淀粉酶的活力測定及專一性實驗
一. 目的
了解淀粉酶對不同底物的專一性
掌握測定淀粉酶活力的原理和基本方法
二. 原理
酶與一般催化劑最主要的區別之一是它具有高度的專一性。所謂專一性指的是一種酶只能對一種化合物或一類化合物(通常在這些化合物的結構中具有相同的化學鍵)起一定的催化作用,而不能對別的物質發生催化反應。
例如,淀粉酶只作用于淀粉中的a-1,4葡萄糖苷鍵,而不能作用于蔗糖分子中a-D-吡喃葡萄糖的C1和b-D-呋喃果糖的C2之間的糖苷鍵。
蔗糖無還原性,淀粉的還原性也極小,它們對3,5-二硝基水楊酸試劑(DNS試劑)呈陰性反應,而唾液淀粉酶(主要含a-淀粉酶)水解淀粉后的產物則為還原性糖,與DNS試劑共熱呈陽性反應,產生紅棕色。據此可以檢驗蔗糖和淀粉有無被唾液淀粉酶水解,從而了解酶作用的專一性。
酶活力也稱酶活性,是以酶在最適溫度、最適pH等條件下,催化一定的化學反應的初速度來表示。
本實驗是以一定量的唾液淀粉酶液,于37°C、pH6.8的條件下,在一定的初始作用時間里將淀粉轉化為還原糖,然后通過與DNS試劑作用,比色測定,求得還原糖的生成量,從而計算出酶反應的初速度,即酶的活力。這里規定,一個淀粉酶活力單位定義為在37°C、pH6.8的條件下,每分鐘水解淀粉生成1mg還原糖所需的酶量。
三. 實驗材料及設備
1. 材料
唾液
2. 儀器
分光光度計 恒溫水浴 沸水浴
3. 器材
刻度試管: 25mL×10
容 量 瓶: 100mL×1
移 液 管: 1mL×4 2mL×2
燒 杯: 250mL×1
滴 管: 2
洗 耳 球: 2
洗瓶、試管架、移液管架、玻棒:各1
四. 試劑的配制
1. 淀粉溶液(0.5%)
稱取5g可溶性淀粉,溶于1000mL熱水中。(臨用前配制)
2. 蔗糖溶液(1%)
3. 3,5-二硝基水楊酸 試劑 (DNS試劑)
將5.0g 3,5-二硝基水楊酸溶于200mL 2N NaOH溶液中(不適宜用高溫促溶),接著加入500mL含130g酒石酸鉀鈉的溶液,混勻。再加入5g結晶酚和5g亞硫酸鈉,攪拌溶解后,定容至1000mL。暗處保存備用。
4. 磷酸緩沖液(0.2mol/L,pH6.8)
5. NaOH溶液(6mol/L)
6. NaCl溶液(0.3%)
五. 操作步驟
1. 唾液淀粉酶的制備
(1) 提取:實驗者先用水漱口清潔口腔,然后含一小口(約5mL)蒸餾水于口中輕嗽一、二分鐘。
(2) 過濾:將口腔中的酶提取液用一層脫脂棉過濾。
(3) 稀釋:取濾液1mL,用水定容至100mL。作為淀粉酶的樣品液。
(由于不同人或同一人不同時間收集到的唾液淀粉酶的活性并不相同,稀釋倍數可以是50~300倍,甚至超過此范圍。)
2. 唾液淀粉酶的專一性實驗
取4支 試管 ,按表一編號并操作,記錄所觀察到的顏色。
3. 唾液淀粉酶活力的測定
取25mL刻度 試管 5支,按表二編號并操作,記錄實驗結果。
六. 結果處理
1. 解釋表一的實驗結果。
2. 根據表二的實驗結果,并利用實驗四“3,5-二硝基水楊酸比色法測定糖的含量”中制作的標準曲線,計算每毫升新鮮唾液含有淀粉酶的活力單位。
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