植物生理学实验报告
实验题目：过氧化氢酶活性的测定-紫外线吸收法
姓名
班级
学号
一、实验原理和目的
H 2O
2
在240 nm波长下有强烈吸收，过氧化氢酶能分解过氧化氢，使反应溶液吸
光度(A240)随反应时间而降低。根据测量吸光率的变化速度即可测出过氧化氢酶的活性
二、实验器具和步骤
材料：海桐叶
仪器与用具：紫外分光光度计；离心机；研钵；250ml容量瓶1个；0.5ml刻度吸管2支，2ml刻度吸管1支；10ml试管3支；恒温水浴；
试剂:0.1mol/L磷酸缓冲液，pH7.0 、pH7.8 0.1mol/L H2O2
步骤：1．称取植物材料0.3g，加入
，
0.1mo1/L磷酸缓冲液 (pH7.0) 6ml(分三次加入，最后两次用于洗研钵)，在研钵中研磨成匀浆，以 6000r／min 离心15分钟，倾出上清液。
2.测定：取10ml试管2支，其中2支为样品测定管，1支为空白管，按下表顺序加入试剂。
3．测定: 25℃预热后,逐管加入0.3ml 0.1mol/L的H
2O
2
，每加完一管立即记时，
并迅速倒入石英比色杯中，240nm下测定吸光度，每隔1min读数1次，共测2min，记录数据。
4.按下式计算酶活性。
结果计算：
以1min内A
240
减少0.1的酶量为1个酶活单位（u）。
过氧化氢酶活性(u/gFW/min)= ΔA240* Vt/(0.1* t* FW *V
1 )
Vt—粗酶提取液总体积（ml）；
V
—测定用粗酶液体积（ml）；
1
FW—样品鲜重（g）；
每下降0.1为1个酶活单位（u）；
0.1—A
240
t—加过氧化氢到最后一次读数时间（min）。
三、实验数据和作业
过氧化氢酶活性(u/gFW/min)=(1.546-1.526)*6/(0.1*2*0.3*0.2)=10
四、数据分析
过氧化氢酶活性较低，可能是由于叶片采集时间过久。
五、思考题
（1）影响过氧化氢酶活性测定的因素有哪些?
答：叶片的选择，温度的变化，研磨是否充分，洗涤是否干净。
（2）过氧化氢酶与哪些生化过程有关?
答：过氧化氢是一种代谢过程中产生的废物,它能够对机体造成损害.为了避免这种损害,过氧化氢必须被快速地转化为其他无害或毒性较小的物质.
过氧化氢酶存在于红细胞及某些组织内的过氧化体中,它的主要作用就是催化H2O2分解为H2O与O2,使得H2O2不至于与O2在铁螯合物作用下反应生成非常有害的-OH.
SOD酶活性测定 所需药品： （1）0.1mol/l pH7.8的磷酸钠缓冲液： A液：0.1mol/l磷酸氢二钠液 B液：0.1mol/l磷酸二氢钠液 1毫升B+10.76毫升A （2）0.026mol/l蛋氨酸液（Met）：现用现配 称取0.3879克蛋氨酸，用1号液定容至100毫升。 （3）75*10-5mol/l氯化硝基四氮唑蓝（NBT）液：现用现配 称取0.1533克NBT，先用少量蒸馏水溶解，然后定容至250毫升。 （4）1umol/lEDTA-2钠和2*10-5mol/l核黄素混合液 （5）0.05mol/l pH7.8的磷酸钠缓冲液 （6）石英砂 实验步骤： 1.酶液制备：称取0.5克鲜叶，放入研钵中，加入3毫升5号液和少量石英砂，于冰浴中研成匀浆。然后用5号液定容至8毫升，于0～4℃、13000g时离心15分钟，上清液即为酶提取液。酶液可在低于0℃下的环境中保存。 2.按下表加入试剂： 试剂摇匀后，迅速遮光处理1号杯，其余杯在25℃、光强为4000勒克司的条件下照光处理15分钟，然后立即遮光。接着在560nm下，以1号杯作为空白测定其余杯中溶液的光密度。假定2、3号杯中溶液抑制NBT光还原的相对百分率为100%，然后按下式分别计算其余杯中溶液抑制NBT光还原的相对百分率。 M/N=100/X M——2、3号杯中溶液的光密度的平均值 N——其余杯中溶液的光密度值 X——其余杯中溶液抑制NBT光还原的相对百分率 然后以酶液量为横坐标，以其余杯中溶液抑制NBT光还原的相对百分率（X）为纵坐标制作曲线，根据线性好的曲线所得出的函数关系计算抑制NBT光还原的相对百分率为50%时所加入的酶液量，以该酶液量作为1个酶活单位。 结果计算：SOD活力按下式计算： A=V*1000*60/（B*W*T）
过氧化氢酶的活性测定——高锰酸钾滴定法（滴定法、比色法）【原理】 过氧化氢酶（CAT）属于血红蛋白酶，含有铁，它能催化过氧化氢分解为水和分子氧，在此过程中起传递电子的作用，过氧化氢则既是氧化剂又是还原剂。 R(Fe+2)+H2O2==R(Fe+3+OH－) R(Fe+3OH－)2+ H2O2==R(Fe+2)2+2H2O+O2 据此，可根据H2O2的消耗量或O2的生成量测定该酶活力大小。在反应系统中加入一定量（反应过量）的H2O2溶液，经酶促反应后，用标准高锰酸钾溶液（在酸性条件下）滴定多余的H2O2 5 H2O2+2 KMnO4+4H2SO4-------- 5O2+2KHSO4+8H2O+2MnSO4 即可求出消耗的H2O2的量。 【仪器和用具】 研钵；三角瓶50ml×4；酸式滴定管（10ml）；恒温水浴；容量瓶25ml×1。 【试剂】 10% H2SO4；0.2mol/L磷酸缓冲液pH7.8； 0.1mol/L高锰酸钾标准液：称取KMnO4（AR）3.1605g，用新煮沸冷却蒸馏水配制成1000ml，用0.1mol/L草酸溶液标定； 0.1mol/L H2O2：市售30% H2O2大约等于17.6mol/L，取30% H2O2溶液5.68ml，稀释至1000ml，用标准0.1mol/ KMnO4溶液（在酸性条件下）进行标定； 0.1mol/L草酸：称取优级纯H2C2O4?2H2O 12.607g，用蒸馏水溶解后，定容至1L。 【方法】 1.酶液提取取小麦叶片 2.5g加入pH7.8的磷酸缓冲溶液少量，研磨成匀浆，转移至25ml容量瓶中，用该缓冲液冲洗研钵，并将冲洗液转入容量瓶中，用同一缓冲液定容，4000rpm离心15min，上清液即为过氧化氢酶的粗提液。 2.取50ml三角瓶4个（两个测定两个对照），测定瓶中加入酶液2.5ml，对照瓶中加入高温灭活酶液2.5ml，再加入2.5ml 0.1mol/L H2O2，同时计时，于30℃恒温水浴中保温10min，立即加入10% H2SO4 2.5ml。 3.用0.1mol/L KMnO4标准溶液滴定H2O2，至出现粉红色（在30min内不消失）为终点。 4.结果计算： 酶活性用每克鲜重样品1min内分解H2O2的毫克数表示： 酶活(mg H2O2/gFW?min)= 式中A—对照KMnO4滴定毫升数； B—酶反应后KMnO4滴定毫升数； VT—酶液总量（ml）； V1—反应所用酶液量（ml）; W—样品鲜重（g）；
实验40 植物组织中过氧化氢含量及过氧化氢酶活性测定 植物在逆境下或衰老时，由于体内活性氧代谢加强而使H2O2发生累积。H2O2可以直接或间接地氧化细胞内核酸，蛋白质等生物大分子，并使细胞膜遭受损害，从而加速细胞的衰老和解体。过氧化氢酶可以清除H2O2，是植物体内重要的酶促防御系统之一。因此，植物组织中H2O2含量和过氧化氢酶活性与植物的抗逆性密切相关。本实验用分光光度法测定过氧化氢含量，利用高锰酸钾滴定法和紫外吸收法测定过氧化氢酶活性。 一、过氧化氢含量的测定 【原理】 H2O2与硫酸钛（或氯化钛）生成过氧化物—钛复合物黄色沉淀，可被H２SO4溶解后，在415nm波长下比色测定。在一定范围内，其颜色深浅与H2O2浓度呈线性关系。 【仪器和用具】 研钵；移液管0.2ml×2支，5ml×1支；容量瓶10ml×7个，离心管5ml×8支；离心机；分光光度计。 【试剂】 100μmol/L H2O2丙酮试剂：取30%分析纯H2O257μl，溶于100ml，再稀释100倍；2mol/L硫酸；5%（W/V）硫酸钛；丙酮；浓氨水。 【方法】 1.制作标准曲线：取10ml离心管7支，顺序编号，并按表40-1加入试剂。 待沉淀完全溶解后，将其小心转入10ml容量瓶中，并用蒸馏水少量多次冲洗离心管，将洗涤液合并后定容至10ml刻度，415nm波长下比色。 2.样品提取和测定：(1)称取新鲜植物组织2~5g（视H2O2含量多少而定），按材料与提取剂1∶1的比例加入4℃下预冷的丙酮和少许石英砂研磨成匀浆后，转入离心管3000 r/min 下离心10min，弃去残渣，上清液即为样品提取液。(2)用移液管吸取样品提取液1ml，按表35-1加入5%硫酸钛和浓氨水，待沉淀形成后3000rpm/min离心10min，弃去上清液。沉淀用丙酮反复洗涤3～5次，直到去除植物色素。(3)向洗涤后的沉淀中加入2mol硫酸5ml，待完全溶解后，与标准曲线同样的方法定容并比色。 3.结果计算：
高中生物实验知识：过氧化氢酶活性的测定过氧化氢酶广泛存在于植物的所有组织中，能将过氧化氢分解为氧和水，可使生物机体免受过氧化氢的毒害作用。测定过氧化氢酶的方法有测压法、滴定法以及分光光度法等。用氧电极法测量放氧速度，方法灵敏而快速。放氧速度与过氧化氢酶活性成正比。 仪器药品 氧电极仪记录仪 电磁搅拌器超级恒温水浴 注射器、微量注射器容量瓶 反应杯亚硫酸钠 过氧化氢酶 50mmol/L磷酸缓冲液，pH7.0(见附表2)。 50mmol/L过氧化氢溶液：取1.4ml30%H2O2用磷酸缓冲液定容至250ml即得。 标准过氧化氢酶溶液：称取过氧化氢酶 (Sigma)1.0mg(110U/mg)，溶于50mmol/L磷酸缓冲液 (pH7.0)11ml中，使酶浓度为10U/ml。 操作步骤 1.仪器的标定 按实验88步骤进行仪器的标定，以求得记录纸上每小格相当的含氧量。
2.绘制酶活性标准曲线 (1)在反应杯中放满过氧化氢磷酸缓冲液，开启电磁搅拌器搅动10分钟，插入电极，吸去溢出在电极外面的溶液，调节移位旋钮，使记录笔位于满刻度的10─20%左右，使记录纸走动，1─2分钟后温度达到平衡，记录笔画出直线。 (2)用微量注射器从电极塞小孔中注入10μ110U/ml过氧化氢酶，立即记录最初90秒钟内的氧释放曲线。 (3)根据上述同样步骤，注入不同浓度的过氧化氢酶10μl(例如浓度为20、30、40、50U/ml等)，记录氧释放曲线。(4)取放氧曲线的直线部分，根据其斜率及走纸速度，计算每分钟氧的释放量。 (5)以过氧化氢酶活性单位为横坐标，每分钟氧的释放量为纵坐标，绘制标准曲线。 3.样品测定 (1)在反应怀内注入50mmol/L过氧化氢磷酸缓冲液搅动10分钟，插上电极，待记录为一直线后，注入10μl合适浓度的待测酶液样品，立即记下最初90秒钟内的放氧曲线。(2)根据样品的放氧曲线，计算得到每分钟的放氧量，在标准曲线上查得酶活性大小。 (3)如果没有标准的过氧化氢酶，不能计算酶活性单位时，也可以用每分钟的放氧量相对地表示酶的活性大小。
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7个，离心管5ml×8支；离心机；分光光度计。 【试剂】 100μmol/Lh2o2丙酮试剂：取30%分析纯h2o257μl，溶于100ml，再稀释100倍；2mol/L硫酸；5%（w/V）硫酸钛；丙酮；浓氨水。【方法】 1.制作标准曲线：取10ml离心管7支，顺序编号，并按表40-1加入试剂。 待沉淀完全溶解后，将其小心转入10ml容量瓶中，并用蒸馏水少量多次冲洗离心管，将洗涤液合并后定容至10ml 刻度，415nm波长下比色。 2.样品提取和测定：(1)称取新鲜植物组织2~5g（视h2o2含量多少而定），按材料与提取剂1∶1的比例加入4℃下预冷的丙酮和少许石英砂研磨成匀浆后，转入离心管 3000r/min下离心10min，弃去残渣，上清液即为样品提取液。(2)用移液管吸取样品提取液1ml，按表35-1加入5%硫酸钛和浓氨水，待沉淀形成后3000rpm/min离心10min，弃去上清液。沉淀用丙酮反复洗涤3～5次，直到去除植物色素。(3)向洗涤后的沉淀中加入2mol硫酸5ml，待完全溶解后，与标准曲线同样的方法定容并比色。3.结果计算：植物组织中h2o2含量(μmol/gFw)= 式中c—标准曲线上查得样品中h2o2浓度（μmol）；Vt —样品提取液总体积（ml）；V1—测定时用样品提取液体积
实验七过氧化氢酶活力的测定 一、实验目的 掌握过氧化氢酶活力测定的原理和方法 二、实验原理 过氧化氢酶（catalase,CAT,EC1.11.1.6）普遍存在于植物的各种组织中，其活力大小与植物的代谢强度和抗寒、抗病能力有一定的联系，故常需进行测定。 过氧化氢酶能把过氧化氢分解成水和氧，其活力大小以一定时间内一定量的酶所分解的过氧化氢量来表示。被分解的过氧化氢量可用碘量法间接测定。当酶促反应进行一定时间后，终止反应，然后以钼酸铵作催化剂，使未被分解的过氧化氢与碘化钾反应放出游离碘，再用硫代硫酸钠滴定碘。其反应为： 过氧化氢酶 2H2O2-------------------------2H2O+O2 钼酸铵 H2O2+2KI+H2SO4------------------------I2+K2SO4+2H2O I2+2Na2S2O3-------------2NaI+Na2S4O6 反应完后，以样品溶液和空白溶液的滴定值之差求出被酶分解的过氧化氢量，即可计算出酶的活力。 三、仪器、试剂和材料 1、仪器：天平，研钵，容量瓶，恒温水浴，移液管，三角瓶，滴定管。 2、试剂： （1）0.01mol|L的过氧化氢溶液； （2）1.8mol|L的硫酸溶液； （3）10%钼酸铵溶液； （4）0.02mol|L硫代硫酸钠溶液； （5）1%的淀粉溶液； （6）20%的碘化钾溶液； （7）碳酸钙粉末。 四、操作步骤 1、酶液提取：称取新鲜油麦菜0.25g，剪碎置研钵中，加入0.1g碳酸钙和2mL水研磨成匀浆，用漏斗移入50mL的容量瓶，研钵用少量的水冲洗，冲洗液也一并移入容量瓶中， 然后用水定容。摇荡片刻，静置澄清后吸取20.0mL上清液至100ml容量瓶中，加水定容，摇匀后备用。 2、取三个100mL三角瓶编号，向各瓶准确加入稀释后的酶液10.0ml，随即在3号瓶中加入1.8mol|L硫酸5.0ml以终止酶的活力，作为空白溶液。各瓶均加入5.0mL0.01mol|L过氧化氢溶液，每加一瓶即摇匀并开始记时。5min（必须准确）后立即向1、2号瓶各加5.0mL1.8mol|L硫酸溶液。 3、各瓶分别加入1.0mL20%的碘化钾溶液和3滴钼酸铵溶液，然后依次用0.02mol|L的硫代硫酸钠滴定，滴定至溶液淡黄色后加入5滴1%的淀粉溶液，再继续滴定至蓝色消失即到终点，记下各瓶消耗的硫代硫酸钠的体积。
过氧化氢酶（CAT）活性的测定：紫外吸收法 一、目的与要求 过氧化氢酶普遍存在于植物的所有组织中，其活性与植物的代谢强度及抗寒、抗病能力有一定关系，故常加以测定。 二、原理 过氧化氢酶（catalase）属于血红蛋白酶，含有铁，它能催化过氧化氢分解为水和分子氧，在此过程中起传递电子的作用，过氧化氢则既是氧化剂又是还原剂。可根据H2O2的消耗量或O2的生成量测定该酶活力大小。过氧化氢在240nm 波长下有强烈吸收，过氧化氢酶能分解过氧化氢，使反应溶液的吸光度（A240）随反应时间而降低。根据测量吸光率的变化速度即可测出过氧化氢酶的活性。三、材料、仪器设备及试剂 （一）材料：小麦或其它叶片 （二）仪器设备：1. 研钵；2.紫外分光光度计；3. 离心机；4. 恒温水浴； 5. 容量瓶。 （三）试剂： 1. 0.2 mol/L pH7.8磷酸缓冲液（pH7.8: 0.2mol/L Na2HP04 91.5 ml; 0.2mol/L NaH 2P0 4 8.5 ml）； 2．0.1 mol/LH2O2 (30%的H2O2溶液5.68ml稀释至1000ml) 二、实验步骤： 1、酶液提取称取新鲜植物叶片或其它组织0.5g，置于研钵中，加入2～3ml 4℃下预冷的pH7.0磷酸缓冲液和少量石英砂研磨匀浆后，转入25ml 容量瓶中，并用缓冲液冲研钵数次，合并冲洗液，并定容到刻度。混合均匀，将容量瓶置5℃冰箱中静置10min，取上清液在4000r/min下离心15min，上清液即为过氧化氢粗提液，5℃下保存备用。 2、测定10ml试管3支，其中2支为样品测定管，1支为空白管，按表1-1顺序加入试剂。 25℃预热后，逐管加入0.6ml0.1mol/l的H2O2,每加完1管立即记时，并迅速倒入石英比色杯中，260nm下测定吸光度，每隔1min读数1次，共测4min，待3支管全部测完后，按式（1-1）计算酶活性。
土壤酶活性测定方法 1、土壤脲酶的测定方法（苯酚钠—次氯酸钠比色法） 一、原理 脲酶存在于大多数细菌、真菌和高等植物里。它是一种酰胺酶作用是极为专性的，它仅能水解尿素，水解的最终产物是氨和二氧化碳、水。土壤脲酶活性，与土壤的微生物数量、有机物质含量、全氮和速效磷含量呈正相关。根际土壤脲酶活性较高，中性土壤脲酶活性大于碱性土壤。人们常用土壤脲酶活性表征土壤的氮素状况。 土壤中脲酶活性的测定是以脲素为基质经酶促反应后测定生成的氨量，也可以通过测定未水解的尿素量来求得。本方法以尿素为基质，根据酶促产物氨与苯酚—次氯酸钠作用生成蓝色的靛酚，来分析脲酶活性。 二、试剂 1）甲苯 2）10%尿素：称取10g尿素，用水溶至100ml。 3）柠檬酸盐缓冲液（）：184g柠檬酸和氢氧化钾（KOH）溶于蒸馏水。将两溶液合并，用1mol/LNaOH将PH调至，用水稀释定容至1000ml。 4）苯酚钠溶液（L）：苯酚溶于少量乙醇，加2ml甲醇和丙酮，用乙醇稀释至100ml （A液），存于冰箱中；27gNaOH溶于100ml水（B液）。将A、B溶液保存在冰箱中。使用前将A液、B液各20ml混合，用蒸馏水稀释至100ml。
5）次氯酸钠溶液：用水稀释试剂，至活性氯的浓度为%，溶液稳定。 6）氮的标准溶液：精确称取硫酸铵溶于水并稀释至1000ml，得到1ml含有氮的标准液；再将此液稀释10倍（吸取10ml标准液定容至100ml）制成氮的工作液（ml）。 三、操作步骤 称取5g土样于50ml三角瓶中，加1ml甲苯，振荡均匀，15min后加10ml10% 尿素溶液和20ml PH 柠檬酸盐缓冲溶液，摇匀后在37℃恒温箱培养24小时。培养结束后过滤，过滤后取1ml滤液加入50ml容量瓶中，再加4ml苯酚钠溶液和3ml次氯酸钠溶液，随加随摇匀。20min后显色，定容。1h内在分光光度计与578nm波长处比色。（靛酚的蓝色在1h内保持稳定）。 标准曲线制作：在测定样品吸光值之前，分别取0、1、3、5、7、9、11、13ml 氮工作液，移于50ml容量瓶中，然后补加蒸馏水至20ml。再加入4ml苯酚钠溶液和3ml次氯酸钠溶液，随加随摇匀。20min后显色，定容。1h内在分光光度计上于578nm波长处比色。然后以氮工作液浓度为横坐标，吸光值为纵坐标，绘制标准曲线。 注意事项: 1、每一个样品应该做一个无基质对照，以等体积的蒸馏水代替基质，其他操作 与样品实验相同，以排除土样中原有的氨对实验结果的影响。 2、整个实验设置一个无土对照，不加土样，其他操作与样品实验相同，以检验 试剂纯度和基质自身分解。
氮蓝四唑（NBT）法测定超氧物歧化酶（SOD）活力 一、原理 超氧物歧化酶（superoxidedismutase，SOD）普遍存在于动、植物体内，是一种清除超氧阴离子自由基的酶。本实验依据超氧物歧化酶抑制氮蓝四唑（NBT）在光下的还原作用来确定酶活性大小。在有氧化物质存在下，核黄素可被光还原，被还原的核黄素在有氧条件下极易再氧化而产生O2，可将氮蓝四唑还原为蓝色的甲腙，后者在560nm处有最大吸收。而SOD可清除O2，从而抑制了甲腙的形成。于是光还原反应后，反应液蓝色愈深，说明酶活性愈低，反之酶活性愈高。据此可以计算出酶活性大小。 二、材料、仪器设备及试剂 （一）材料；水稻或小麦叶片 （二）仪器设备：1.高速台式离心机；2.分光光度计；3.微量进样器；4.荧光灯（反应试管处照度为4000Lx）；5.试管或指形管数支。 （三）试剂 :1. 0.05mol/L 磷酸缓冲液（pH7.8）； 2. 130mmol/L 甲硫氨酸（Met）溶液：称1.9399gMet用磷酸缓冲液定容至 100ml(现用现配)； 3.750μmol/L 氮蓝四唑溶液：称取0.06133gNBT用磷酸缓冲液定容至100ml， (避光保存)； 4. 100μmol/L EDTA－Na2溶液：称取0.03721gEDTA－Na2用磷酸缓冲液定容至 1000ml； 5. 20μmol/L 核黄素溶液：称取0.0753g核黄素用蒸馏水定容至1000ml(避光保 存)。 三、实验步骤 1. 酶液提取 取一定部位的植物叶片（视需要定，去叶脉）0.5g于预冷的研钵中，1ml预冷的磷酸缓冲液在冰浴上研磨成浆，加缓冲液使终体积为5ml。取1.5～2ml于1000rpm下离心20min，上清液即为SOD粗提液。 2. 显色反应 取5ml指形管（要求透明度好）4支，2支为测定管，另2支为对照管，按下列加入各溶液：试剂（酶）用量（ml）终浓度（比色时）0.05mol/L 磷酸缓冲液 1.5130mmol/L Met溶液0.313mmol/L 750μmol/L NBT溶液0.375μmol/L 100μmol/L EDTA－Na2液0.310μmol/L 20μmol/L 核黄素0.320μmol/L 酶液0.052支对照管以缓冲液代替酶液蒸馏水0.25总体积3.0混匀后将1支对照管置暗处，其它各管于4000Lx日光下反应20min（要求各管受光情况一致，温度高时间缩短，低时延长）。 3. SOD活性测定与计算 至反应结束后，以不照光的对照管做空白，分别测定其它各管的吸光度。 四、结果计算 已知SOD活性单位以抑制NBT光化还原的50％为一个酶活性单位表示，按下式计算SOD活性。SOD总活性＝(Ack－AE)×V/(Ack×0.5×W×Vt) 上式中，SOD比活力＝SOD总活性蛋白质含量式中SOD总活性以每克鲜重酶单位表示；比活力单位以酶单位／mg蛋白表示Ack照光对照管的吸光度AE样品管的吸光度V样品液总体积（ml）Vt测定时样品用量（ml）W样鲜重（g）蛋白质含量单位为：mg蛋白／g鲜重。
测试与标准 纤维素酶活力测定方法 张瑞萍 南通工学院(226007) 摘 要 用DN S 为显色剂,分别以滤纸和CM C 为底物,以滤纸糖酶活性(FP A )和羧甲基纤维素酶活性(CM C a se )表征纤维素酶活力。确定酶活测定用波长为530nm,参比溶液应为失活酶、底物和DN S 等共热的反应物;比较了两种底物的酶活力测定方法。结果表明,CM C a se 比FP A 高,说明酶对水溶性底物有较高的活力,也表明吸附对酶的活性部位与纤维素分子链段的结合及催化均有很大影响;对于不同牌号的纤维素酶,织物的酶减量率与CM C 酶活力关系密切。 叙 词: 测试 纤维素酶 活度中图分类号: TS197 纤维素酶是多组分复合物,各组分的底物专一性不同。纤维素酶作用的底物比较复杂,反应产物不同,致使纤维素酶活力测定方法很多,各国的方法亦不统一。我们选择滤纸、CM C 为底物,原理系利用纤维素酶催化水解纤维素,产生纤维多糖、二糖及葡萄糖等还原糖,与显色剂反应,求出还原糖的浓度,间接求出酶的活力。由不同底物测得的酶活力分别称作FPA (滤纸糖酶活力)和CM C ase (羧甲基纤维素酶酶活力)。本文分析确定酶活力测定的主要条件,比较两种底物的酶活力测定方法的结果,探讨纤维素酶活力与织物减量率的关系,为酶在生产中的利用提供依据。 1 实验方法 1.1 化学药品、材料 纤维素酶(工业品),DNS 试剂(自配),冰醋酸,醋酸钠,葡萄糖(均为分析纯),滤纸(定性),羧甲基纤维素酶CM C (试剂级),纯棉针织物半制品(南通针织厂)。 1.2 FPA 滤纸酶活力和CMC 酶活力的测定 取适当稀释的酶液,分别以滤纸或1%的CM C 溶液为底物,于50℃恒温水解反应1h ;然后加入显色剂DNS,沸水浴中煮沸5min;再加入蒸馏水,于530nm 测定吸光度OD 值。 酶活可定义为:每毫升酶液1min 产生1mg 葡萄糖为一个单位( )。 1.3 针织物酶减量率的测定 将酶处理前后的试样在烘箱中105℃烘至恒重。减量率= 处理前织物干重-处理后织物干重 处理前织物干重 ×100% 2 结果与讨论 2.1 显色剂的选择 选用DNS ,在碱性条件下与还原糖反应,生成有色化合物,用分光光度计比色,确定低分子糖含量。 碱性条件下DNS 与还原糖共热反应如下: O 2N OH O 2N CO OH +还原糖 H 2N OH CO OH O 2N DN S(黄色) 3-氨基-5-硝基水杨酸(棕红色) 生成的棕红色氨基化合物系比色法测定基础。2.2 最大吸收波长的确定 选取490～580nm 波长对显色液进行比色。由图1可知,不同浓度的葡萄糖溶液在490～500nm 处有最大吸收,DNS 在此波长下也有较明显的吸收。为了排除DNS 的干扰,选择在波长 530nm 处进行测定,此波长下的葡萄糖吸收虽有所降低,然而符合“吸收最大、干扰最小”的原则。 图1 D NS 与葡萄糖的吸收曲线 2.3 底物及酶本身含糖量的影响 在实验过程中发现,底物特别是滤纸,也含有一定的还原糖,在碱性的DNS 试剂中也会发色。而且,试验所用的纤维素酶是一种工业级的复合酶,品种不同,其本身含糖量也不同。为了排除这类还原糖的干扰,参比溶液取失活后的酶、底物、DNS 等共热的反应物。2.4 葡萄糖标准曲线 用不同浓度的葡萄糖溶液作为标准溶液,与DNS 共热反应显色后,测出其吸光度OD 值(见图2)。标准曲线的线性相关系数R 2为0.9991(见图2),线性相当好,可以用于酶活力的测定。 38 印 染(2002No .8) www .cdfn .com .cn
酶活性测定 1、碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase) 试剂：0.1% p-nitrophenylphosphate disodium salt（P-硝基苯磷酸二钠） 0.2mol/L 碳酸盐/碳酸氢盐缓冲溶液(pH: 9.6)——buffer 0.2mol/L NaOH 测定步骤：(1) 加入样品之前，0.1% P-硝基苯磷酸二钠及buffer 37°C孵化30 min； (2) 1mL污泥样品+1mL0.1% P-硝基苯磷酸二钠+2mL buffer 37°C孵化30 min； (3) 加入2mL 0.2mol/L NaOH终止反应； (4) 2500g 离心，上清液在410nm测定吸光度。 计算： 每个污泥样品酶活性的测定均包含两个平行样S+一个空白样品S0。 [(S1- S0)+(S2- S0)]/2*0.704 (Eu) 2、酸性磷酸酶(Acid phosphatase) 试剂：0.1% p-nitrophenylphosphate disodium salt（P-硝基苯磷酸二钠） 0.2mol/L HAc/Ac缓冲溶液(pH: 4.8)——buffer 0.2mol/L NaOH 测定步骤：(1) 加入样品之前，0.1% P-硝基苯磷酸二钠及buffer 37°C孵化30 min； (2) 1mL污泥样品+1mL0.1% P-硝基苯磷酸二钠+2mL buffer 37°C孵化30 min； (3) 加入2mL 0.2mol/L NaOH终止反应； (4) 2500g 离心，上清液在410nm测定吸光度。 计算： 每个污泥样品酶活性的测定均包含两个平行样S+一个空白样品S0。 [(S1- S0)+(S2- S0)]/2*0.719 (Eu) 3、a-葡萄糖甘酶(a-glucosidase) 试剂：0.1% p-nitrophenyl a-D glucopyranoside（p-硝基苯-Α-D-葡吡喃糖苷） 0.2mol/L Tris-HCl (pH: 7.6) 测定步骤：(1) 加入样品之前，0.1% p-硝基苯-Α-D-葡吡喃糖苷及Tris-HCl 37°C 孵化30 min； (2) 1mL污泥样品+1mL 0.1% p-硝基苯-Α-D-葡吡喃糖苷+2mL Tris-HCl 37°C孵化
过氧化物酶（POD ）活性测定 【实验原理】 过氧化物酶广泛分布于植物的各个组织器官中，在有H 202存在条件下，过氧化物酶能使愈创木酚氧化，生成茶褐色的4-邻甲氧基苯酚，可用分光光度计测生成物的含量来测定活性。 【实验试剂】 愈创木酚、30%过氧化氢、20mmol/LKH2PO4、100mmol/L 磷酸缓冲液（pH6.0）、反应混合液[100mmol/L 磷酸缓冲液（Ph6.0）50mL ，加入愈创木酚28uL,加热搅拌，直至愈创木酚溶解，待溶液溶解冷却后，加入30%过氧化氢19uL ，混合均匀保存在冰箱中] 【方法步骤】 （1）、粗酶液的提取 称取小麦叶片0.25g ，加20mmol/LKH2PO4 2.5mL ，于研钵中研成匀浆，以4000r/min 离心10分钟，收集上清液保存在冷处，所得残渣再用20mmol/LKH2PO4 2.5mL 提取一次，全并两次上清液，所得的即为粗酶提取液(酶活性过高，稀释10倍)。 （2）、酶活性的测定 取试管3只，于一只中加入反应混合液3mL ，KH2PO41mL ，作为校零对照，另外三只中加入反应混合液3mL ，稀释后的酶液1mL （如表1），立即开启秒表，于分光光度计470nm 波长下测量OD 值，每隔1min 读数一次（4min ）。以每分钟表示酶活性大小，将每分钟OD 值增加0.01定义为一个活力单位。 表1 紫外吸收法测定POD 酶活性配置表 4.结果计算 以每分钟吸光度变化值表示酶活性大小，即以 ΔA 470 /[min · g （鲜重） ]表示之。也可以用每 min 内 A 470 变化 0.01 为 1 个过氧化物酶活性单位（ u ）表示。 POD 总活性[u/g(FW)]= 式中：POD 总活性以酶单位每克鲜重表示。其中 △470=ACK-AE 比活力单位以酶单位每毫克蛋白表示。 ACK ——照光对照管的吸光度。 AE ——样品管的吸光度。 Vt ——样品液总体积，mL 。 FW t V . V A T ? ? ? ? 1 470 01 0 ?
一、过氧化物酶（POD）活性的测定 POD测定参照李合生等（2003）的愈创木酚法方法进行测定，略加改动。 测定：称取样品0.5g，加入5mL 1／15mol／L PH=7.0的磷酸缓冲溶液，冰浴研磨成匀浆，4℃条件下12000r/min离心15min，上清液为粗酶液。然后在试管中加pH 7.0的磷酸缓冲液2 ml，愈创木酚（0.2%）0.5ml，浓度为0.15%的H2O2 0.5ml，取0.3ml的酶提取液加入到试管中，空白以缓冲液代替。在470nm下测定其吸光度，加入酶液时开始计时，每隔30s读数一次，连续记录5分钟。以每分钟每克鲜重增加0.1的酶量作为一个酶活性单位。 △470 ×V T POD活性= 0.01×t×Vs×W 式中：△470----反应时间内吸光度值的变化； V T ----提取酶液的总体积（ml） t----反应的时间（min） Vs ----测定时取用酶液体积（ml） W----样品鲜重（g） 二、多酚氧化酶（PPO）活性的测定 多酚氧化酶活性测定参照朱广廉等(1990)的方法，略加改动。 酶液制备：称取样品0.5g，加入5mL 0.1mol／L PH=6.0的磷酸缓冲溶液，冰浴研磨成浆，4℃条件下12000r/min离心15min后上清液即为粗酶液。 PPO活性测定：反应试管中分别加入0.1 mL酶液+3.9 mL磷酸缓冲液+ 1 mL 1m mol／L的邻苯二酚。混匀后于30℃保温10 min，迅速加入2 mL质量分数为20％的三氯乙酸终止反应，立即于525nm下测定其吸光度值，计算酶活。 PPO活性= O D×V T 0.01×t×0.5g×V s = O D×V T 0.005 OD——反应时间内吸光值的变化； V T ----提取酶液的总体积（ml） Vs ----测定时取用酶液体积（ml） T———反应时间(min)；
过氧化氢酶（CAT）活性检测试剂盒说明书微量法 注意：正式测定前务必取2-3个预期差异较大的样本做预测定货号：BC0205规格：100T/96S 产品内容： 提取液：液体100mL×1瓶，4℃保存；试剂一：液体30mL×1瓶，4℃保存；试剂二：液体125μL×1瓶，4℃保存。产品说明： CAT(EC 1.11.1.6)广泛存在于动物、植物、微生物和培养细胞中，是最主要的H 2O 2清除酶，在活性氧清除系统中具有重要作用。 H 2O 2在240nm 下有特征吸收峰，CAT 能够分解H 2O 2，使反应溶液240nm 下的吸光度随反应时间而下降，根据吸光度的变化率可计算出CAT 活性。需自备的仪器和用品： 紫外分光光度计/酶标仪、台式离心机、可调式移液器、微量石英比色皿/96孔（UV 板）、研钵、冰和蒸馏水操作步骤：一、粗酶液提取： 1、细菌、细胞或组织样品的制备 收集细菌或细胞到离心管内，离心后弃上清；按照每500万细菌或细胞加入1mL 提取液，超声波破碎细菌或细胞（功率20％，超声3s，间隔10s，重复30次）；8000g 4℃离心10min，取上清，置冰上待测。 称取约0.1g 组织，加入1mL 提取液进行冰浴匀浆。8000g 4℃离心10min，取上清，置冰上待测。2、血清（浆）样品：直接检测。二、测定步骤：
1、分光光度计或酶标仪预热30min 以上，调节波长至240nm，蒸馏水调零。 2、CAT 检测工作液的配制：用时在试剂二中加入25mL 试剂一，充分混匀，作为工作液。 3、测定前将CAT 检测工作液在37℃（哺乳动物）或25℃（其它物种）水浴10min 以上。 4、在微量石英比色皿或96孔板中加入10μL 样本和190μL 工作液，立即混匀并计时，记录240nm 下初始吸光值A1和1min 后的吸光值A2。计算ΔA＝A1-A2。三、CAT 活性计算： a.用微量石英比色皿测定的计算公式如下1、血清（浆）CAT 活力的计算: 单位的定义：每毫升血清（浆）每分钟催化1nmol H 2O 2降解定义为一个酶活力单位。CAT(U/mL)=[ΔA×V 反总÷（ε×d）×109 ]÷V 样÷T=459×ΔA 2、组织、细菌或细胞中CAT 活力计算：（1）按样本蛋白浓度计算： 单位的定义：每mg 组织蛋白每分钟催化1nmol H 2O 2降解定义为一个酶活力单位。CAT(U/mg prot)=[ΔA×V 反总÷（ε×d）×109]÷(Cpr×V 样)÷T=459×ΔA÷Cpr （2）按样本鲜重计算： 单位的定义：每g 组织每分钟催化1nmol H 2O 2降解定义为一个酶活力单位。 CAT(U/g 鲜重)=[ΔA×V 反总÷（ε×d）×109]÷（V 样÷V 样总×W）÷T=459×ΔA÷W （3）按细菌或细胞数量计算： 单位的定义：每1万个细菌或细胞每分钟催化1nmol H 2O 2降解定义为一个酶活力单位。CAT(U/104cell)＝[ΔA×V 反总÷（ε×d）×109]÷（V 样÷V 样总×500）÷T =0.917×ΔA V 反总：反应体系总体积，2×10-4 L；ε：H 2O 2摩尔消光系数，4.36×104 L/mol /cm；d：比色皿光径，1cm；V 样：加入样本体积，0.01mL；V 样总：加入提取液体积，1mL；T：反应时间，1min；W：样本鲜重，g；Cpr：样本蛋白质浓度，mg/mL；500：细胞或细菌总数，500万；109：单位换算系数，1mol=109nmol。b.用96孔板测定的计算公式如下1、血清（浆）CAT 活力的计算:
实验八过氧化氢酶活力的测定 一、实验目的 掌握过氧化氢酶活力测定的原理和方法。 二、实验原理 过氧化氢酶（catalase,CAT,EC1.11.1.6）普遍存在于植物的各种组织中，其活力大小与植物的代谢强度和抗寒、抗病能力有一定的联系，故常需进行测定。 过氧化氢酶能把过氧化氢分解成水和氧，其活力大小以一定时间内一定量的酶所分解的过氧化氢量来表示。被分解的过氧化氢量可用碘量法间接测定。当酶促反应进行一定时间后，终止反应，然后以钼酸铵作催化剂，使未被分解的过氧化氢与碘化钾反应放出游离碘，再用硫代硫酸钠滴定碘。其反应为： 过氧化氢酶 2H2O22H2O+O2 钼酸铵 H2O2+2KI+H2SO4I2+K2SO4+2H2O I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6 反应完后，以样品溶液和空白溶液的滴定值之差求出被酶分解的过氧化氢量，即可计算出酶的活力。 三、仪器、试剂和材料 1．仪器：天平，研钵，容量瓶，恒温水浴，移液管，三角瓶，滴定管。 2．试剂： （1）0.01mol/L的过氧化氢溶液； （2）1.8mol/L的硫酸溶液； （3）10%钼酸铵溶液； （4）0.02mol/L硫代硫酸钠溶液； （5）1%的淀粉溶液； （6）20%的碘化钾溶液； （7）碳酸钙粉末。 3、材料 油麦菜 四、操作步骤 1．酶液提取 称取新鲜油麦菜0.25g，剪碎置研钵中，加入0.1g碳酸钙和2mL水研磨成匀浆，用漏斗移入50mL的容量瓶，研钵用少量的水冲洗，冲洗液也一并移入容量瓶中，然后用水定容。摇荡片刻，静置澄清后吸取20.0mL上清液至100ml容
量瓶中，加水定容，摇匀后备用。 2．酶促反应 取三个100mL三角瓶编号，向各瓶准确加入稀释后的酶液10.0ml，随即在3号瓶中加入1.8mol/L硫酸5.0ml以终止酶的活力，作为空白溶液。各瓶均加入5.0mL0.01mol/L过氧化氢溶液，每加一瓶即摇匀并开始记时。5min（必须准确）后立即向1、2号瓶各加5.0mL1.8mol/L硫酸溶液。 3．滴定 各瓶分别加入1.0mL20%的碘化钾溶液和3滴钼酸铵溶液，然后依次用0.02mol/L的硫代硫酸钠滴定，滴定至溶液淡黄色后加入5滴1%的淀粉溶液，再继续滴定至蓝色消失即到终点，记下各瓶消耗的硫代硫酸钠的体积。 五、结果处理与分析 1．按国际酶活力单位计算 被分解的过氧化氢量（μmol)=1/2×V Na2S2O3(空白滴定值-样品测定值）（mL)×10-3×0.02×106 被分解的过氧化氢量（μmol)×酶液稀释倍数过氧化氢酶活力（U)=--------------------------------------------------------------- 时间（min）×样品重量（g）2．酶活力的习惯计算法 被分解的过氧化氢量（mg)=V Na2S2O3（空白滴定值-样品滴定值）（mL)×0.02×1／2×34.02 被分解的过氧化氢量（mg)x酶液稀释倍数过氧化氢酶活力=--------------------------------------------------------------- 样品重量（g)x时间（min） 其中0.02为硫代硫酸钠的物质的量浓度，34.02是过氧化氢的摩尔质量。 【注意事项】 酶促反应时间必须严格控制。 【思考题】 查阅文献，说明测定过氧化氢酶活力的方法有哪些，原理各是什么？ 【参考资料】 郭蔼光，郭泽坤.生物化学实验技术.北京：高等教育出版社，2007:77-79.
过氧化氢酶活性测定 过氧化氢酶普遍存在于植物的所有组织中，其活性与植物的代谢强度及抗寒、抗病能力有一定关系，故常加以测定。 紫外吸收法 一、原理】 H2O2在240nm波长下有强烈吸收，过氧化氢酶能分解过氧化氢，使反应溶液吸光度(A240)随反应时间而降低。根据测量吸光率的变化速度即可测出过氧化氢酶的活性。 【仪器与设备与试剂】 1、材料 小麦叶片等。 2、仪器设备 研钵；离心机；250ml容量瓶；移液管（0.5ml、2ml各2支）；10ml试管3支；恒温水浴；紫外分光光度计； 3、试剂 0.2mol/L pH7.8磷酸缓冲液（内含1%聚乙烯吡咯烷酮）； 0.1mol/L H2O2（用0.1mol/L高锰酸钾标定）。 【方法】 1.酶液提取： 称取新鲜小麦叶片或其它植物组织0.5g置研钵中，加入2～3ml 4℃下预冷的pH7.0磷酸缓冲液和少量石英砂研磨成匀浆后，转入25ml容量瓶中，并用缓冲液冲洗研钵数次，合并冲洗液，并定容到刻度。混合均匀将量瓶置5℃冰箱中静置10min，取上部澄清液在4000rpm 下离心15min，上清液即为过氧化氢酶粗提液。5℃下保存备用。 2.酶活性测定 取10ml试管3支，其中2支为样品测定管，1支为空白管，按表2-14-1顺序加入试剂。 表2-14-1 紫外吸收法测定H2O2样品液配置表 管号S1S2S3管号S0 S1 S2 粗酶液(ml)0.20.20.2蒸馏水 /ml 1.0 1.0 1.0 pH7.8磷酸(ml) 1.5 1.5 1.5 将S0号管在沸水浴煮1min以杀死酶液，冷却。然后将所有试管在25℃预热后,逐管加入0.3ml 0.1mol/L的H2O2，每加完一管立即记时，并迅速倒入石英比色皿中，240nm下测定吸光度，每隔1min读数1次，共测4min，待3支管全部测定完后，按下式计算酶活性。 3.结果计算： 以每分钟A240减少0.1的酶量为1个酶活单位（U）。
过氧化氢酶米氏常数的测定 傅璐121140012 一、实验目的 1. 了解米氏常数的测定方法 2. 学习提取生物组织中的酶 二、实验原理 1.米氏反应动力学 (Michaelis-Menten Equation): 米氏方程 2.米氏常数的意义： ①反映酶的种类：Km是一种酶的特征常数，只与酶的种类有关，与酶浓度、 底物浓度无关。 ②米氏常数是酶促反应达到最大反应速度Vmax一半时的底物浓度。其数值大 小反映了酶与底物之间的亲和力：Km值越大，亲和力越弱，反之Km值越小，亲和能力越强。 ③Km可用来判断酶（多功能酶）的最适底物：Km值最小的酶促反应对应底物 就是该酶的最适底物。 3.米氏常数的求法： 该方法的缺点是难以确定最大 反应速度Vmax。
该作图法应用最广。但在低浓度是v值误差较大，在[S]等差值实验时作图点较集中于纵轴。因此在设计底物浓度时，最好将1/[S]配成等差数列，这样可使点距较为平均，再配以最小二乘回归法，就可以得到较为准确的结果。 此法优点是横轴上点分布均匀，缺点是1/v会放大误差，同时对底物浓度的选择有要求。[S]<
过氧化氢酶的活性的测定－紫外线吸收法 一、原理 H2O2在240nm波长下有强烈吸收，过氧化氢酶能分解过氧化氢，使反应溶液吸光度（A240）随反应时间而降低。根据测量率的变化速率即可测出过氧化氢酶的活性。 二、材料与设备 植物材料：植物的叶 实验材料：紫光分光光度计、离心机、研钵、250ml容量瓶、0.5ml 吸管1支、10ml试管1支 试剂：0.2mol/LpH7.8磷酸缓冲液 0.1mol/ H2O2（用0.1mol/L高锰酸钾标定） 三、操作步骤 1、酶提取液：称取叶片0.5g置于研钵中，加入pH7.0的磷酸缓冲液研磨成为匀浆，并用缓冲溶液清洗研钵数次（共用6ml磷酸缓冲液，缓冲液分几次加入），取上部澄清液在4000rpm下离心15min，上清液即为过氧化氢酶粗提液。保存备用。 2、测定：取10ml试管1支，按表20-2顺序加入试剂。 紫外线吸收法测定H2O2样品配置表
在管中加入0.3ml0.1mol/L的H2O2，加完后立即计时，并迅速倒入石英比色杯中，240nm下测定吸光度，每隔一分钟读数一次，共测三分钟，测完后，按下式计算酶活性。 四、结果计算 以1min内减少0.1的酶量为一个酶活单位（u） △A240×V T 过氧化氢酶活性（u/gFW/min）=0.1×V×t×FW =0.043×4.6÷0.1÷0.2÷0.3÷3 =10.99 五、实验反思 1、影响过氧化氢酶活性测定的因素有哪些？ 过氧化氢酶提取自植物的新鲜叶片中，新叶与旧叶的酶活性存在差异，所以叶片的选择会影响酶活性的测定。 温度的变化也会引起酶活性的测定 研磨是否充分，洗涤是否洗干净也会影响。 2、实验测得的吸光度较小（吸光度的起始值较低），酶活性较小，可能是选取的叶片较老，实验中的失误，用滴定管滴定时，滴定的蒸馏水超过了1ml，造成了过氧化氢酶的浓度偏低，用紫外线吸收法测定时造成吸光度值偏低。