华南师范大学实验报告_范本.doc

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1、华 南 师 范 大 学 实 验 报 告学生姓名 林 鸿 锦 学 号 20070004002 专 业 综合理科二班 年级、班级 07级 课程名称 生物化学实验 实验项目 酶的特异性和影响酶反应速度的因素 实验类型 验证 设计 综合 试验时间 2008 年 10 月 20 日实验指导老师 陈 文 利 实验评分 一、 目的1、 了解酶的特异性以及温度、pH值、激活剂和抑制剂等因素对影速度的影响。2、 学习测定酶最适pH的方法。二、 原理酶与一般催化剂最主要的区别之一是酶具有高度特异（专一）性，即一种酶只能对一种底物或一类底物（此类底物在结构上通常具有相同的化学键）起催化作用，对其他底物无催化反应。本

2、实验以唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用为例，来说明酶的专一性。淀粉和蔗糖无还原性，唾液淀粉酶水解淀粉生成有还原性二糖的麦芽糖，但不能催化蔗糖的水解。蔗糖酶能蔗糖水解产生还原性单糖葡萄糖和果糖，但不能催化淀粉的水解。用Benedict试剂检查糖的还原性。Benedict试剂为碱性硫酸铜，能氧化具还原性的单糖，生成砖红色沉淀氧化亚铜。酶的催化作用受温度和pH的影响。使反应速度达到最大反应值时的温度称为某种酶的最适温度。在最适温度下，酶的反应速度最高。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。酶的活力受环境pH值的影响极为显著。能使酶表现其活性最高时的pH值称为该酶的最适

3、pH值。不同酶的最适pH不同。本实验观察PH对唾液淀粉酶活性的影响。酶的活性常受到某些物质的影响，能使酶活性增加的物质称为酶的激活剂，能使酶的活性降低的物质称为酶的抑制剂。氯离子为唾液淀粉酶的激活剂，铜离子为其抑制剂。三、 材料、试剂与器具（一） 材料干酵母、黄豆粉。（二） 试剂1、2%蔗糖溶液（至少为分析纯）。 2、0.3%氯化钠的1%淀粉溶液（新配制）。3、稀释200倍的新鲜唾液（5滴唾液，加蒸馏水稀释至50mL）。4、蔗糖酶溶液（实验室已备）。 11、0.3%氯化钠-0.2%淀粉溶液。5、Benedict试剂（实验室已备）。 12、1%尿素溶液。6、0.1%淀粉溶液。 13、脲酶提取液（

4、实验室已备）。7、1%氯化钠溶液。 14、奈斯勒试剂（实验室已备）。8、1%硫酸铜溶液。 15、0.3%氯化钠-0.5%淀粉溶液（新）。9、1%硫酸钠溶液。 16、0.2mol/L磷酸氢二钠溶液。10、碘化钾-碘溶液（稀）。 17、0.1mol/L柠檬酸溶液。（三） 器具1、 试管及试管架。2、 移液管（1mL、2mL、5mL）。3、 冰浴。4、 恒温水浴（50、100）。5、 白瓷板、秒表。四、 实验内容及现象分析(一) 酶的特异性（专一性）1、 淀粉酶的特异性实验取试管6支，编号，操作及现象如下表：试管号1234560.1%淀粉溶液（滴）4442%蔗糖溶液（滴）444稀释唾液（mL）11煮

5、沸过的稀释唾液（mL） 11蒸馏水（mL）1137恒温水浴15minBenedict试剂（mL）222222沸水浴2-3min现象（颜色/状态）蓝/澄清蓝/澄清砖红/沉蓝/澄清绿/浑浊蓝/澄清【现象分析】1) 3号管出现砖红色沉淀，说明有还原性糖生成。根据实验原理可知，唾液里的淀粉酶水解淀粉，生成了具有还原性的麦芽糖，并与Benedict试剂反应生成砖红色的氧化亚铜沉淀。但是淀粉酶不能水解蔗糖，因此4号管没有现象。2) 5、6号管与3、4号不同的是加入的唾液经过了煮沸，理论上唾液里的淀粉酶应该已经失活。但是，5号管出现了绿色浑浊，原因可能是淀粉酶并没有完全失活，部分水解了淀粉，产物与Bened

6、ict试剂生成砖红色氧化亚铜沉淀，与蓝色溶液混合，使整个溶液呈绿色。6号管没有现象，道理同4号管。3) 1、2号管没有加入稀释唾液，没有淀粉水解，因此没有现象。4) 由以上现象可以得出结论：淀粉酶具有高度专一性，只能水解淀粉，不能水解蔗糖。2、 蔗糖酶的特异性实验取试管6支，编号，操作及现象如下表：试管号1234560.1%淀粉溶液（滴）4442%蔗糖溶液（滴）444蔗糖酶溶液（mL）11煮沸过的蔗糖酶液（mL） 11蒸馏水（mL）1137恒温水浴15minBenedict试剂（mL）222222沸水浴2-3min现象（颜色/状态）蓝/澄清蓝/澄清蓝/澄清砖红/沉蓝/澄清绿/浑浊【现象分析】1

7、) 4号管出现砖红色沉淀，说明有还原性糖生成。根据实验原理可知，蔗糖酶水解蔗糖，生成了还原性单糖葡萄糖和果糖，并与Benedict试剂反应生成砖红色沉淀氧化亚铜。但是蔗糖酶不能水解淀粉，因此3号管没有现象。2) 5、6号管与3、4号不同的是加入的蔗糖酶溶液经过了煮沸（与上面的稀释唾液用样条件），理论上蔗糖酶应该已经失活。但是，6号管出现了绿色浑浊，原因可能是蔗糖酶并没有完全失活，部分水解了蔗糖，产物与Benedict试剂生成砖红色沉淀，与蓝色溶液混合，使整个溶液呈绿色。5号管没有现象，道理同3号管。3) 1、2号管没有加入蔗糖酶，没有蔗糖水解，因此没有现象。4) 由以上现象可以得出结论：蔗糖酶

8、也具有高度专一性，只能水解蔗糖，不能水解淀粉。(二) 酶的激活剂及抑制剂 取试管4支，编号，操作及现象如下表：试管号12340.1%淀粉溶液（mL）3333稀释唾液（mL）11111%硫酸铜溶液（mL）11%氯化钠溶液（mL）11%硫酸钠溶液（mL）1蒸馏水（mL）137恒温水浴，保温10min碘化钾-碘液（滴）3333现象（颜色）蓝紫色浅黄色浅红色浅红色【现象分析】1) 1号管呈蓝紫色，说明淀粉并没有被水解，可见硫酸铜对淀粉酶产生了抑制作用。2) 2号管呈浅黄色，说明淀粉已水解；比较4号管，2号管颜色更浅，说明2中的淀粉酶活性比4中的强，可见氯化钠对淀粉酶有激活作用。3) 3号管加入了硫酸钠

9、，而现象与4号管几乎一模一样，可见淀粉酶并没有受到激活或抑制作用，即钠离子、硫酸根对淀粉酶没有激活或抑制作用。4) 以上现象得到的结论：铜离子对淀粉酶有激活作用；氯离子对淀粉酶有激活作用。(三) 温度对酶活性的影响1、 温度对唾液淀粉酶活性的影响 取三试管，编号，按下表操作：试管号1230.3%氯化钠-0.2%淀粉溶液（mL）222放置温度/时间37恒温水浴/5min冰浴/5min稀释唾液（mL）1（已煮沸10min）11摇匀，放置20min，取出碘化钾-碘溶液（滴）222现象（颜色）蓝紫浅黄紫红【现象分析】1) 水解程度：2号管3号管1号管2) 1号管中的稀释唾液经过煮沸15min，淀粉酶已

10、失活，因此水解程度很低；2号管颜色为浅黄色，水解明显，可见37这一温度比较适宜。3) 2、3号管比较，3号管颜色紫红，可见只有小部分淀粉水解，显然0不利于唾液淀粉酶水解淀粉。4) 综上，唾液淀粉酶的最适温度应该是37左右。2、 温度对脲酶活性的影响取四支试管，编号，按下表操作：试管号1234脲酶提取液（mL）1111放置温度/时间冰浴/5min室温/5min50水浴/5min沸水浴/5min1%尿素溶液（mL）1111混匀，10min后取出2、3、4号，3、4号流水冷却到室温奈斯勒试剂（滴）2222现象（颜色/状态）浅黄/澄清黄色/浑浊红棕色/沉淀黄色/浑浊【现象分析】1) 原理：脲酶分解尿素

11、，得到的产物为氨和二氧化碳；奈斯勒试剂是分析化学中常用的试剂，用以定性检出铵离子和氨，作用时析出红棕色沉淀4。2) 在本实验中，得到的沉淀越多，颜色越深，说明尿素分解的越彻底。根据实验现象可以推测，脲酶的最适温度应该是50左右。(四) pH对酶活性的影响 用0.2mol/L磷酸氢二钠溶液、0.1mol/L柠檬酸溶液配制pH值分别为5.0、5.8、6.8、8.0的缓冲溶液（实验室已备）。取四试管，编号，如下表操作：试管号1234缓冲液（3mL）5.05.86.88.00.3%氯化钠-0.5%淀粉（mL）2222各管加2mL稀释唾液，间隔1min，混匀，37恒温水浴。第4管加入唾液2min后，每隔

12、1min由第3管取出1滴混合物于白瓷板，加1小滴碘化钾-碘溶液，待混合液变为棕黄色时，向各试管依次加2滴碘化钾-碘溶液，间隔1min。现象（颜色）蓝色橙红浅黄深黄【现象分析】1) 结合实验原理和实验现象可知，唾液淀粉酶的最适pH应为6.8左右2) 1号管呈蓝色，是因为溶液太酸，使唾液淀粉酶失活；2号管溶液仍太酸，酶部分失活；4号管则是溶液pH值太大，同样会造成唾液淀粉酶部分失活；只有3号管溶液的pH值刚好合适。五、 实验讨论(一) 实验注意事项1、各人唾液中淀粉酶活力不同，因此实验（四）应随时检查反应进行情况。如反应进行得太快，应适当稀释唾液；反之，则应减少唾液淀粉酶稀释倍数。2、酶的抑制与激

13、活最好用经透析的唾液，因为唾液中含有少量氯离子。另外，注意不要在检查反应程度时使各管溶液混杂。(二) 关注“温度对唾液淀粉酶活性的影响”中的1号管为什么要加入煮沸过唾液，而不是按照2、3号管的操作（即先加热到100沸腾，再加入稀释唾液）？原因是，酶可以瞬时耐受高温，而且本实验中的底物浓度也很低，酶还没有变性，底物已经完全水解了。这样会造成试管呈浅黄色而不是蓝色。本实验这样处理，相当于调换了加入淀粉和加入酶的次序，十分巧妙。这也恰好可以解释实验（一）5、6号试管的现象。(三) 对唾液淀粉酶的最适温度的质疑与反驳：在查阅本实验的资料过程中，我找到了两篇关于唾液淀粉酶的最适温度的文章：【质疑】广东省

14、珠海市卫生学校的冯攸科先生2 【反驳】陕西省安康地区卫生学校的杨康生、李爱勤先生3 我仔细阅读了以上两篇论文，觉得的第一篇的所谓质疑，并没有真正拿出可以令人信服的证据。我认为这个与传统截然相反的试验结论定的太草率了，并不能凭几次实验就将其他人成千上万次实验证实的结论推翻。或许作者应该好好思考实验过程中是否有某个环节出现问题，并且在重复的实验中一直没有得到解决。我基本赞同第二篇论文的看法:不能将“遇碘不显色”看作是淀粉完全水解的唯一且必然的标志。在温度较高时，碘可能升华，没有与淀粉发生反应；而冷却后可能就会显色。在第一篇论文的实验结果中，不知道是否是作者的笔误，他认为淀粉完全分解后加碘，溶液是“

15、无色”。而事实上就算淀粉完全分解，没有与碘水反应，溶液应该还是有颜色的（碘水本来的颜色）。遗憾的是，第二篇论文也犯了这个错误。我们还可以发现，第一篇论文中的实验并没有设置无活性的煮沸唾液作为空白参比对照，不能排除淀粉水解是唾液淀粉酶以外的因素造成的，因而由此推断唾液淀粉酶的最适温度或其耐高温特性证据不够充分。当然，这种定性的检测方法实际上是很粗略的，我们可以用先进的仪器（例如分光光度计）进行定量的检测，这样，实验结果会很直观的摆在我们面前，一目了然。【参考文献】1 许秀珍，梁山.生物化学与分子生物学实验指导M.广州：暨南大学出版社，2003.57-612 冯攸科. 唾液淀粉酶活性的最适温度质疑J.中等医学教育，1996，14（3）：1143 杨康生等.唾液淀粉酶的最适温度毋须质疑J.中等医学教育，1996，14（5）：2374 - 9 -