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1、第三章 酶的制备及应用,第三章 酶的制备及应用,第1节 酶的制备及活力测定,学习导航 1.研究酶的存在及提取方法。重点 2.尝试利用酶活力测定的一般原理和方法。 难点,一、酶的存在及影响因素 1.合成场所：在生物体活细胞中合成。 2.反应部位：多数在_直接参与生物化学反应，少数在_发挥作用。 3.影响因素：_等多种环境条件都可能影响酶的_,导致酶变性，直至丧失活力。,细胞内,细胞外,温度、酸碱性,空间结构,判一判 (1)人体内、参与物质分解的酶都可以在分泌物中提取。() (2)高温、低温、过酸和过碱等环境条件都能改变酶的空间结构，导致酶变性失活。() (3)新采摘的甜玉米放在沸水中浸泡后，可使
2、甜味保持的时间长些。() (4)萨姆纳第一次证明了脲酶是蛋白质。(),二、酶的活力及测定方法 1.酶的活力：以单位时间内_或者在单位时间内_来表示。 2.酶活力的测定 (1)方法：利用_进行比色。,底物的消耗量,产物的生成量,分光光度法,(2)实例 植物淀粉酶的制备及活力测定,使酶失活,钝化酶的活性使反应终止,3,5-二硝基水杨 酸试剂,煮沸,黄褐色,520m,想一想 进行酶活力测定时，出现了“恒温处理”、“沸水加热”、“钝化处理”，是否矛盾？各有什么目的呢？ 【提示】 不矛盾。恒温处理是为酶促反应提供必要的温度条件，与之形成对照的是经沸水浴加热变性失活的酶液，而钝化处理是使反应后的酶失活，使
3、反应终止。,过氧化氢酶粗酶液的制备及活力测定 a制备过氧化氢酶粗酶液 以新鲜动物肝脏、马铃薯块茎或萝卜块根为材料，经过切碎、研磨、_，取_即可得到过氧化氢酶粗酶液。,离心,上清液,b分光光度法测定过氧化氢酶的活力 在过氧化氢酶存在时，过氧化氢将_氧化生成_色产物。待酶反应终止后，过滤，取滤液适当稀释，在波长_ nm处测吸光值，计算出过氧化氢酶的活力。,愈创木酚,茶褐,470,c高锰酸钾滴定法测定过氧化氢酶的活力 过氧化氢酶可以催化H2O2分解为水和氧。如果在反应系统中加入适当过量的过氧化氢溶液，经酶促反应后，在酸性条件下，用标准高锰酸钾溶液滴定多余的_,反应如下： 5H2O22KMnO44H2
4、SO45O22KHSO48H2O2MnSO4,H2O2,H2O2的量,要点一 粗酶液的制取 1.胞内酶(绝大多数酶，如呼吸酶、淀粉酶、过氧化氢酶等)：用破碎仪、研磨器或匀浆器等机械将组织细胞破碎，然后过滤、离心。 2.胞外酶(消化酶等)：直接从动物分泌物或组织间隙中提取。,H2O2酶粗酶液的制备过程中叙述错误的是( ) A以新鲜动物肝脏、马铃薯块茎或萝卜块根为材料 B材料需要破碎、过滤和离心处理 C取上清液即可得到粗酶液 D粗酶液需要钝化处理保存,【解析】 H2O2酶分布于很多组织细胞中，可有效地去除H2O2的危害，它属于细胞内的酶，所以要进行破碎或研磨，然后过滤、离心。但钝化处理是使酶失去活
5、性的方法，不是保存方法。 【答案】 D,互动探究 (1)如果换成胰蛋白酶的制备，具体方法又是怎样？ (2)从哪些方面考虑酶液的保存？ 【提示】 (1)细胞外的酶可直接从分泌物中提取。 (2)酶液保存应考虑影响酶活性的因素，如低温、适宜pH等条件。,要点二 影响酶活力的因素 1.温度 酶活力随温度的变化而变化的趋势可用图示表示：,(1)温度从t1到t时，随着温度的升高，酶活力逐渐增强。 (2)温度从t到t2时，随着温度的升高，酶活力逐渐降低。 (3)温度高于t2时，酶活力全部丧失。 (4)t3、t4条件下，酶活力相同。 (5)t为最适温度，即在该温度时，酶的活力最强。,2.pH每种酶都有一定的最
6、适pH范围。例如：过氧化氢酶最适pH范围为6.87.3。过酸、过碱都会使酶发生不可逆失活。,3.酶的激活剂 有时加入酶的激活剂可以提高酶活力。 4.酶的抑制剂 加入酶的抑制剂后可以降低酶活力，甚至使酶失去活力。 特别提醒 酶活力的高低受温度、pH、激活剂等多种因素的影响，所以酶的提取一般选择在低温和适合的pH下进行，有时还要加入酶的激活剂以提高酶活力。,胰蛋白酶作用于一定量的某种物质(底物)，温度保持在37 ，pH保持在最适值，生成物量与反应时间的关系如图所示，请回答下列问题：(1)该酶作用的底物是_。,(2)在140 min后，曲线变成水平，这是因为_。 (3)若增加胰蛋白酶浓度，其他条件不
7、变，请在原来图上画出生成物量变化的示意曲线。,(4)若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由2逐渐升高到10，则酶催化反应的速度将_，原因是_ _。,(5)如图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是_。,【解析】 酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化合物反应，蛋白酶只能催化蛋白质水解；随着反应时间的推移，反应底物逐渐耗尽，生成物量不再增加。催化性是指酶只能改变反应速度，不改变反应结果。故画坐标曲线时，反应速度加快，时间缩短，最终生成物量不变。受pH影响，酶在强酸或强碱环境中会因结构改变而失活。,所以反应速度不变，因为在pH为2时酶已变性失活。受温度影响，低温影响酶活性，但不使
8、其变性失活，随温度升高，反应速度加快，超过最适温度，酶活性随温度升高而下降。本题侧重于考查胰蛋白酶的最适温度为37 。,【答案】 (1)蛋白质 (2)底物量一定，底物已被耗尽 (3)如图(4)不变 在pH2时酶已失活 (5)C,A在B点之前,淀粉酶的活性和温度成正比；之后，成反比 B当温度到达B点时，淀粉酶的活性最高 CA点时，淀粉酶的活性很低，但随着温度升高，淀粉酶的活性可以上升 DC点时，淀粉酶的活性很低，当温度降低时，酶的活性也可以恢复上升,解析：选D。从题图中可以看出随着温度的不断升高，淀粉酶的活性上升，在B点时，酶的活性达到最高；随后，随着温度的继续上升,酶的活性迅速下降。A点和C点相比，虽然酶的活性都很低，A点是低温条件，对酶的分子结构无影响，随着温度的上升，其活性也会不断上升，而C点是高温条件，当温度过高时,会破坏酶的分子结构，使酶的活性发生不可逆的变性。,
