酶活力实验结果揭示温度、pH、激活剂和抑制剂影响

2023-11-06 理论教育版权反馈

【摘要】：表3-17 温度对酶活力的影响3.摇匀，将1、3号试管放入37℃恒温水浴中，2号试管先放入冰水中，10min后取出。高于或低于此pH时酶的活力逐渐降低。观察各试管呈现的颜色，判断在不同pH下淀粉被水解的程度，分析pH对唾液淀粉酶活力的影响。本实验以NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活力的影响来观察对酶的激活和抑制作用，同时以Na2SO4做对照。

【目的要求】

1.了解温度、pH、激活剂和抑制剂对酶活力的影响。

2.掌握各种理化因素对唾液淀粉酶活力影响的原理和检测方法。

（一）温度对酶活力的影响

【实验原理】

酶作为生物催化剂与一般催化剂一样呈现温度效应，酶促反应开始时，反应速度随温度升高而加快。达到最大反应速度时的温度称为某种酶的最适温度。由于绝大多数酶是有活力的蛋白质，当达到最适温度后，继续升高温度，引起蛋白质变性，酶促反应速度反而逐步下降，以至完全停止。

酶的最适温度不是一个特征物理常数，它与作用时间长短有关。测定酶活力均在酶促反应最适温度下进行。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的形式有关。低温能降低或抑制酶的活力，但不使酶失活。

淀粉遇碘呈蓝色。淀粉在唾液淀粉酶作用下发生水解生成糊精和麦芽糖，糊精按其相对分子质量大小，遇碘可呈蓝色、紫色、红色或无色。无色糊精和麦芽糖遇碘不显色。在不同温度条件下，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。

【试剂与器材】

1.试剂

（1）0.3%NaCl的0.5%淀粉溶液称取可溶性淀粉0.5g，加入0.3%NaCl溶液5mL，搅匀后缓缓倒入100mL煮沸的0.3% NaCl溶液中，随加随搅拌，继续煮沸1min，冷却后可用。淀粉溶液最好现用现配。

（2）碘化钾-碘溶液称取碘化钾20g及碘10g，溶于100mL蒸馏水中，使用前稀释10倍。

2.器材

试管及试管架；恒温水浴锅；冰袋；吸量管（1mL，2mL）；量筒；电磁炉；不锈钢锅。

【操作方法】

1.新鲜唾液的收集：用蒸馏水漱口，含蒸馏水20～30mL，3min后吐入小烧杯中，男生稀释到50mL，女生稀释到30mL，即为稀释酶液，备用。

2.取试管3支，编号，按表3-17加入试剂。

表3-17 温度对酶活力的影响

3.摇匀，将1、3号试管放入37℃恒温水浴中，2号试管先放入冰水中，10min后取出。将2号管内液体分为两半，用碘液检验1、2（一半）、3号管内淀粉被唾液淀粉酶水解的程度。记录并解释结果。将2号管剩下的一半溶液再放入37℃水浴中继续保温10min，再用碘液检验，记录并解释结果。

【要点提示】

1.唾液的稀释倍数应根据各人唾液淀粉酶活力进行调整。

2.严格控制恒温水浴的温度。

（二）pH对酶活力的影响

【实验原理】

酶的催化活性与环境pH有密切关系，通常各种酶只在一定pH范围内才具有活性，酶活力最高时的pH，称为酶的最适pH。高于或低于此pH时酶的活力逐渐降低。

酶的最适pH不是特征物理常数，对于同一个酶，其最适pH因缓冲液和底物的性质不同而有差异。一般酶的最适pH在4.0～8.0之间，唾液淀粉酶的最适pH约为6.8。

【试剂与器材】

1.试剂

（2）0.2mol/L Na₂HPO₄溶液称取Na₂HPO₄·7H₂O53.65g，溶于少量蒸馏水中，移入1000mL容量瓶，加蒸馏水稀释至刻度。

（3）0.1mol/L柠檬酸溶液称取柠檬酸21.01g，溶于少量蒸馏水中，移入1000mL容量瓶，加蒸馏水稀释至刻度。

（4）碘化钾-碘溶液称取碘化钾20g及碘10g溶于100mL蒸馏水中，使用前稀释10倍。

2.器材

恒温水浴锅；试管及试管架；三角瓶；白瓷板；烧杯（100mL）；精密pH试纸；吸量管（1mL，2mL，5mL，10mL）；计时器。

【操作方法】(www.chuimin.cn)

1.新鲜唾液的收集用水漱口，含蒸馏水30～40mL，3min后流入小烧杯中备用。

2.取3个100mL三角瓶并编号。按表3-18中的比例，准确加入0.2mol/L Na₂HPO₄溶液和0.1mol/L柠檬酸溶液，配制pH5.0、pH6.8、pH8.0的缓冲溶液。

表3-18 pH5.0～8.0 磷酸缓冲溶液的配制

3.取干净试管4支，编号。分别吸取三角瓶中不同pH缓冲液3mL，加入相应编号的试管中。第4号试管与第2号试管的内容物相同。然后再向每个试管中加入0.5%淀粉溶液2mL。

4.向第4号试管中加入稀释唾液2mL。摇匀，置37℃恒温水浴中保温。每隔1min由第4号试管中取出1滴混合液置于白瓷板上，加1滴碘溶液，检验淀粉的水解程度。待结果呈橙黄色时，取出试管，记录保温时间。

5.以1min的间隔，依次向第1～3号试管中加入稀释唾液2mL，摇匀，并以1min的间隔依次将3支试管放入37℃恒温水浴中保温。然后按第4号试管的保温时间，依次将各试管迅速取出，并立即加入碘溶液1滴，充分摇匀。观察各试管呈现的颜色，判断在不同pH下淀粉被水解的程度，分析pH对唾液淀粉酶活力的影响。

【要点提示】

1.掌握第4号试管的水解程度是本试验成败的关键之一。

2.严格控制温度，在保温期间，水浴温度不能波动，否则影响结果。

3.用秒表严格控制反应时间，保证每支试管的反应时间相同。

（三）激活剂和抑制剂对酶活力的影响

【实验原理】

在酶促反应过程中，酶的活力常受某些物质的影响，有些物质能增加酶的活力，称为酶的激活剂；有些物质则会降低酶的活力，称为酶的抑制剂。

本实验以NaCl和CuSO₄对唾液淀粉酶活力的影响来观察对酶的激活和抑制作用，同时以Na₂SO₄做对照。氯离子为唾液淀粉酶的激活剂，而铜离子为该酶的抑制剂。将淀粉与唾液淀粉酶液混合，一定时间后淀粉被水解，遇碘不产生蓝色。若酶活力强，水解淀粉时间短；酶活力弱，水解淀粉时间长，故可用水解时间长短表示酶的活力强弱。

【试剂与器材】

1.试剂

（1）0.1%淀粉溶液称取可溶性淀粉1g，先用少量热水调成糊状，搅匀后缓慢倒入1000mL煮沸的水中，随加随搅拌，继续煮沸1min，冷却后可用。淀粉溶液最好现用现配。

（2）碘化钾-碘溶液称取碘化钾20g及碘10g溶于100mL蒸馏水中，使用前稀释10倍。

（3）1% NaCl溶液 1g NaCl溶于100mL蒸馏水中。

（4）1% CuSO₄溶液 1g CuSO₄溶于100mL蒸馏水中。

（5）1% Na₂SO₄溶液 1g Na₂SO₄溶于100mL蒸馏水中。

2.器材

恒温水浴锅；试管及试管架；白瓷板；吸量管（1mL，2mL）。

【操作方法】

1.新鲜唾液的收集用水漱口，含蒸馏水30～40mL，3min后流入小烧杯中备用。.

2.取试管4支，编号，按表3-19加入试剂。