温度对酶活性的影响
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课题2 温度对酶活性的影响
课题概述:
生物体内的各项代谢,只有在酶的参与下才能迅速进行。酶的本质是蛋白质,其催化作用受温度等条件的影响。不同类酶均有其作用的最适温度,高于或低于该温度,酶的活性就会下降,直至完全遭到破坏。
双氧水对大多数生物体有害,而许多生物体内都有过氧化氢酶等来分解它。
过氧化氢酶
H2O2—————→ H2O+ O2
本实验将以酵母菌为过氧化氢酶来源,利用氧气浓度传感器来测定不同温度下该反应的速度,从而确定过氧化氢酶发挥作用的最适温度。
氧气浓度传感器可测定气体中0-27%范围的氧气的浓度。其核心装置是一原电池,氧气分子进入其中被还原而引起电流变化,即氧气浓度决定了电流变化的大小,进而改变输出电压的大小。因此通过对输出电压的测定即可确定气体中氧气的浓度。
目的:
1.学会氧气浓度传感器的使用方法。
2.学会测定不同温度下酶促反应的速率,并对各速率进行比较。
器材:
实验材料:市售干酵母。
实验仪器及用品:TI—83 Plus图形计算器及CBL系统、氧气浓度传感器(附配套塑料瓶)、玻璃棒、温度计、100mL小烧杯、50mL量筒、小试管、刻度移液管、胶头滴管、保温杯、蒸馏水洗瓶、冰、冷水、热水、吸水纸。
实验试剂:3% H2O2溶液、2%葡萄糖。
步骤:
一.实验准备
1.水浴准备:保温杯(或两个烧杯间填充泡沫塑料代替之)中盛放一定量冰水或热水,分别调至0—5℃、20—25℃、30—35℃、35—40℃。实验期间温度计始终要悬在水中,监测温度。如有变化,及时调整。
2.称取0.5g 干酵母溶解在25mL2%葡萄糖溶液中,搅拌均匀。取4支小试管,各加入1mL 上述悬浊液,分别置于各温度水浴中5—10分钟。
二.设置传感器
1.连接TI —83 Plus 图形计算器、CBL 系统。
2.将氧气浓度传感器与CBL 系统CH1通道相连。
3.打开TI —83 Plus 图形计算器、CBL CHEMBIO ”程(见图1、2)
图1 图2 4.在“MAIN MENU ”菜单中选择“1:SET UP PROBES ”;输入传感器数量
“1(见图3) 5.在“SELECT PROBE ”菜单中选择选择“7:MORE PROBES ”,直至出现氧气浓度传感器。
6.在“SELECT PROBE ”菜单中选择“4:OXYGEN SENSOR ”。 (见图4)
图3 图4 7.输入通道序号“1”;在“CALIBRATION ”菜单中选择“1:USE STORE ”。
(见图5、6) 图5 图6
8.在“OXYGEN UNITS ”菜单中选择“1:PERCENT ”。 传感器设置完成后即返回“MAIN MENU ”菜单。(见图7、8)
图7 图8 三.设置采样方式
1.在“MAIN MENU”菜单中选择“2:COLLECT DATA”。(见图9)
2.在“COLLECT DATA”菜单中选择“2:TIME GRAPH”,预热30秒后,按
(见图10)
图9 图10
3.输入采样间隔时间:“30”秒,16”
个,480(见图11、12)
图11 图12 4.在“CONTINUE”菜单中选择“1:USE TIME SETUP”。(见图13)
图13
5.输入Y轴(氧气百分含量)的最小值:“19.0”(%)Y轴的最
大值:“22.0”(%)Y轴坐标点间隔:“0.5
(见图14、15)
图14 图15 四.数据采集
1.用移液管移取3mL3% H2O2溶液于氧气浓度传感器附带之塑料瓶中,再加入
3mL蒸馏水后,放入35-40℃水浴中温育5分钟左右。
2.用滴管滴加4滴35-40℃温度的干酵母葡萄糖溶液,略微震荡摇匀后塞上氧气
3.当CBL显示“DONE”时,采样全部完成(见图16)
4.在“REPEAT”菜单中选择“1:NO”。(见图17)
图16 图17 5.在“MAIN MENU”菜单中选择“7:QUIT”。
6.取出传感器,洗净塑料瓶,吸干水分。用风扇或纸扇对传感器扇风一分钟左右以换气。
五.数据存储
1,在“NAMES”菜单中选择“1:L1”;按
,L1数组中的数据存储到A数组中。(见图18、19)
图18 图19
2,在“NAMES”菜单中选择“2:L2”;按
,L2数组中的数据存储到B数组中。(见图20、21)
图20 图21 六.继续数据采集。
1CHEMBIO
2.重复三、四、五的操作步骤,可以依次测定30-35℃、20-25℃、0-5℃下过氧化氢酶催化反应的速率。
实验结果及数据处理:
1MAIN MENU”菜单中选择“7:QUIT”。
2,在“NAMES”菜单中选择“A
,在“NAMES”菜单中选择“1:L1”,A数组中的数据复制到L1数组中。(见图22)
3,在“NAMES”菜单中选择“B
,在“NAMES”菜单中选择“2:L2”,B数组中的数据存储到L2数组中。(见图23)
图22 图23
4,在“OPS”菜单中选择“8:SELECT(”;按,在
“NAMES”菜单中选择“1:L1,在“NAMES”菜单中选
择“2:L2按L1、L2数组中截取出一段。(见图24、25)
图24 图25
5
。(例:见图26、27、28)
举例如下(起点:X =90,Y =19.283;终点:X =390,Y =21.079)
图26 图27
图28
6EDIT”菜单中选择“1:EDIT”,可以看到截取的数据自动替
换了原L1、L2中的数据。按退出。(例:见图29、30)
图29 图30
7CACL”菜单中选择“4:LinReg(ax + b)”;,
在“NAMES”菜单中选择“1:L1,在“NAMES”菜单中选择“2:L2”。此操作将对L1、L2数组中数据进行线性回归。得到线性回归的方程为y = 0.00603x + 18.739,线性回归的相关系数r = 0.999。(例见图31、32、33)