探究pH值对酶活性影响

　　【探究目的】

　　了解pH对酶活性的影响、学习测定酶的最适pH的方法

　　【探究原理】

　　酶的活性受环境pH的影响极为显著。通常各种酶只有在一定的pH范围内才表现它的活性。一种酶表现其催化活性最高时的pH值称为该酶的最适pH。低于或高于最适pH时，酶的活性逐渐降低。不同酶的最适pH值不同，例如，胃蛋白酶的最适pH为1.5一2.5，胰蛋白酶的最适pH为8等。

　　应当指出酶的最适pH受反应物性质和缓冲液性质的影响。例如，唾液淀粉酶的最适PH约为6.8，但在磷酸缓冲液中，其最适pH为6.4一6.6，在醋酸缓冲液中则为5.6。

　　【材料和用具】

　　1、0.3%氯化钠的0.5%淀粉溶液（新鲜配制）

　　2、稀释200倍的新鲜唾液。

　　3、0.1M柠檬酸溶液。

　　4、0.2M磷酸氢二钠溶液

　　5、碘化钾-碘溶液：将碘化钾20克和碘10克溶解在100ml水中，使用前稀释10倍。

　　【探究步骤】

　　取8个50毫升锥形瓶，编号。按下表中的比例，用吸量管添加0.2M磷酸氢二钠溶液和0.lM柠檬酸溶液，制备pH5.0一8.0的8种缓冲溶液。

　　锥形瓶号

　　0.2M磷酸氢二钠溶液（ml）

　　0.lM柠檬酸溶液(ml)

　　缓冲溶液pH值

　　1---5.15---4.85---5.0

　　2---5.80---4.20---5.6

　　3---6.31---3.69---6.0

　　4---6.92---3.08---6.4

　　5---7.72---2.28---6.8

　　6---8.69---1.33---7.2

　　7---9.36---0.64---7.6

　　8---9.72---0.28---8.0

　　取9支干燥的试管，编号。将8个锥形瓶中不同pH的缓冲液各取3毫升，分别加入相应(l一8号)的试管中。然后，再向每个试管中添加0.5%淀扮溶液2毫升。第9号试管与第5试管的内容物相同。

　　向第9号试管中加入稀释200倍的唾液2毫升，摇匀后放入37℃恒温水浴中保温。每隔1分钟由第9号试管中取出一滴混合液，置于白瓷板上，加一滴碘化钾-碘溶液，检验淀粉的水解度，待结果呈橙黄色时，取出试管，记录保温时间。注意，掌握第9号试管的水解程度是本实验成败的关键之一。

　　以l分钟的间隔，依次向第l至第8号试管中加入稀释200倍的唾液2毫升，摇匀，并以1分钟的间隔依次将8支试管放入37℃恒温水浴中保温。然后，按照第9号试管的保温时间，依次将各管迅速取出，并立即加入碘化钾-碘溶液2滴，充分摇匀。观察各管呈现的颜色，判断在不同pH值下淀粉被水解的程度，可以看出pH对唾液淀粉酶活性的影响，并确定其最适pH。

探究酶的激活剂及抑制剂

　　【探究目的】

　　学习检定激活剂和抑制剂影晌酶反应的方法和原理

　　【探究原理】

　　酶的活性常受某些物质的影响，有些物质能使酶的活性增加，称为酶的激活剂；有些物质能使酶的活性降低，称为酶的抑制剂。例如，氯化钠为唾液淀粉酶的激活剂，硫酸铜为其抑制剂。

　　很少量的激活剂或抑制剂就会影响酶的活性，而且常有特异性。值得注意的是激活剂和抑制剂不是绝对的，有些物质在低浓度度时为某种酶的激活剂，而在高浓度时则为该酶的抑制剂。例如，氯化钠达到1/3饱和度时就可抑制唾液淀粉酶的活性。

　　【材料及用具】

　　1、l%淀粉溶液。

　　2、1%氯化钠溶液。

　　3、碘化钾-碘溶液：将碘化钾20克和碘10克溶解在100ml水中，使用前稀释10倍。

　　4、稀释100一200倍的新鲜唾液。

　　5、0.1%硫酸铜溶液。

　　【探究步骤】

　　取3支试管，编号。向第l支试管中加入l%氯化钠溶液l毫升，向第2支试管中加入0.1%的硫酸铜溶液l毫升，向第3支试管中加入蒸馏水l毫升作对照。再向每支试管各加入0.l%淀粉溶液3毫升和稀释的唾液l毫升。摇匀各管内容物，一齐放入37℃恒温水浴中保温，10一15分钟后取出。冷后，各滴入2一3滴碘化钾-碘溶液，混匀。观察比较3支试管颜色的深浅。

　　如果激活剂或抑制剂的作用不明显，主要原因可能是唾液淀粉酶活性不够高，可以适当延长反应时间或者降低唾液稀释倍数，然后再继续实验。

探究酶的专一性

　　【探究目的】

　　本实验以唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用为例，说明酶的特异性。

　　【材料用具】

　　1、2%蔗糖溶液：蔗糖是典型的非还原糖，若商品蔗糖中还原糖含量超过一定标准，则呈现还原性，这种蔗糖不能使用。所以，实验前必须进行检查。本实验用的蔗糖至少应是分析纯的试剂。

　　2、0.3%氯化钠的l%淀粉溶液（新鲜配制）

　　3、稀释200倍的新鲜唾液。

　　4、蔗糖酶溶液：取干酵母100克，置于乳钵内，添加适量蒸馏水及少量石英砂。用力研磨提取约l小时，再加蒸馏水，使总体积约为500毫升，过滤。将滤液保存于冰箱内备用。

　　5、本尼迪克特(Benedict)试剂： 将硫酸铜17.3克溶解于100毫升热蒸馏水中。冷却后，稀释至150毫升。取柠檬酸钠173克及碳酸钠(Na2CO3.H2O)100克，加水600毫升，加热使之溶解，冷后，稀释至850毫升。最后，把硫酸铜溶液缓缓倾入柠檬酸钠-碳酸钠溶液中。混匀后，用细口瓶贮存。此试剂可长时间保存。

　　【探究步骤】

　　1、淀粉酶的特异性实验

　　取2支试管，各加入本尼迪克特(Benedict)试剂2毫升，再分别加入l%淀粉溶液或2%蔗糖溶液各4滴。混合均匀后，放在沸水浴中煮2一3分钟。观察有无红黄色沉淀产生，纯净的淀粉和蔗糖不呈阳性反应。

　　再取3支试管，每管各加入稀释200倍的新鲜唾液l毫升。再分别加入l%淀粉溶液或2%蔗糖溶液各3毫升。混匀，放入37℃恒温水浴中保温，15分钟后取出。各加本尼迪克特试剂2毫升，摇匀，放在沸水浴中煮2一3分钟。观察有无红黄色沉淀产生。

　　新鲜唾液的稀释倍数，一般为200倍。但是，由于不同人或同一人不同时间采收的唾液内淀粉酶的活性并不相同，有时差别很大，稀释倍数可以是50一300倍，甚至超出此范围。因此，应事先确定稀释倍数。另外，要注意除去唾液里的气泡，避免稀释倍数不准确面影响实验结果。稀释好的新鲜唾液用滤纸过滤后待用。

　　2、蔗糖酶的特异性实验

　　取2支试管，各加入蔗糖酶溶液l毫升，再分别加入l%淀粉溶液3毫升或2%蔗糖溶液3毫升。摇匀，放入37℃恒温水浴中保温，10分钟后取出，各加入本尼迪克特试剂2毫升，混匀后放入沸水浴中煮2一3分钟。观察有无红黄色沉淀产生。

　　再取l支试管，加入蔗糖酶l毫升和蒸馏水3毫升，混匀，加入本尼迪克特试剂2毫升，摇匀，在沸水浴中煮2一3分钟。可以观察到试管内溶液呈现轻度阳性反应，这是由于蔗糖酶溶液本身含有少量还原性杂质的缘故。因此，用此管作为对照，即可解释上述用淀粉作底物的试管内呈现轻度阳性反应的原因。探究温度对酶活性的影响

　　【探究目的】

　　通过检验不同温度下唾液淀粉酶和脲酶的活性，了解温度对酶活性的影响。

　　【探究原理】

　　酶的催化作用受温度的影响很大，一方面与一般化学反应一样，提高温度可以增加酶促反应的速度。通常温度每升高10℃，反应速度加快一倍左右，最后反应速度达到最大值。另一方面酶的化学本质是蛋白质，温度过高可引起蛋白质变性，导致酶的失活。因此，反应速度达到最大值以后，随着温度的升高，反应速度反而逐渐下降，以至完全停止反应。反应速度达到最大值时的温度称为某种酶作用的最适温度。高于或低于最适温度时，反应速度逐渐降低。大多数动物酶的最通温度为37℃一40℃，植物酶的最适温度为50℃一60℃。但是，一种酶的最适温度不是完全固定的，它与作用的时间长短有关，反应时间增长时，最适温度向数值较低的方向移动。通常测定酶的活性时，在酶反应的最适温度下进行。为了维持反应过程中温度的恒定，一般利用恒温水浴等恒温装置。

　　酶对温度的稳定性与其存在形式有关。已经证明大多数酶在干燥的固体状态下比较稳定，能在室温下保存数月以至一年。溶液中的酶，一般不如固体的酶稳定，而且容易为微生物污染，通常很难长期保存而不夹失其活性，在高温的情况下，更不稳定。

　　【材料和用具】

　　1、0.3%氯化钠的0.2%的淀粉溶液。

　　2、稀释200倍的唾液。

　　3、碘化钾-碘溶液：将碘化钾20克和碘10克溶解在100ml水中，使用前稀释10倍。

　　4、1%尿素溶液。

　　5、脲酶提取液：取黄豆粉6克，加30%乙醇250毫升，振荡10分钟，过滤。可保存l一2星期。

　　6、奈斯勒(Nessler)试剂：称取5克碘化钾，溶于5毫升蒸馏水中，加人饱和氯化汞溶液(100毫升约溶解5.7克氯化汞)，并不断搅拌。直至产生的朱红沉淀不再溶解时，再加40毫升50%氢氧化钠溶液，稀释至100毫升，混匀，静置过夜，倾出清液存于棕色瓶中。

　　奈斯勒试剂是含有大量汞盐的强碱性溶

　　液，所以，它是具有腐蚀性的剧毒试剂。实验时必须严格遵守操作规程，谨防中毒。此外，实验时所用的玻璃仪器等一切器皿必须洁净，以除去能抑制酶活性的杂质。因此，用奈斯勒试剂作完实验后，必须将它所污染的试管等一切器皿充分洗干净。

　　【探究步骤】

　　1、温度对唾液淀粉酶活性的影响.

　　唾液淀粉酶可将淀粉逐步水解成各种不同大小分子的糊精及麦芽糖。它们遇碘各呈不同的颜色。直链淀粉(即可溶性淀粉)遇碘呈蓝色；糊精按分子从大到小的顺序，遇碘可呈蓝色、紫色、暗褐色和红色，最小的糊精和麦芽糖遇碘不呈现颜色。由于在不同温度下唾液淀粉酶的活性高低不同，则淀粉被水解的程度不同，所以，可由酶反应混合物遇碘所呈现的颜色来判断。

　　取3支试管，编号后各加入淀粉溶液2毫升。将第l、2号试管放入37℃恒温水浴中保温，第3号试管放入冰水中冷却，5分钟后，向第l号试管中加人煮沸5一15分钟的稀释唾液l毫升；向第2、3号试管加稀释唾液各l毫升。摇匀，20分钟后取出3支试管，各加碘化钾-碘溶液2滴，混匀，比较各管溶液的颜色。判断淀粉被唾液酶水解的程度，井说明温度对唾液酶活性的影响。

　　2、温度对脲酶活性的影晌

　　脲酶能催化尿素水解生成氨和二氧化碳，氨可与奈斯勒试剂作用生成橙红色化合物。由颜色深浅，可断定反应进行的程度。

　　各取4支试管，编号。向每支试管中，各加人脲酶提取液l毫升。将第l号试管放在冰水里冷却，第2号试管在室温下放置，第3号试管在50℃恒温水浴中保温，第4号试管在沸水浴中。5分钟后向4支试管中各加人l%尿素溶液l毫升。混匀，10分钟后取出4支试管，将第3、4号试管用流动的自来水冷却至室温。然后，向4支试管中各加奈斯勒试剂5滴，摇匀。观察比较各试管颜色深浅，并说明温度对脲酶活性的影响。

　　洗胃并进行进一步的治疗。