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生物化学实验, CQMU, 2010. 胰酶对蛋白质的消化和影响酶作用的因素. 授课教师:. P、94. 实验目的. 学习酶学实验的内容 学习酶的催化作用 学习掌握影响酶作用的因素. 生物体内存在着两类生物催化剂:一类是酶,化学本质是蛋白质;另一类是核酶和脱氧核酶,化学本质是核酸。酶学实验研究的是化学本质是蛋白质的生物催化剂。 生物体内几乎所有的新陈代谢反应都需要酶的参与,酶的结构和含量异常会导致疾病,酶的测定可以帮助人类诊断疾病;酶也是许多药物作用的靶点,酶本身还可以作为药物治疗疾病;酶学研究对医学和工农业生产都有着极其
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生物化学实验, CQMU, 2010 胰酶对蛋白质的消化和影响酶作用的因素 授课教师: P、94
实验目的 • 学习酶学实验的内容 • 学习酶的催化作用 • 学习掌握影响酶作用的因素
生物体内存在着两类生物催化剂:一类是酶,化学本质是蛋白质;另一类是核酶和脱氧核酶,化学本质是核酸。酶学实验研究的是化学本质是蛋白质的生物催化剂。 生物体内几乎所有的新陈代谢反应都需要酶的参与,酶的结构和含量异常会导致疾病,酶的测定可以帮助人类诊断疾病;酶也是许多药物作用的靶点,酶本身还可以作为药物治疗疾病;酶学研究对医学和工农业生产都有着极其 重要的理论和实际意义。 酶的概念
酶学实验 酶学实验包括两大部分: 1、酶含量测定 2、酶的动力学
酶学实验——酶含量测定 酶具有高度催化活性、高度特异性,在生物体内含量甚微,不便用g,mg,μg等质量单位表示。由于在一定条件下酶促反应速度与酶量成正比,故通常用酶活性单位来反映酶的含量。 酶活性(酶活力)是指酶催化一定化学反应的能力,通常以一定条件下酶催化某一化学反应的速率表示,即在特定的底物浓度、pH、温度、反应时间等测定条件下,以单位时间内底物的减少量或产物的增加量表示酶活性大小。 酶活性单位是衡量酶活性大小的尺度,也是衡量酶含量的术语。
酶学实验——酶的动力学 酶促反应动力学是研究酶促反应速度及其影响因素的内容。 研究酶的动力学时要求只有一个变量,即除了要研究的因素外,其它条件都恒定不变。 影响酶促反应的因素主要有 底物浓度、酶浓度、pH、温度、 时间、抑制剂和激活剂等。
影响胰酶反应速度的因素 1.酶浓度的影响——观察 2.底物浓度的影响 3.温度的影响——观察 4.酸碱度的影响——观察 5.激活剂的影响 6.抑制剂的影响——观察
胰酶对蛋白质的消化作用 胶片的感光乳剂中含有卤化银和明胶(一类蛋白质),它们被涂抹在乙酸片基上。卤化银是胶卷的感光材料,明胶是卤化银的载体,当有光线照射到卤化银上时其转变为黑色的银,经显影工艺后固定于片基,成为我们常见的黑白底片。 明胶被水解后黑色银颗粒随之从片基上脱落。
实验原理 白明胶 (胶片上蛋白质,黑色) 肽或氨基酸 (胶片上蛋白质水解,黑色消退) 胰酶 以底片上白明胶的水解说明胰酶对蛋白质的消化作用
酶浓度对酶活性的影响 在其他条件不变的情况下,当[S] 》[E]时,V=K3 [E],为正比关系。
实验操作 1.取试管4支,标上序号 2.按顺序加入所需试剂(酶量1.5 1 0.5 0) 3.混匀、水浴(预热) 4.放入底片(全部浸没) 5.水浴(间歇摇动试管) 6.立即记录褪色时间(完全或部分)
水浴 放试管架上!
底片褪色情况 酶量(ml): 1.5 1.0 0.5 0 记录褪色时间!
温度对酶活性的影响 • 在其他条件不变的情况下,一定范围内增加温度,酶反应速度升高;超过一定的温度范围以后再增加温度,酶反应速度下降。 • 在低温度范围内,温度每升高10℃,酶促反应速度可以提高1-2倍。
酶活性 0 10 20 30 40 50 60 温度 温度对酶活性的影响 • 每一种酶在不同温度条件下活性不同,酶促反应速度达最大时溶液的温度称为该酶的最适温度。 • 不同生物酶的最适温度不同,动物组织中各种酶的最适温度一般为37-40℃,植物或微生物各种酶的最适温度一般为25-60℃。
温度对酶活性的影响 • 最适温度在60℃以下的酶,当温度达到60-80℃时,大部分酶被破坏,发生不可逆变性; • 当温度接近100℃时,酶的催化能力完全丧失(高温导致酶变性失去活性)。
实验操作 1. 取试管4支(3种温度) 标上序号 2. 按顺序加入所需试剂; 3. 混匀、水浴(预热); 4. 放入底片(全部浸没); 5. 水浴(间歇摇动试管); 6. 立即记录褪色时间!
温度对酶活性的影响 管号 1 2 3 4 100℃ 40℃ 0℃ 0℃ 各放置20min 40℃ 40℃ 40℃ 0℃ 记录褪色时间!
pH对酶活性的影响 可以影响底物、辅酶、酶的解离。 pH通过影响酶或底物的电离状态,特别是影响酶活性中心及一些必需基团的电离状态,可影响酶的催化活性。
酶活性 0 2 4 6 8 10 12 pH pH对酶活性的影响 • 每一种酶在不同pH条件下活性不同,酶促反应速度达最大时的溶液pH称为该酶的最适pH • 在最适pH酶活性最大,大于或小于最适pH,酶活性都会降低。 • 最适pH不是酶的特征性常数!
实验操作 1. 取试管3支(3个pH) 标上序号 2. 按顺序加入所需试剂; 3. 混匀、水浴(预热); 4. 放入底片(全部浸没); 5. 水浴(间歇摇动试管); 6. 立即记录褪色时间!
抑制剂对酶活性的影响 • 凡是能降低酶促反应速度的小分子化合物称为酶的抑制剂。 • 胰蛋白酶的抑制剂有重金属离子Hg2+,其与酶结合使酶活性降低或失活。
实验步骤 1.取试管3支,标上序号; 2.按顺序加入所需试剂; 3.混匀、水浴(预热); 4.放入底片(全部浸没); 5.水浴(间歇摇动试管); 6.立即记录褪色时间!
1 2 3 缓冲液 NaCl HgCl
注意事项 • 立即记录胶片褪色时间,随时观察各管底片变色情况,掌握好水解程度。 • 汞有毒,操作小心,实验结束后一定要洗净所有器皿。 • 定量加液器的使用