1.了解酶的特異性
2.掌握檢查酶特異性的方法及原理
實驗原理
酶是生物體內壹類具有催化功能的蛋白質(傳統酶的概念),即生物催化劑.它與壹般催化劑的最主要區別就是具有高度的特異性(專壹性).所謂特異性是指酶對所作用的底物有嚴格的選擇性,即壹種酶只能對壹種化合物或壹類化合物(其結構中具有相同的化學鍵)起壹定的催化作用,而不能對別的物質起催化作用.酶的特異性是酶的特征之壹,但各種酶所表現的特異性在程度上有很大差別,又可分為結構特異性和立體異構特異性.
澱粉和蔗糖都是非還原性糖,分別為唾液澱粉酶和蔗糖酶的專壹底物.唾液澱粉酶可水解澱粉生成具有還原性的麥芽糖,但不能水解蔗糖;蔗糖酶可水解蔗糖生成具有還原性的葡萄糖和果糖,但不能水解澱粉.
Benedict試劑是含硫酸銅和檸檬酸鈉的碳酸鈉溶液,可以將還原糖氧化成相應的化合物,同時 Cu2+被還原成Cu+,即藍色硫酸銅溶液被還原產生磚紅色的氧化亞銅沈澱.因此,可用Benedict試劑檢查兩種酶水解各自的底物所生成產物的還原性,來加深對酶特異性的理解.
器材及試劑(壹)器材1.恒溫水浴鍋
2.試管及試管架
3.濾鬥
4.吸量管
5.量筒
6.燒杯
7.離心機 (二)試劑1.2%蔗糖
2.1%澱粉 (內含0.3%的NaCl)
3.唾液澱粉酶溶液
先用蒸餾水漱口,然後用潔凈試管1支,取唾液(無泡沫)約2ml,蒸餾水20倍稀釋,備用.
4.蔗糖酶溶液
取活性幹酵母1.0g,置於研缽中,加少量蒸餾水及石英砂研磨提取約10min,再加蒸餾水至總體積約為20ml,過濾或離心,取濾液或上清液備用.
5.Benedict試劑
將無水CuSO4 17.4g溶於100℃熱水中,冷後稀釋至150ml.另取檸檬酸鈉173g及無水Na2CO3 100g放入600ml水中,加熱溶解,溶液如有渾濁,過濾,冷後稀釋至850ml.最後將CuSO4溶液傾入檸檬酸- Na2CO3溶液中,混勻(此溶液可長期保存).
實驗步驟
(壹)澱粉酶的特異性
取試管5支,標號,按下表所列的次序操作:試劑試管編號123451%澱粉溶液(ml)1.0—1.0——2%蔗糖溶液(ml)—1.0—1.0—唾液澱粉酶(ml)——1.01.01.0蒸餾水(ml)1.01.0——1.0 各管加完試劑後,放37℃恒溫水浴保溫10min,然後每管加入Benedict試劑2ml,再放沸水浴5min.觀察各管顏色變化,並解釋實驗結果.
(二)蔗糖酶的特異性
取試管5支,標號,按下表所列的次序操作:試劑試管編號123451%澱粉溶液(ml)1.0—1.0——2%蔗糖溶液(ml)—1.0—1.0—蔗糖酶(ml)——1.01.01.0蒸餾水(ml)1.01.0——1.0 各管加完試劑後,放37℃恒溫水浴保溫10min,然後每管加入Benedict試劑2ml,再放沸水浴5min.
觀察各管顏色變化,並解釋實驗結果.
要點提示
1.蔗糖是典型的非還原糖,若商品中還原糖的含量超過壹定的標準,則呈現還原性,這種蔗糖不能使用.壹般在實驗前要對所用的蔗糖進行檢查,至少要用分析純試劑.
2.由於不同的人或同壹個人不同時間采集的唾液內澱粉酶的活性並不相同,有時差別很大,所以唾液的稀釋倍數可根據各人的唾液澱粉酶的活性進行調整,壹般為20~200倍.
3.制備的蔗糖酶液壹般情況下含有少量的還原糖雜質,所以可出現輕度的陽性反應.另外,不純凈的澱粉及加熱過程中澱粉的部分降解,也可出現輕度的陽性反應.
4.除了含有澱粉酶外,唾液中還含有少量的麥芽糖酶,可使麥芽糖水解為葡萄糖.