毛、丝质类衣物可以用该洗衣粉洗涤。
A.①②④B.①④⑤C.②③⑤D.③④⑤6.有一种酶催化反应P +Q-- R 。
在下图中,实线E 表示没有酶时此反应的进程,[P] 、[Q] 、[R]分别表示P 、Q 、R 的浓度。
在t 1时将催化此反应的酶加入到反应混合物中。
图中能表示加入酶后此反应的进程的曲线是:7.将2mL 体积分数为3%的过氧化氢溶液分别加入a 、b 两支试管中,再在a 试管加入2滴新鲜的肝脏研磨液,b 试管中加入4滴新鲜的肝脏研磨液。
下图横轴为反应时间,纵轴为底物浓度,其中能正确表示时间和底物浓度关系的是8.蛋白质代谢是在多种酶的参与下完成的,使肽键断裂的酶是②①③A.呼吸酶B.蛋白酶C.转氨酶D.脱氨基酶9.将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器,调整PH至2.0,保存于37℃的水浴锅内。
一段时间后,容器内剩余的物质是A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水C.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水10.下列符合图示含义的是A.随pH值从5升高到7,酶的活性逐渐降低B.随pH值从5升高到7,酶的最适温度不变C.温度从0一A变化过程中,酶的活性逐渐降低D.该酶的最适pH值为711.胰蛋白酶作用于一定量的某种物质(底物),温度保持37℃,pH保持在最适值,生成物量与反应时间关系如下图,请回答下列问题:(1)该酶作用的底物是______________,作用后的生成物是______________(2)在140分钟后,曲线变成水平,这是因为_______________。