原理
酶具有高度專一性,一種酶只能催化一種或一類底物發生反應,如淀粉酶只能水解淀粉,不能水解蔗糖。當淀粉被淀粉酶徹底水解為還原性麥芽糖和葡萄糖時,能使班氏試劑的Cu2+還原成Cu1+,生成磚紅色Cu2O沉淀。淀粉酶的活性受溫度、pH、激動劑及抑制劑、酶濃度以及作用時間等多種因素影響,因而水解淀粉生成一系列分子大小不同的糊精。不同程度的水解糊精可與碘反應生成紫色、棕色或紅色絡合物。通過上述特征性反應,并以蔗糖等作對照,便可觀察、驗證淀粉酶是否具有專一性以及它的催化活性是否受到影響。
操作方法
一、唾液淀粉酶的收集與處理
1.制備唾液
實驗者先將痰咳盡,用自來水漱口,以清除口腔內食物殘渣,再在口腔內含蒸餾水約15ml,并作咀嚼咕漱運動,3分鐘后吐入墊有兩層經潤濕處理的脫脂紗布的漏斗內,過濾于小燒杯中備用,為與下面稀釋唾液相區別,此稱制備唾液。
2.煮沸唾液
取上述唾液約2ml,盛入1中號試管中,置沸水浴煮沸5分鐘備用。
3.稀釋唾液
調整唾液淀粉酶活性,使之在pH6.8、37℃和既無激動劑又無抑制劑條件下,作用5min,水解淀粉至紅色糊精為宜。具體做法是取12凹白瓷反應板一塊,按下列步驟操作:
①第1排每凹各加1滴制備唾液,12、13、14凹分別加生理鹽水1、2、3滴,用滴管采用抽吸法,由稀到濃(14→12)小心混勻各凹,勿使濺入相鄰凹中。每混勻一凹便取其1滴放入同列的2排凹中,剩余稀釋唾液應全部放回原凹中。
②在盛有不同稀釋度唾液的第2排各凹中,均加入4滴緩沖液(pH6.8),2滴1%的淀粉液和2滴蒸餾水,用①混勻法充分混勻,置37℃下5min。
③在第2排各凹中加I液一滴,混勻,觀察比較各凹顏色,以淺棕-紅色對應的稀釋倍數,用生理鹽水稀釋3ml制備唾液備用。
二、唾液淀粉酶的專一性以及溫度、pH、激活劑和抑制劑對唾液淀粉酶活性影響的觀察
(一)取試管3支編號,按下表1操作
表1 唾液淀粉酶專一性的實驗觀察
|
試劑 試管 |
pH6.8緩沖液 | 1%淀粉溶液 | 1%蔗糖溶液 | 制備唾液 | 煮沸唾液 |
| 1 | 20滴 | 10滴 | - | 5滴 | - |
| 2 | 20滴 | 10滴 | - | - | 5滴 |
| 3 | 20滴 | - | 10滴 | 5滴 | - |
將上述各管混勻后 置37℃水浴中保溫10分鐘,然后每管加入班氏試劑20滴,再放入沸水浴中煮沸約15分鐘,觀察各管顏色反應,并說明原因。
(二)溫度影響酶促反應的實驗觀察
1.取試管3支編號,按下表2操作:表2 溫度影響酶促反應的實驗觀察
|
管號 試劑 |
1 | 2 | 3 |
| 1.pH6.8緩沖液 | 20滴 | 20滴 | 20滴 |
| 2.1%淀粉溶液 | 10滴 | 10滴 | 10滴 |
| 3.預熱5min | 37℃水浴 | 沸水浴 | 冰浴 |
| 4.直接加入稀釋唾液,立即混勻、計時 | 5滴 | 5滴 | 5滴 |
| 5.保溫10min | 37℃水浴 | 沸水浴 | 冰浴 |
2.將一、二管移入冰水浴中,待各管溫度一致后速向各管加入碘液1滴,混勻后觀察各管顏色的區別,并說明溫度對酶促反應的影響。
四、pH影響酶促反應的實驗觀察
1. 取試管3支編號,按下表3操作:
表3 pH影響酶促反應的實驗觀察
| pH4.0緩沖液 | pH6.8緩沖液 | pH8.0緩沖液 | 1%淀粉溶液 | 稀釋唾液 | |
| 試管1 | 20滴 | - | - | 10滴 | 5滴 |
| 試管2 | - | 20滴 | - | 10滴 | 5滴 |
| 試管3 | - | - | 20滴 | 10滴 | 5滴 |
2.將上述各管混勻后,置37℃水浴中保溫10分鐘,然后每管加入碘液1滴,混勻后觀察各管顏色的區別,并說明pH對酶促反應的影響。
五、激動劑和抑制劑影響酶活性的實驗觀察
1. 取試管4支編號,按下操作:
表4 激動劑和抑制劑影響酶活性的實驗觀察
|
pH 6.8 緩沖液 |
1%淀粉溶液 | 蒸餾水 | 0.9%NaCl |
1% CuSO4 |
1%Na2SO4 | 稀釋唾液 | |
| 1 | 20滴 | 10滴 | 10滴 | - | - | - | 5滴 |
| 2 | 20滴 | 10滴 | - | 10滴 | - | - | 5滴 |
| 3 | 20滴 | 10滴 | - | - | 10滴 | - | 5滴 |
| 4 | 20滴 | 10滴 | - | - | - | 10滴 | 5滴 |
2. 將上述各管放入37℃水浴中保溫10分鐘,然后每管加入碘液1滴,混勻后觀各管顏色的區別,并說明激動劑和抑制劑對酶促反應的影響。
注意事項
1.反應試管應清洗干凈,不同酶液、試劑及其滴管不能交叉混用;
2.使用混合唾液,或通過預試選出合適的唾液稀釋度,效果更為顯著。
試劑和器材
一、器材
1.滴管、燒杯、試管(架)及試管夾。
2.恒溫水浴箱與水浴鍋。
3.脫脂棉、漏斗及紗布。
4.白瓷反應盤
二、試劑
1.1%淀粉稱取淀粉1g,加少量水調成糊狀,加入煮沸的0.3%NaCl溶液至100m1。
2.1%蔗糖溶液
3.班氏試劑 A液:取檸檬酸鈉173g,無水碳酸鈉100g,加水600ml,加熱溶解,冷卻后稀釋至850ml;B液:取結晶硫酸銅(CuSO4·5H2O)17.3g溶于100ml預熱的蒸餾水中,冷卻后加水至150ml。將A液緩慢倒入B液中混勻置試劑瓶備用。
4.碘液:稱取碘4g、碘化鉀6g溶于l000ml蒸餾水中,置棕色瓶內貯存備用。
5.各種pH緩沖液
⑴pH6.8緩沖液:取0.2mol/LNa2HPO4溶液772ml,0.1mol/L檸檬酸溶液228ml混合即成。
⑵ pH4.0緩沖液:取0.2mol/LNa2HPO4溶液385.5ml,0.1mol/L檸檬酸溶液614.5ml混合即成。
⑶ pH8.0緩沖液:取0.2mol/LNa2HPO4溶液972ml,0.1mol/L檸檬酸溶液28ml混合即成。6.0.9% NaCl 溶液
7.1%CuSO4 溶液
8.1%Na2SO4溶液
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