attentions实验报告-不同因素对酶的影响

2020年11月20日发(作者：蔡松年)

专业：

实验报告




姓名：
学号：
日期：
地点：

课程名称：

生物化学实验（甲）

指导老师：



成绩：


实验名称：

酶的基本性质实验——底物专一性剂、激活剂和抑制、最适温度





实验类型：
分离鉴定实验
同组学生姓名：

一、实验目的和要求（必填）
三、主要仪器设备（必填）

五、实验数据记录和处理
七、讨论、心得
二、实验内容和原理（必填）
四、操作方法和实验步骤
六、实验结果与分析（必填）


Ⅰ.酶的基本性质——底物专一性
一、实验目的和要求

装





1. 了解酶的专一性。2. 掌握验证酶的专一性的基本原理及方法。3. 学会排除干扰因素，设计
酶学实验。二、实验基本原理
酶是一种具有催化功能的蛋白质。酶 蛋白结构决定了酶的功能——酶的高效性，酶催化的
反应（酶促反应）要比相应的没有催化剂的反应快1 03-1017 倍。 酶催化作用的一个重要特
点是具有高度的底物专一性，即一种酶只能对某 一种底物或一类底物起催化作用，对其他底物无
催化反应。根据各种酶对底物的选择程度不同，它们的专 一性可以分为下列几种：
1.相对专一性 一种酶能够催化一类具有相同化学键或基团的物质进行某种类型的反应。2.
绝对专一性： 有些酶对底物的要求非常严格只作用于一种底物，而不作用于任何其他物质。
如脲酶只能催化尿素进行水 解而生成二氧化碳和氨。如麦芽糖酶只作用于麦芽糖而不作用其它双
糖，淀粉酶只作用于淀粉，而不作用 于纤维素。3.立体异构专一性 有些酶只有作用于底物
的立体异构物中的一种，而对另一种则全无作用。如酵母中的糖酶类只作用于D- 型糖而不能作
用于L-型的糖。 本实验以唾液淀粉酶、蔗糖酶对淀粉、蔗糖水解反应的催化作用 来观察酶
的专一性。采用Benedict试剂检测反应产物。
Benedict试剂是碱性 硫酸铜溶液，具有一定的氧化能力，能与还原性糖的半缩醛羟基发生
氧化还原反应，生成砖红色氧化亚铜 沉淀。 Na
2
CO
3
+ 2H
2
O 2NaOH + H
2
CO
3

CuSO
4
+ 2NaOH Cu(OH)
2
+ Na
2
SO
4
还原糖(—CHO or —C=O)+ 2Cu(OH)
2
Cu
2
O
(砖红色或黄色) + 2H
2
O + 糖的氧化产物
在分子结构上，淀 粉几乎没有，而蔗糖、棉子糖全无半缩醛基，它们均无还原性，因此它们
与Benedict试剂无呈色 反应。 淀粉被淀粉酶水解，产物为葡萄糖；蔗糖和棉子糖被蔗糖酶
水解，其产物为果糖和葡萄糖 ，它们都为具有自由半缩醛羟基的还原糖，与Benedict试剂共热，
即产生红棕色Cu2O沉淀。 本实验以此颜色反应观察淀粉酶、蔗糖酶对淀粉和蔗糖的水解作用。
三、实验材料与试剂
1、实验材料⑴ 蔗糖酶(样品Ⅳ）；⑵ 新鲜唾液（含唾液淀粉酶）；2、实验试剂⑴ 蔗糖酶液 蔗
糖酶液(样品Ⅳ）加蒸馏水适当稀释，备用；⑵ 唾液淀粉酶液（学生自制） 取0.5m L唾液
至25ml量筒中，用蒸馏水（稀释）到25ml，用棉花过滤备用。唾液稀倍数因人而异，可稀 释50～
订





线

400倍，甚至更高；⑶ 5%蔗糖（A.R.）溶液；⑷ 0.5%淀粉溶液（含0.3%NaCl）；⑸ Benedict
试剂 ；四、实验器材与仪器
1.漏斗， 2.脱脂棉花； 3.恒温水浴（37℃，100℃）； 4.量筒；5.试管；6.烧杯；7.吸量管。
五、实验操作方法和步骤
㈠ 检查试剂 取3支试管，按下表操作：

注：1、检查目的：试剂是否有干扰因素存在。2、也可对蔗糖 酶液、唾液淀粉酶液进行检查是否
也有干扰因素存在，请自己设计。㈡淀粉酶的专一性
取三支试管，按下表操作：
注：可增加一组唾液淀
粉酶液 经100℃加热3min处理后的样品对照组。㈢蔗糖酶的专一性取三支试管，按下表操作：

注：可增加一组蔗糖酶液 经100℃加热3min处理后的样品对照组。

六、结果分析讨论
各试管观察结果依次是：
（一）：1号蓝绿色，2号蓝色， 3号蓝色
Benedict试剂是碱性硫酸铜溶液，具有一定的氧化能力，能与还原性糖的半缩醛羟 基发生
氧化还原反应，生成砖红色氧化亚铜沉淀。3只试管都为蓝色说明几只试管中都没有果糖和葡萄< br>糖，说明在不加酶时，淀粉和蔗糖不易水解。试剂无干扰因素的存在。（1号试管是蓝绿色可能
是 因为有少部分的淀粉水解）
（二）：1号土黄色，2号黄绿色，3号蓝色
加入唾液淀粉酶 ，1号试管底物是淀粉，所以很容易水解成葡萄糖，与Benedict试剂共热，
即产生红棕色Cu< br>2
O沉淀。所以1号颜色变化比较大。（2号可能是因为蔗糖在37℃恒温水浴中也
有少 部分水解，所以颜色变化，但变化不明显。）总的来看可以看出唾液淀粉酶只对淀粉有催化
活性，不能催 化蔗糖水解，具有对淀粉的底物专一性。3号是对照。
（三）：1号蓝色， 2号红棕色，3号蓝色
加入蔗糖酶，2号试管底物是蔗糖，所以很容易水解成果糖和葡萄糖，与Benedict试剂共热，即产生红棕色Cu
2
O沉淀。所以2号颜色变化比较大。（1号可能是因为淀粉在37 ℃恒温水浴
中也有部分水解，所以有颜色变化，但变化不明显。）从这三支试管看出蔗糖酶只对蔗糖的水 解 有
催化作用，对淀粉无催化作用，具有对蔗糖的底物专一性。3号是对照。
七、思考题1．观察酶专一性实验为什么要设计这3组实验？每组各有何意义？蒸馏水有何用？
第一组作为整个实验的空白对照组，检测 Benedict 试剂对实验结果的颜色有何影响，排除干 扰
因素的存在。第二组作为检测淀粉酶的专一性实验组，第三组作为检测蔗糖酶的专一性的实验组。蒸 馏水作为每一个组中的空白对照，与组内其余两组进行对照。
2．将酶液煮沸10min后，重做二、三的操作，观察有何结果？
各试管都为蓝色，因为酶在煮沸过程中 已经变性，失去催化活性，故不能催化各自对应底物的
水解反应。
3．在此实验中，为什么要 用0.5%淀粉(0.3%NaCl)溶液？0.3%NaCl的作用是什么？
0.3%NaCl 中的Cl 是作为激活剂激活唾液淀粉酶的活性，使实验结果不至于因为唾液淀 粉酶的
活性不足而导致不同。
八、注意事项1.试管要干净，所有试剂加量准确，加好试剂后 要摇匀。2.使用试剂时不要人为
造成试剂间的互相污染；试剂用好瓶盖要立即盖好，防止试剂间的互相 污染。以免实验结果的错
误。





-
Ⅱ. 影响酶活性的因素——激活剂和抑制剂
一、实验目的和要求

1. 了解激活剂和抑制剂对酶促反应速度的影响。2. 学习检定激活剂和抑制剂影响酶促反应速度
的原理和方法。二、实验基本原理
在酶促反应过 程中，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，称为激
活剂；某些物质它们并不引起 酶蛋白变性，但能使酶分子上的某些必需基团（主要是指酶活性中
心上的一些基团）发生变化，因而引起 酶活力下降，甚至丧失，致使酶反应速度降低，称为酶的
抑制剂。
酶的激活剂种类： 1、一些简单的无机离子，如Mg2+、Cl-等； 2、一些中等大小的有机分子，
如抗坏血酸等也是激活剂，它们对某些含巯基的酶具有激活作用； 3、 有些酶的催化作用易受某
些抑制剂的影响，因而能除去抑制剂的物质也可称为激活剂，如EDTA能除去 重金属，因而能解
除重金属对酶的抑制作用。4、具有蛋白质性质的大分子物质，这些激活剂是指可对某 些无活性
的酶原起作用的酶。 酶的抑制剂有许多种： 如重金属离子（Ag+、Hg2+、Pb2 ＋、Cu2＋等）、
CO、氯化物、H2S、砷化物、氟化物、生物碱、有机磷农药等都是抑制剂。 少量的激活剂或抑
制剂就能影响酶的活性，而且常具有特异性。值得注意的是激活剂和抑制剂不是绝对的 ，各种激
活剂对酶的作用是不同的。 本实验利用淀粉被水解的不同阶段产物与碘有不同颜色反应 ，定
性观察唾液淀粉酶在酶促反应中激活或抑制现象。淀粉经酶促水解为葡萄糖的不同阶段的产物与碘作用的颜色反应如下：

本实验中，Cl-为唾液淀粉酶的激活剂； Cu2+为唾液淀粉酶的抑制剂。
利用淀粉被水解的不同阶段产物与碘有不同的呈色反应，定性观察唾 液淀粉酶在酶促反应中
激活和抑制现象。
淀粉 + 碘 蓝色
淀粉 + 淀粉酶 水解产物 + 碘 颜色变化

水解的程度是通过水解混合物遇碘溶液所呈现的颜色之变化来判断的。
三、实验材料与试剂
1、实验材料 新鲜唾液2、实验试剂⑴ 唾液淀粉酶（学生自制） 取唾液1ml至2 5ml量
筒中，用蒸馏水稀释至25ml，用棉花过滤备用。唾液稀释倍数因人而异，可稀释50～40 0倍，
甚至更高。⑵ 0.1% 淀粉溶液⑶ 1.0% 氯化钠溶液⑷ 1.0% 硫酸铜溶液⑸ 1.0% 硫酸钠溶液⑹
碘化钾-碘液四、实验器材与仪器
1.试管及试管架2.量筒3.漏斗4.脱脂棉花5.点滴板6.吸量管7.恒温水浴（37℃） 五、实验操
作方法和步骤
取试管4支，按下表操作：

注意： ⑴找出准 确的保温时间，是本实验是实验能否成功的关键步骤之一，唾液淀粉酶液浓度
可根据个人情况而定，通过 37℃水浴溶保温计时，反应时间最好在8～15min以内，只有确定准
确的保温时间才能进行实验。 （2） 加入酶液后，务必充分摇匀，保证酶与全部淀粉液接触的
反应才能得到理想的颜色梯度变化结果 。（3）碘化钾–碘液不要过早地加到点滴板上，以免碘
液挥发，影响显色效果。

六、结果分析讨论1号试管为蓝紫色，2号为浅黄色，3号为褐色，4号为浅褐色。
试管 1 中颜色最深，说明 CuSO 4 可以抑制淀粉酶的活性；试管 2 中颜色最浅，基 本呈碘色，
故淀粉酶活性最高，说明 NaCl 可以激活淀粉酶的活性；试管 3、4 中颜色基本 一致，且深浅
居于试管1、2 之间，淀粉酶活性一般，说明Na+、SO 4 2- 对淀粉酶活性都没有 影响。故总体
上看，可以得出Cl - 是唾液淀粉酶的激活剂，Cu 2+ 是唾液淀粉酶的抑制剂。

七、思考题1. 激活剂可分哪几类？本实验中NaCl、硫酸铜是属于哪种类型？
激活剂可分为：简单无机离子、中等 大小有机分子、能除去抑制剂的物质、具有蛋白质性质的大
分子物质等。NaCl 属于简单无机离子；CuSO
4
属于重金属抑制剂。
2. 本实验中，1，2，3，4管各有何用意？为什么要设计第3管和第4管？
1 管可观察抑制剂对反应影响的现象，2管可观察激活剂对反应影响的现象，第3管可以将1管
中的Na 和2 管中的SO
4
对反应的影响去除，4管作为空白对照。
3. 抑制剂与变性剂有何不同？试举例说明。
抑制剂只改变酶的催化活性，并不使蛋白质变性，其影响是可 逆的；变性剂破坏了蛋白质的高级
结构，使蛋白质变性，并且多数变性剂的影响是不可逆的。如：Cu 是唾液淀粉酶的抑制剂，但
如果将Cu 去除淀粉酶的活性又可以变为正常水平。八、注意事项1.试管 要干净，所有试剂加
量准确，加好试剂后要摇匀。2.使用试剂时不要人为造成试剂间的互相污染，以免 实验结果的错
误。3.试剂用好瓶盖要立即盖好，防止试剂间的互相污染。4.两种淀粉不要弄错。5. 激活剂抑制
剂实验中，注意运用点滴板（显色板）来控制保温时间； 如1，2，3，4管颜色反应无明 显差别，
可能是唾流淀粉酶活力太高或太低，若酶活性太高可将酶稀释后重做；若酶活性太低，可延长保
温时间或增加酶的浓度。

2+
2+
+2-
Ⅲ. 影响酶活性的因素——温度，最适温度测定
一、实验目的和要求
1. 了解温度对酶活力的影响；2. 学习测定最适温度的原理和方法；
二、实验基本原理
酶 的催化反应受温度影响很大，每一种酶所催化的反应，在一定条件下，仅在某一温度范
围内表现出最大的 活力，即反应速度最大时的温度，这个温度称为该酶促反应的最适温度，高于
或低于最适温度时，反应速 度逐渐下降。因此，酶促反应与温度的关系，用酶活力对温度作图，
通常具有钟罩形曲线特征。 温度与酶活力的关系测定是选择一定的条件，把底物浓度、酶浓
度、反应时间、pH等固定在最适状态下 ，然后在一系列不同温度条件下，进行反应初速度测定，
以酶反应初速度对温度作图，可以得一个钟罩形 的曲线，即为温度—酶活性曲线，在某温度有一
酶活力最大值，这个温度即为最适温度。
实验 ①利用唾液淀粉酶为试验对象，在0℃～65℃之间选择不同的温度，进行酶活力测定。
根据淀粉被唾液 淀粉酶水解的程度的不同，遇碘呈现颜色的变化来判断酶活力的大小及最适温
度。 实验②采用蔗 糖酶为试验对象，在室温至75℃之间选择不同温度进行酶活力测定。蔗
糖酶的活力常以其反应产物还原 糖（葡萄糖）的生成量来表示。测定还原糖的方法很多，本实验
选择3,5–二硝基水扬酸法测定还原糖 量。在碱性条件下，3,5–二硝水杨酸与还原糖溶液共热
后被还原成红色氨基化合物，并在一定浓度范 围内，还原糖的量与反应溶液所呈棕红色物质颜色
的深浅程度成正比。因此，可以用分光光度法测定酶促 反应后生成的还原糖量，从而测定蔗糖水
解的速度和酶活力。三、实验材料与试剂
1、实验材料⑴ 蔗糖酶液(样品Ⅳ）加蒸馏水适当稀释，备用；⑵ 新鲜唾液。2、实验试剂⑴
0.2molL醋酸缓冲液（pH4.6）⑵ 5%蔗糖（A.R.）溶液（WV）⑶ 3,5—二硝基水扬酸（简称
DNS）试剂⑷ 0.5%淀粉溶液（含0.3%NaCl）⑸ KI-I2溶液
四、实验器材与仪器
1.试管及试管架， 2．恒温水浴， 3．吸量管, 4．滴管, 5．点滴板，6．分光光度计， 7．制
冰机。五、实验操作方法和步骤
一、温度对唾液淀粉酶活力的影响1．观察温度对酶活动的影响： 取5支试管，按下表操作。

注意： ⑴找出准确的保温时间，是本实验是实验能否成功的关键步骤之一，唾液淀粉酶液浓 度
可根据个人情况而定，通过37℃水浴溶保温计时，反应时间最好在8～15min以内，只有确定准
确的保温时间才能进行实验。（2）加入酶液后，务必充分摇匀，保证酶与全部淀粉液接触的反应
才能得到理想的颜色梯度变化结果。（3）碘化钾–碘液不要过早地加到点滴板上，以免碘液挥发，
影 响显色效果。⑷各管保温时间要相同。2、绘制温度-酶活力曲线图，以反应温度为横坐标，反
应液颜色 的深浅程度（代表酶活力的大小）为纵坐标。绘制温度——酶活力曲线（钟罩形），确
定唾液淀粉酶的最 适温度。二、温度对蔗糖酶活力的影响1、蔗糖酶最适温度的测定 取试
管7支进行编号，0号 管为空白对照，以蒸馏水代替酶液，1—7号顺序为测定管，向各管加入
0.2molL醋酸缓冲液（p H4.6）1ml， 2%蔗糖溶液0.5ml，然后将各编号管依次放入相应温度（见
下表）的恒温水 浴或恒温箱中，预热2min，再逐管准确计时加入0.5ml经适当稀释的蔗糖酶液，
迅速混匀；精确 反应10min后，加入1ml 3,5–二硝基水杨酸（DNS）试剂，立即混匀，放入沸
水浴中加热 5min。取出用流水冷却至室温后，向各管加入5ml蒸馏水，充分混匀。以0号管作
空白对照A52 0值为零，在分光光度计上于520nm波长处测定各管的A520值，并作好记录。2、
绘制温度—— 酶的活力曲线图 以反应温度为横坐标，相应的A520（表示反应初速度）为纵
坐标，绘制出温 度—酶活力（A520值）曲线图，从而可以测出蔗糖酶在本实验条件下的最适温
度。

六、结果分析讨论
（一）温度对唾液淀粉酶活力的影响
1至5号试管颜色依次为蓝紫色、浅黄色、黄色、浅黄色、红棕色

当温度为 37℃时淀粉水解最完全，唾液淀粉酶的活性最高；在 37℃两边唾液淀粉酶的活性都随
着温度的改变而降低， 故本组实验的唾液淀粉酶的最适温度在37℃左右。 唾液淀粉酶的活性
应该是在正常的人体体温 37℃时最适。（二）温度对蔗糖酶活力的影响
0至5号试管分光度依次为0， 0.726， 1.155， 1.388， 0.501， 0.218

最佳温度在48℃左右。
由试剂在520nm波长的吸光度对温度作图得到如上图的A 520 -T 曲线。由图线看出蔗糖酶 在48℃
时活性最高，故蔗糖酶的最适温度为48℃。同时由曲线看出温度高于65℃后酶活性显著下降 ，
这是因为此时酶已经因为高温发生了变性，失去了大部分的催化活性，故催化能力大大减弱。

七、思考题1．什么是酶的最适温度？有何用途？
答：酶的最适温度是酶促反应在 速率最大时的温度。在最适温度下，酶的催化活性最高，此时酶
促反应的效率最高，可由此最快的获得产 物。2．酶反应的最适温度是酶特性的物理常数吗？它
与哪些因素有关？
答：不是特征常数。它和pH、抑制剂和激活剂存在与否、底物浓度等因素都有关。
3．通过以上几个酶学实验，总结酶有哪些特性？影响酶活性的因素有哪些？在实际应用中应注
意哪些问题？
答：酶有底物专一性、高效性、有最适温度等特性。影响酶活性的因素有 pH、温度、 底物浓度、
激活剂和抑制剂。在实际应用中应该注意多种不同的因素对酶活性的总体影响，而不能只看一 种
或某几种因素的单独影响。