生物大实验2(酶工程实验)

实验一    酶促反应初速度时间范围测定
一、实验目的
1.了解酶促反应中初速度时间范围测定的基本原理;
2.掌握酶促反应中初速度时间范围的测定方法。
二、实验原理
酸性磷酸酯酶(acid phosphatase, EC 3.1.3.2)广泛分布于动植物体中,尤其是植物的种子、动物肝脏和人体的前列腺中。它对生物体内核苷酸、磷蛋白和磷脂的代谢起着重要作用。
酸性磷酸酯酶能专一性水解磷酸单酯键。以人工合成的对硝基苯磷酸酯(4-nitrophenyl phosphate, NPP)作底物,水解产生对硝基苯酚和磷酸。在碱性溶液中,对硝基酚的盐离子于405nm处光吸收强烈,而底物没有这种特性。
利用产物的这种特性,可以定量的测定产物的生成量,从而求得酶的活力单位。即通过测定
单位时间内405nm处光吸收值的变化来确定酸性磷酸酯酶的活性。
酸性磷酸酯酶的一个活力单位是指在酶反应的最适条件下,每分钟生成1μmol产物所需的酶量。
要进行酶活力测定,首先要确定酶反应时间。而酶的反应时间应该在初速度时间范围内选择。可以通过进程曲线的制作来求出酶的初速度时间范围。进程曲线的制作是指在酶反应的最适条件下,采用每隔一定时间测定产物生成量,以酶反应时间为横坐标,产物生成量为纵坐标绘制而成。从进程曲线可知,在曲线起始的一段时间内为直线,其斜率代表初速度。随着反应时间的延长,曲线趋于平坦,斜率变小,反应速度下降。要真实反映出酶活力大小,就应在初速度时间内测定。
三、实验试剂与器材
1.试剂
(1)酸性磷酸酯酶原液(从绿豆芽中提取)
(2)酸性磷酸酯酶液(通过原酶液稀释得到)
取原酶液,用0.05mol/L、pH5.0柠檬酸盐缓冲液稀释,使进程曲线中第11号管吸光度A405在0.6~0.7之间。
(3)1.2mmol/L对硝基苯磷酸酯
精确称取NPP0.4454g,加缓冲液定容至100mL。
(4)0.3mol/LNaOH溶液
2.器材
恒温水浴槽,可见分光光度计,试管,刻度吸管,离心机。
四、操作步骤
1.酸性磷酸酯酶原酶液的制备
称取一定重量的绿豆,浸泡24h,在25~30°C温箱中培养5~7d。长出的豆芽取其颈部,依次用自来水和重蒸水冲洗干净,置滤纸上吸干水分,称30g 放入研钵中匀浆,加0.2mol/
L乙酸盐缓冲液4mL,置4°C冰箱中6h以上。然后用双层纱布挤压过滤,滤液6000r/min离心15min,上清液置透析袋用蒸馏水充分透析,间隔换水10次,透析24h以上。将透析后酶液稀释至最终体积与豆芽质量(g)相等,以6000r/min离心30min,所得上清液即为原酶液,置冰箱待用。
2.酶促反应
取试管12支,按表1.1编号,0号为空白。各管加入1.0mL1.2mol/LNPP;另外2支试管,各加入稀释好的酶液7mL,在酶反应前底物与酶都放入35°C恒温水浴槽中预热2min。然后向1~11号管内各加入1.0mL预热的酶液。立即摇匀并开始计时。按时间间隔为3min、5min、7min、10min、12min、15min、20min、25min、30min、40min、50min进行反应。待反应进行到上述各相应时间时,加入3.0mL 0.3mol/L NaOH终止反应。冷却后以0号管作空白(0号管加入1.0mL NPP后保温25min,然后加入3.0mL 0.3mol/L NaOH,再加入1.0mL酶液),在分光光度计上测定各管A405值。
3.数据处理
以反应时间为横坐标,A405值为纵坐标绘制进程曲线。由进程曲线中直线部分求出酸性磷酸酯酶反应初速度的时间范围。
表1.1  制作酶促反应进程曲线时各物质加入量
试管号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0
NPP(mL)
稀释酶液(mL)
反应时间(min)
0.3M NaOH(mL)
黑陶工艺品1.0
1.0
3
3.0
1.0
1.0
5
3.0
1.0
1.0
7
3.0
1.0
1.0
10
3.0
1.0
1.0
12
3.0
1.0
1.0
15
3.0
1.0
1.0
20
3.0
1.0
1.0
25
3.0
1.0
1.0
30
3.0
1.0
小型振动器1.0
40
3.0
1.0
1.0
50
3.0
1.0
1.0
25
3.0
五、实验报告
绘出酶促反应进程曲线,记录实验结果,计算酸性磷酸酯酶反应初速度的时间范围。

实验二  过氧化氢酶米氏常数的测定
一、目的
了解米氏常数的意义,测定过氧化氢酶的米氏常数。
二、实验原理
      H2O2被过氧化氢酶分解出H2O和O2,未分解的H2O2用KMNO4在酸性环境中滴定,根据反应前后H2O2的浓度差可求出反应速度。
本实验以马铃薯提供过氧化氢酶,以1/ν-1/[S]作图求Km
三、实验器材
1.锥形瓶100~150ml(×6)。
2.吸管1.0ml(×2)、0.5ml(×2)、2.0ml(×2)、5ml(×2)、10.0ml(×1)。
3.温度计(0~100℃)。
4.微量滴定管5ml(×1)。
5.容量瓶1000ml(×1)。
四、实验试剂
1、0.02mol/L磷酸缓冲液(pH7.0)
  取磷酸二氢钾 0.68g,加0.1mol/L氢氧化钠溶液 29.1ml,用水稀释至100ml,即得。
2、web前端性能优化酶液:称取马铃薯5g,加上述缓冲液10ml,匀浆,过滤。
3、0.02mol/L KMnO4 :称取KMnO4(AR)3.2g,加蒸馏水1000ml,煮沸15min,2d后过滤,棕瓶保存。
4、0.004mol/L KMnO4 :准确称取恒重草酸钠0.2g,加250ml冷沸水及10ml浓硫酸,搅
拌溶解,用0.02ml/L的KMnO4滴定至微红,水浴,加热至65℃,继续滴定至溶液微红并30s不褪,算出KMnO4的准确浓度稀释成0.004mol/L即可。
5、0.05 mol/L H2O2:取30% H2O23ml加入1000ml容量瓶中,加蒸馏水至刻度(约0.2mol/L),用标准KMnO4(0.004mol/L)标定其准确浓度,稀释成0.05mol/L(标定前稀释4倍,取2.0ml,加25% H2SO42.0ml,用0.004mol/L KMnO4滴定至微红)。
6、25% H2SO4
五、操作
    取锥形瓶6只,按下表顺序加入试剂:
表一 过氧化氢酶米氏常数的测定
          管号
母液试剂
0
1
2
3
4
5
0.05mol/L H2O2/ml
蒸馏水/ml
酶液/ml
0
9.5
0.5
1.00
8.50
0.5
1.25
8.25
0.5
1.67
7.83
0.5
2.5
7.0
0.5
5.00
4.50
0.5
先加好0.05mol/L H2O2及蒸馏水,加酶液后立即混合,依次记录各瓶的起始反应时间。各瓶时间达5min时立即加2.0ml 25%硫酸终止反应,充分混匀。用0.004mol/L KMnO4滴定各瓶中剩余的H2O2微红,记录消耗的KMnO4体积。
六、计算
分别求出各瓶的底物浓度[S]和反应速度v。
[S]=c1烟饼V1/10 
式中[S]:底物物质的量浓度(mol/L);
    c1:H2O2物质的量浓度(mol/L);
V1:H2O2体积(ml);
10:反应的总体积(ml);
瓦斯抽放系统υ:反应速度(m mol/min);
c2:KMnO4物质的量浓度(mol/L);
V2:KMnO4体积(ml);
以1/υ对1/[S]作图求出Km。

实验三  尼龙固定化木瓜蛋白酶
一、目的: 
了解共价交联法固定酶的原理和步骤 
二、原理 
尼龙是聚酰胺物质,经HCl水解后暴露出游离NH2,NH2与戊二醛反应,尼龙即成活化载体,可与酶表面NH2反应,把酶连在尼龙上。
三、实验材料、仪器和试剂 
1、材料 
尼龙布(86或66),140目,剪成3cm×3cm 
2、仪器 
(1)恒温水浴锅  (2)紫外分光光度计 (3)冰箱 
3、试剂 
(1)18.6%CaCl2溶液 
(2)甲醇溶液   
(3)3.65mol/LHCl溶液 
(4)0.2mol/L硼酸缓冲液(pH值8.5) 
(5)5%戊二醛溶液:用0.2mol/L硼酸缓冲液配制,pH值8.5 
(6)0.1mol/L磷酸缓冲液(pH值7.8) 
(7)1mg/mL木瓜蛋白酶溶液 
(8)0.5mol/LNaCl溶液
(9)0.1mol/L磷酸缓冲液(pH值7.2)   

本文发布于:2024-09-21 16:17:57,感谢您对本站的认可!

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