高中生物 第三章 酶的制備及活力測 第一節(jié) 酶的制備及活力測定學案 中圖版選修1

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1、 第一節(jié)　酶的制備及活力測定 1．研究酶的存在和簡單制作方法。 2．嘗試利用酶活力測定的一般原理和方法。 一、酶的粗提取 1．提取方法 酶是在生物體活細胞中合成的。多數(shù)酶在細胞內(nèi)直接參與生物化學反應，少數(shù)的酶要分泌到細胞外發(fā)揮作用。提取存在于細胞內(nèi)的酶，需要破碎生物組織細胞，可用破碎儀、研磨器或勻漿器等機械將組織細胞破碎，使酶從活細胞中釋放出來，進入細胞外的溶液中，經(jīng)過濾、離心制備成粗酶液。唾液淀粉酶、胰蛋白酶等分泌到細胞外的酶，可以直接從動物分泌物或細胞外的組織間隙中提取。 2．提取過程中影響酶活力的因素 在酶的提取過程中，溫度、酸堿性等多種環(huán)境條件都可能影響酶的空間

2、結(jié)構(gòu)，導致酶變性，直至喪失活力。 二、酶的活力 1．酶的活力檢測指標 酶的活力通常以單位時間內(nèi)底物的消耗量或者在單位時間內(nèi)產(chǎn)物的生成量來表示。例如，通過測定單位時間內(nèi)麥芽糖的生成量來檢測淀粉酶的活力。由于麥芽糖與3,5－二硝基水楊酸試劑反應，能生成黃褐色產(chǎn)物，因此，利用分光光度法進行比色，可以測出麥芽糖的生成量。另外，還可以通過測定單位時間內(nèi)淀粉的消耗量來檢測淀粉酶的活力。 2．分光光度法 分光光度法是通過直接測定溶質(zhì)對光的吸收能力來確定溶液濃度的方法。在定量分析時，首先配制一系列濃度梯度的標準溶液，在分光光度計上，選取特定的波長，測出它們的吸光值。以各種標準溶液的濃度為橫坐標，相應

3、的吸光值為縱坐標，繪出標準曲線。比色測定待測樣品時，操作條件應與繪制標準曲線時相同。測出吸光值后，從標準曲線上讀出它的濃度，以計算出待測物質(zhì)的含量。 三、植物淀粉酶的制備及活力測定 1．材料的選擇 萌發(fā)的水稻種子是提取淀粉酶的好材料。 2．操作過程 （1）提取酶液。 （2）滴加酶液。 （3）恒溫處理。 （4）鈍化處理。 （5）測定吸光值。 （6）繪制標準曲線。 3．結(jié)果分析 ＝ 式中：A為淀粉酶水解淀粉生成的麥芽糖量（在標準曲線上查得，mg）；A′為淀粉酶的對照管中的麥芽糖量（mg）；V為比色時所用樣品液體積（mL）；t為酶促反應時間（min）。 四、過氧化氫酶粗酶

4、液的制備及活力測定 1．制備過氧化氫酶粗酶液 以新鮮動物肝臟、馬鈴薯塊莖或蘿卜塊根為材料，經(jīng)過切碎、研磨、離心，取上清液即可得到過氧化氫酶粗酶液。 2．分光光度法測定過氧化氫酶的活力 在過氧化氫酶存在時，過氧化氫將愈創(chuàng)木酚氧化生成茶褐色產(chǎn)物，這種產(chǎn)物在波長470 nm處有最大吸收峰。待酶反應終止后，過濾，取濾液適當稀釋，在波長470 nm 處測吸光值，計算出過氧化氫酶的活力。 3．高錳酸鉀滴定法測定過氧化氫酶的活力 過氧化氫酶可以催化H2O2分解為水和氧。如果在反應系統(tǒng)中加入適當過量的過氧化氫溶液，經(jīng)酶促反應后，在酸性條件下，用標準高錳酸鉀溶液滴定多余的H2O2，反應如下： 5H

5、2O2＋2KMnO4＋4H2SO4―→5O2＋2KHSO4＋8H2O＋2MnSO4 根據(jù)消耗的H2O2的量計算出過氧化氫酶的活力。 酶活力用每克鮮重樣品1 min內(nèi)分解H2O2的毫克數(shù)表示。 1．酶活力 所謂酶活力，指酶催化一定化學反應的能力。酶活力的測定實質(zhì)是測定一個被酶所催化的化學反應的速度。酶反應的速度可以用單位時間內(nèi)反應底物的減少或產(chǎn)物的增加來表示，酶反應的速度愈快所表示的酶活力愈高。 測定酶活力，可用物理法、化學法或酶分析法等方法。常用的方法有：第一，在適當?shù)臈l件下，把酶和底物混合，測定生成一定量產(chǎn)物所需的時間，此即終點法。第二，將酶和底物混合后隔一定時間，間斷地或連續(xù)

6、地測定反應的連續(xù)變化，如吸收度的增加或減少。第三，將酶與底物混合后，讓其反應一定時間，然后停止反應，定量測定底物減少或產(chǎn)物生成的量。 酶的活性單位（國際單位IU）：指在25 ℃下，以最適的底物濃度、最適的緩沖液離子強度以及最適的pH等條件下，1分鐘能轉(zhuǎn)化1 μmol底物的酶量定為1個活性單位。 2．測定酶活力時的注意事項 （1）酶促反應過程中，只有最初一段時間內(nèi)反應速度與酶濃度成正比，隨著反應時間的延長，反應速度即逐漸降低。 （2）要規(guī)定一定的反應條件，如時間、溫度、pH等，并在酶測定過程中保持這些反應條件的恒定，如溫度不得超過規(guī)定溫度的1 ℃，pH應恒定。 （3）配制的底物濃度應準

7、確且足夠大，底物液中應加入不抑制該酶活力的防腐劑并保存于冰箱中，以防止底物被分解。 （4）標本要新鮮，由于絕大多數(shù)酶可因久置而活力降低，標本如無法及時測定，應保存于冰箱中。用血漿時，應考慮到抗凝劑對酶反應的影響。有些酶在血細胞、血小板中的濃度比血清高，為此在采血、分離血清時，應注意防止溶血和白細胞的破裂。 （5）在測定過程中，所用儀器應絕對清潔，不應含有酶的抑制物，如酸、堿、蛋白沉淀劑等。 題型一 酶的特性 【例題1】酶是活細胞產(chǎn)生的。下列關(guān)于酶的論述，錯誤的是（　?。? A．絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì) B．酶的數(shù)量因參與化學反應而消耗 C．酶活性與pH有關(guān) D．酶的催化效率

8、很高 解析：酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化能力的有機物。其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，其種類和數(shù)量的多少受基因控制，并且具有一般酶的特點，即參與一次化學反應后，立即恢復到原來的狀態(tài)，繼續(xù)參與反應。 答案：B 反思領(lǐng)悟：酶的特性是具有高效性、專一性和多樣性，酶的催化作用受溫度和pH的影響。 題型二 酶活力的測定 【例題2】關(guān)于淀粉酶的制備和活力測定的實驗，說法錯誤的是（　　）。 A．提取淀粉酶最好用萌發(fā)的水稻種子，因為此時淀粉酶含量高 B．催化淀粉水解的反應要在pH＝5.6的緩沖液中進行，使反應體系的酸堿度穩(wěn)定 C．淀粉與酶反應后，在測定吸光值前加NaOH的目的是中和反應體系中的酸性物

9、質(zhì) D．在樣品溶液中加入3,5－二硝基水楊酸試劑后，要在沸水浴中煮沸5 min后再比色 解析：淀粉與酶反應后，在測定吸光值前加NaOH溶液，目的是鈍化酶的活性，使反應終止。 答案：C 1 下列關(guān)于酶的說法，不正確的是（　?。? A．絕大多數(shù)酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化能力的一類特殊的蛋白質(zhì)，合成場所為核糖體 B．參加反應的前后，酶的化學性質(zhì)不變 C．酶的活性受環(huán)境中pH和溫度的影響 D．酶在細胞內(nèi)才能發(fā)揮作用，離開細胞即失效 解析：酶是活細胞產(chǎn)生的，但酶發(fā)揮作用并不一定都在細胞內(nèi)。如各類消化酶是消化腺細胞產(chǎn)生并分泌的，在消化道內(nèi)消化有機物。 答案：D 2 酶反應速度可

10、用哪一項來表示？（　?。? A． 單位時間內(nèi)反應物的減少量 B．單位體積內(nèi)產(chǎn)物的增加量 C．單位時間內(nèi)產(chǎn)物的增加量 D．單位時間內(nèi)、單位體積中反應物的減少量或產(chǎn)物的增加量 解析：酶反應速度是衡量酶活性的參數(shù)，經(jīng)常用單位時間內(nèi)、單位體積中反應物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。 答案：D 3 同一個體內(nèi)的各類活細胞所含的酶（　?。?。 A．種類有差異，數(shù)量相同 B．種類有差異，數(shù)量不同 C．種類無差異，數(shù)量相同 D．種類無差異，數(shù)量不同 解析：酶的種類和數(shù)量因細胞的功能和代謝的差異而不同。 答案：B 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375