酶的基本性质实验——底物专一性、激活剂和抑制剂、最适温度

因此它们与Benedict试剂无呈色反应。
淀粉被淀粉酶水解，产物为葡萄糖；蔗糖被蔗糖酶水解，其产物为果糖和葡
萄糖，它们都为具有自由半缩醛羟基的还原糖，与Benedict试剂共热，即产生
红棕色Cu2O沉淀。本实验以此颜色反应观察淀粉酶、蔗糖酶对淀粉和蔗糖的水 解作用。
三、实验材料与试剂 1、实验材料 ⑴ 蔗糖酶液(样品Ⅳ）; ⑵ 新鲜唾液（含唾液淀粉酶）； 2、实验试剂 ⑴ 蔗糖酶液
在酶促反应过程中，酶的活性常受某些物质的影响，有些物质能使酶的 活性增加，称为激活剂；某些物质它们并不引起酶蛋白变性，但能使酶 分子上的某些必需基团（主要是指酶活性中心上的一些基团）发生变化， 因而引起酶活力下降，甚至丧失，致使酶反应速度降低，称为酶的抑制 剂。
酶的激活剂种类： 1、一些简单的无机离子，如Mg2+、Cl-等；
有些酶只有作用于底物的立体异构物中的一种，而对另一种则 全无作用。如酵母中的糖酶类只作用于D-型糖而不能作用于L-型 的糖。
本实验以唾液淀粉酶、蔗糖酶对淀粉、蔗糖水解反应的催化作用来观察 酶的专一性。采用Benedict试剂检测反应产物。
Benedict试剂是碱性硫酸铜溶液，具有一定的氧化能力，能与还原性糖
蒸馏水 Benedict试剂
记录观察结果
(ml) (ml)
3
2
2
2
摇匀，置沸水浴煮沸2～3min
注： ①检查目的：试剂是否有干扰因素存在。 ②也可对蔗糖酶液、唾液淀粉酶液进行检查是否也有干扰因素存在，请自己设计。
检查试剂
试管编号：
1
2
3
㈡淀粉酶的专一性 取三支试管，按下表操作：
试剂处理
试管编号
1
温度与酶活力的关系测定是选择一定的条件，把底物浓度、酶浓度、反应 时间、pH等固定在最适状态下，然后在一系列不同温度条件下，进行反应初 速度测定，以酶反应初速度对温度作图，可以得一个钟罩形的曲线，即为温 度—酶活性曲线，在某温度有一酶活力最大值，这个温度即为最适温度。
实验①利用唾液淀粉酶为试验对象，在0℃～65℃之间选择不同的温度， 进行酶活力测定。根据淀粉被唾液淀粉酶水解的程度的不同，遇碘呈现颜色 的变化来判断酶活力的大小及最适温度。
实验②采用蔗糖酶为试验对象，在室温至75℃之间选择不同温度进行酶 活力测定。蔗糖酶的活力常以其反应产物还原糖（葡萄糖）的生成量来表示。 测定还原糖的方法很多，本实验选择3,5–二硝基水扬酸法测定还原糖量。 在碱性条件下，3,5–二硝基水杨酸与还原糖溶液共热后被还原成红色氨基 化合物，并在一定浓度范围内，还原糖的量与反应溶液所呈棕红色物质颜色 的深浅程度成正比。因此，可以用分光光度法测定酶促反应后生成的还原糖 量，从而测定蔗糖水解的速度和酶活力。
1
2
3
试管编号：
1
2
3
㈢蔗糖酶的专一性 取三支试管，按下表操作：
试剂处理
试管编号
1
2
3
0.5%淀粉（0.3%NaCl）溶液 (ml)
3
5%蔗糖溶液
(ml)
3
蒸馏水
(ml)
3
蔗糖酶液(样品Ⅳ）
(ml)
1
1
1
摇匀，置37℃水浴保温10min
Benedict试剂
(ml)
2
2
2
摇匀，置沸水浴煮2～3min
50
65
各预温5min
唾液淀粉酶(作相应的预温）（ml）
1
1
1
1
1
将试管内溶液混匀后，置各相应温度，保温10min
IK-I2液
么？ 八、注意事项 1.试管要干净，所有试剂加量准确，加好试剂后要摇匀。 2.使用试剂时不要人为造成试剂间的互相污染；试剂用好瓶盖
要立即盖好，防止试剂间的互相污染。以免实验结果的错误。
Ⅱ. 影响酶活性的因素——激活剂和抑制剂
一、实验目的和要求 1. 了解激活剂和抑制剂对酶促反应速度的影响。 2. 学习检定激活剂和抑制剂影响酶促反应速度的原理和方法。 二、实验基本原理
⑷ 0.5%淀粉溶液（含0.3%NaCl）
⑸ IK-I2溶液 四、实验器材与仪器 1. 试管及试管架， 2．恒温水浴(37℃、50℃、65℃、75℃、100℃） ， 3．吸量管, 4．滴管, 5．点滴板， 6．分光光度计， 7．制冰机。
五、实验操作方法和步骤 一、温度对唾液淀粉酶活力的影响 1．观察温度对酶活动的影响：
2、一些中等大小的有机分子，如抗坏血酸等也是激活剂，它们对某些含巯基 的酶具有激活作用；
3、有些酶的催化作用易受某些抑制剂的影响，因而能除去抑制剂的物质也可 称为激活剂，如EDTA能除去重金属，因而能解除重金属对酶的抑制作用。
4、具有蛋白质性质的大分子物质，这些激活剂是指可对某些无活性的酶原起 作用的酶。
的半缩醛羟基发生氧化还原反应，生成砖红色氧化亚铜沉淀。
Na2CO3+ 2H2O
2NaOH + H2CO3
CuSO4+ 2NaOH
Cu(OH)2+ Na2SO4
还原糖(—CHO or —C=O)43; 2H2O + 糖的氧化产物 （砖红色或黄色）
在分子结构上，淀粉几乎没有，而蔗糖全无半缩醛基，它们均无还原性，
丁鸣
实验六
酶的基本性质实验—— 底物专一性、激活剂和抑制剂、最适温度
Ⅰ.酶的基本性质——底物专一性
一、目的要求 1. 了解酶的专一性。 2. 掌握验证酶的专一性的基本原理及方法。 3. 学会排除干扰因素，设计酶学实验。 二、基本原理
酶是一种具有催化功能的蛋白质。酶蛋白结构决定了酶的功 能——酶的高效性，酶催化的反应（酶促反应）要比相应的没有 催化剂的反应快103～1017 倍。
四、实验器材与仪器
1.试管及试管架 2.量筒 3.漏斗 4.脱脂棉花 5.点滴板 6.吸量管 7.恒温水浴（37℃）
五、实验操作方法和步骤
取试管4支，按下表操作：
试管编号
试剂处理
0.1%淀粉溶液
(ml)
1% 硫酸铜溶液
(ml)
1
2
3
3
1
3
4
3
3
1% 氯化钠溶液
(ml)
1
1% 硫酸钠溶液
(ml)
1
Ⅲ. 影响酶活性的因素——温度，最适温度测定
一、实验目的和要求 1. 了解温度对酶活力的影响； 2. 学习测定最适温度的原理和方法； 二、实验基本原理
酶的催化反应受温度影响很大，每一种酶所催化的反应，在一定条件下， 仅在某一温度范围内表现出最大的活力，即反应速度最大时的温度，这个温 度称为该酶促反应的最适温度，高于或低于最适温度时，反应速度逐渐下降。 因此，酶促反应与温度的关系，用酶活力对温度作图，通常具有钟罩形曲线 特征。
淀粉 紫色糊精 I2
显蓝色 显紫色
红色糊精 无色糊精 麦芽糖 葡萄糖
显红色 不显色
不显色 不显色
（ 碘色） （碘色） （碘色）
仍为多糖 （无还原性）
（有还原性）
本实验中，Cl-为唾液淀粉酶的激活剂； Cu2+为唾液淀粉 酶的抑制剂。
利用淀粉被水解的不同阶段产物与碘有不同的呈色反应， 定性观察唾液淀粉酶在酶促反应中激活和抑制现象。
四、实验器材与仪器
1.漏斗， 2.脱脂棉花； 3.恒温水浴（37℃，100℃）； 4.量筒； 5.试管及试管架； 6.烧杯； 7.吸量管。
五、实验操作方法和步骤 ㈠ 检查试剂 取3支试管，按下表操作：
试管编号 试剂处理
0.5%淀粉（0.3%NaCl）溶液 (ml)
5%蔗糖溶液
(ml)
1
2
3
3 3
酶催化作用的一个重要特点是具有高度的底物专一性，即一种 酶只能对某一种底物或一类底物起催化作用，对其他底物无催化 反应。根据各种酶对底物的选择程度不同，它们的专一性可以分 为下列几种：
1.相对专一性 一种酶能够催化一类具有相同化学键或基团的物质进行某种类
型的反应。 2.绝对专一性：
有些酶对底物的要求非常严格只作用于一种底物，而不作用于 任何其他物质。如脲酶只能催化尿素进行水解而生成二氧化碳和 氨。如麦芽糖酶只作用于麦芽糖而不作用其它双糖，淀粉酶只作 用于淀粉，而不作用于纤维素。 3.立体异构专一性
三、实验材料与试剂 1、实验材料 ⑴ 蔗糖酶液(样品Ⅳ），使用浓度可参考“实验四 蔗糖酶的酶活力测定” 实验的情况来选择酶的稀释倍数（加蒸馏水稀释），备用； ⑵ 新鲜唾液。 2、实验试剂 ⑴ 0.2mol/L醋酸缓冲液（pH4.6）
⑵ 5%蔗糖（A.R.）溶液（W/V）
⑶ 3,5—二硝基水扬酸（简称DNS）试剂
蔗糖酶液(样品Ⅳ），使用浓度可参考“实验四 蔗糖酶的酶活力测定”实验 的情况来选择酶的稀释倍数（加蒸馏水稀释），备用； ⑵ 唾液淀粉酶液（学生自制） 取0.5mL唾液至50ml量筒中，用蒸馏水（稀释）到50ml，用棉花过滤备用。 唾液稀倍数因人而异，可稀释50～400倍，甚至更高； ⑶ 5%蔗糖（A.R.）溶液； ⑷ 0.5%淀粉溶液（含0.3%NaCl）； ⑸ Benedict试剂 ；
1
2
3
4
1
2
3
4
六、结果分析讨论
七、思考题 1. 激活剂可分哪几类？本实验中NaCl、硫酸铜是属于哪种类型？ 2. 本实验中，1，2，3，4管各有何用意？为什么要设计第3管和
第4管？ 3. 抑制剂与变性剂有何不同？试举例说明。
八、注意事项 1.试管要干净，所有试剂加量准确，加好试剂后要摇匀。 2.使用试剂时不要人为造成试剂间的互相污染，以免实验结果的错误。 3.试剂用好瓶盖要立即盖好，防止试剂间的互相污染。 4.两种淀粉不要弄错。 5.激活剂抑制剂实验中，注意运用点滴板（显色板）来控制保温时间；如1， 2，3，4管颜色反应无明显差别，可能是唾流淀粉酶活力太高或太低，若酶 活性太高可将酶稀释后重做；若酶活性太低，可延长保温时间或增加酶的浓 度。
取5支试管，按表4-1操作。 2、绘制温度-酶活力曲线图，以反应温度为横坐标，反应液颜色的深浅程度
（代表酶活力的大小）为纵坐标。绘制温度——酶活力曲线（钟罩形）， 确定唾液淀粉酶的最适温度。
表4-1
试剂
管号
1
2
3
4
5
0.5%淀粉液（0.3%NaCl）(ml)
2
2
2
2
2
温度
（℃）
冰浴约0℃ 室温 37
2
3
0.5%淀粉（0.3%NaCl）溶液
(ml)
3
5%蔗糖溶液
(ml)
3
蒸馏水 唾液淀粉酶液
Benedict试剂
记录观察结果
(ml)
3
(ml)
1
1
1
摇匀，置37℃水浴保温10min
(ml)
2
2
2
摇匀，置沸水浴煮2～3min
注：可增加一组唾液淀粉酶液 经100℃加热3min处理后的样品对照组。
淀粉酶的专一性
记录观察结果
注： 可增加一组蔗糖酶液(样品Ⅳ） 经100℃加热3min处理后的样品对照组。
蔗糖酶的专一性
1
2
3
试管编号：
1
2
3
六、结果分析讨论
七、思考题 1．观察酶专一性实验为什么要设计这3组实验？每组各有何意义？蒸馏水有
何用？ 2．将酶液煮沸10min后，重做二、三的操作，观察有何结果？ 3．在此实验中，为什么要用0.5%淀粉(0.3%NaCl)溶液？0.3%NaCl的作用是 什
酶的抑制剂有许多种： 如重金属离子（Ag+、Hg2+、Pb2＋、Cu2＋等）、CO、氯化物、H2S、砷 化物、氟化物、生物碱、有机磷农药等都是抑制剂。
少量的激活剂或抑制剂就能影响酶的活性，而且常具有特异性。值得注意 的是激活剂和抑制剂不是绝对的，各种激活剂对酶的作用是不同的。
本实验利用淀粉被水解的不同阶段产物与碘有不同颜色反应，定性观察唾 液淀粉酶在酶促反应中激活或抑制现象。淀粉经酶促水解为葡萄糖的不同阶段 的产物与碘作用的颜色反应如下：
淀粉 + 碘
蓝色
淀粉 + 淀粉酶
Cl- 或 Cu2+
作用一定时间
水解产物 + 碘
颜色变化
水解的程度是通过水解混合物遇碘溶液所呈现的颜色之变 化来判断的。
三、实验材料与试剂
1、实验材料 新鲜唾液
2、实验试剂 ⑴ 唾液淀粉酶（学生自制）
取唾液1ml至50ml量筒中，用蒸馏水稀释至50ml，用棉花过滤备用。 唾液稀释倍数因人而异，可稀释50～400倍，甚至更高。 ⑵ 0.1% 淀粉溶液 ⑶ 1.0% 氯化钠溶液 ⑷ 1.0% 硫酸铜溶液 ⑸ 1.0% 硫酸钠溶液 ⑹ 碘化钾-碘液
蒸馏水 唾液淀粉酶
(ml) (ml)
1
1
1
1
1
混匀，37℃恒温水浴，保温10min
碘化钾-碘液（滴） 记录观察结果
1
1
1
1
注意： ⑴ 找出准确的保温时间，是本实验是实验能否成功的关键步骤之一，唾液淀粉酶 液浓度可根据个人情况而定，通过37℃水浴溶保温计时，反应时间最好在8～ 15min以内，只有确定准确的保温时间才能进行实验。 ⑵ 加入酶液后，务必充分摇匀，保证酶与全部淀粉液接触的反应才能得到理想的 颜色梯度变化结果。 ⑶ 碘化钾–碘液不要过早地加到点滴板上，以免碘液挥发，影响显色效果。