酶的提取及其活性影响
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简述酶提取的过程及其原理酶提取是一种将酶分离、纯化和富集的方法。
它是一项关键的生物技术,广泛应用于医学、食品工业、生物工程和农业生产等领域。
酶提取的过程涉及样品的处理、细胞破碎、分离纯化和稳定等步骤,并且其原理基于酶在化学环境中的特性和提取技术。
酶提取的过程主要包括以下几个步骤:1. 样品的处理:在进行酶提取之前,需要对样品进行必要的处理。
这可能包括去除杂质、脂肪、蛋白质以及其他可能影响酶纯化的成分。
此外,在酶提取之前,还需要对样品进行预处理,如搅拌、离心、过滤等,以达到更好的分离和纯化效果。
2. 细胞破碎:将细胞破碎是酶提取的关键步骤之一。
细胞破碎的目的是释放酶并将其分离出来。
常见的破碎方法有物理破碎、化学破碎和酶解破碎等。
物理破碎主要依靠高压机械力、超声波或高压抗冻聚能技术等。
化学破碎可以使用酸、碱或酶等化学物质来破坏细胞膜结构。
酶解破碎则利用酶的特性来破坏细胞膜。
3. 分离纯化:分离纯化是酶提取的重要步骤之一,目的是从复杂的混合物中高效地分离目标酶。
常见的分离技术有沉淀、过滤、离心、柱层析等。
其中,柱层析是一种常用且有效的方法,根据酶的特性和物理化学性质,通过选择性吸附和洗脱的方法实现酶的纯化。
柱层析常用的分离材料有凝胶过滤、离子交换、亲和层析和凝胶过滤等。
4. 稳定性评估:提取酶之后,需要对酶的稳定性进行评估。
酶在提取过程中常常会受到温度、pH、离子浓度和蛋白质浓度等环境因素的影响,从而导致酶的活性损失或失活。
稳定性评估试验可以通过测定酶的活性来评估其在不同条件下的稳定性,并找出最适宜的储存和使用条件。
酶提取过程的原理主要基于酶分子的特性和物理化学性质,如分子量、电荷、亲和性等。
不同的酶在提取过程中会因其特性的不同而选择不同的提取方法。
下面是几个常见的酶提取原理:1. 溶液条件:酶在某一特定条件下,如适宜的pH、离子浓度、温度等,具有较高的活性和稳定性。
通过调整溶液条件,可以提高酶的活性和稳定性,从而更好地提取酶。
高中生物关于酶的实验酶是生物体内一类具有生物催化作用的蛋白质,对于高中生物学习而言,了解酶的性质和作用具有重要意义。
以下是一份关于酶的实验文档,旨在帮助高中生更好地掌握酶的相关知识。
一、实验目的1.了解酶的特性和作用机理;2.掌握酶的催化效率及其影响因素;3.培养学生的实验操作能力和观察能力。
二、实验原理酶是一种具有高效、专一、可逆等特性的生物催化剂,能显著降低化学反应的活化能。
酶的活性受温度、pH值等因素的影响。
三、实验材料与仪器1.材料:新鲜肝脏、过氧化氢溶液、碘液、淀粉溶液、唾液、蔗糖溶液等。
2.仪器:烧杯、量筒、滴定管、试管、温度计、磁力搅拌器等。
四、实验步骤1.酶的提取(1)将新鲜肝脏洗净,剪碎,放入烧杯中;(2)加入适量生理盐水,用玻璃棒搅拌,使肝细胞破裂;(3)用纱布过滤,收集滤液,备用。
2.过氧化氢酶活性测定(1)取3支试管,分别加入2mL过氧化氢溶液;(2)向1号试管中加入2滴提取的肝酶液,2号试管中加入2滴唾液,3号试管中加入2滴蒸馏水;(3)观察各试管中气泡产生的速度,记录实验结果。
3.淀粉酶活性测定(1)取3支试管,分别加入2mL淀粉溶液;(2)向1号试管中加入2滴提取的肝酶液,2号试管中加入2滴唾液,3号试管中加入2滴蒸馏水;(3)将各试管放入热水中加热,观察各试管中淀粉消失的速度,记录实验结果。
4.蔗糖酶活性测定(1)取3支试管,分别加入2mL蔗糖溶液;(2)向1号试管中加入2滴提取的肝酶液,2号试管中加入2滴唾液,3号试管中加入2滴蒸馏水;(3)将各试管放入热水中加热,观察各试管中蔗糖消失的速度,记录实验结果。
五、实验结果与分析1.过氧化氢酶活性测定:1号试管中气泡产生速度最快,说明肝酶液中含有过氧化氢酶,具有催化分解过氧化氢的作用。
2.淀粉酶活性测定:1号试管中淀粉消失速度最快,说明肝酶液中含有淀粉酶,具有催化分解淀粉的作用。
3.蔗糖酶活性测定:1号试管中蔗糖消失速度最快,说明肝酶液中含有蔗糖酶,具有催化分解蔗糖的作用。
一、实验目的1. 学习果胶酶的提取方法。
2. 探究不同提取条件对果胶酶活性的影响。
3. 测定果胶酶的活性。
二、实验原理果胶酶是一种复合酶,主要包括果胶分解酶、果胶酯酶和果胶酶等。
它们能将果胶分解为低聚果胶、果胶酸和果胶单糖等,从而降低果胶的粘度,提高果汁的澄清度。
本实验通过提取果胶酶,并测定其活性,旨在了解果胶酶的提取方法和活性。
三、实验材料1. 材料:新鲜柑橘皮、硫酸铵、吐温-80、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、葡萄糖标准液、蒸馏水等。
2. 仪器:电子天平、高速离心机、恒温水浴锅、分光光度计、烧杯、量筒、移液器、试管等。
四、实验方法1. 果胶酶的提取(1)将新鲜柑橘皮洗净,去皮,切成小块。
(2)将柑橘皮与蒸馏水按1:10(质量比)的比例混合,置于高速离心机中,以4000 r/min离心10分钟。
(3)取上清液,加入硫酸铵,使硫酸铵的终浓度为0.5 mol/L,置于4℃冰箱中沉淀过夜。
(4)将沉淀物重新溶解于蒸馏水中,加入吐温-80,使吐温-80的终浓度为1%,混匀后置于高速离心机中,以4000 r/min离心10分钟。
(5)取上清液,用0.1 mol/L磷酸缓冲液(pH 6.0)透析,去除硫酸铵,透析时间为4小时。
(6)透析后的溶液即为果胶酶提取液。
2. 果胶酶活性测定(1)绘制标准曲线:以葡萄糖标准液为参比,采用紫外分光光度法测定葡萄糖浓度,绘制标准曲线。
(2)酶活性测定:取1 mL果胶酶提取液,加入0.5 mL 0.5%果胶溶液,混匀后置于恒温水浴锅中,在40℃下反应30分钟。
(3)终止反应:向反应体系中加入1 mL 1 mol/L NaOH溶液,混匀。
(4)测定吸光度:用分光光度计测定反应体系的吸光度,根据标准曲线计算葡萄糖浓度。
(5)计算酶活性:根据葡萄糖浓度和反应体系体积,计算果胶酶活性。
五、实验结果与分析1. 果胶酶提取结果通过实验,成功提取了果胶酶,提取液呈淡黄色,说明果胶酶提取成功。
第五节酶的分离、纯化及活性测定1一、酶的分离、纯化•:一类由细胞内产生然后分泌到细胞外进行作用胞外酶生然后分到行作的酶,这类酶大多都是水解酶类。
•胞内酶:另一类酶在细胞内合成后在细胞内起催化作用的,这类酶数量较多。
的多2一般原则:般原则:防止强酸、强碱, 要求加入的化学试剂不使酶变性;在低温下操作,全部操作在低温0~4℃;在分离提纯过程中避免剧烈搅拌 在分离提纯过程中,避免剧烈搅拌;在提纯溶剂中加一些保护剂如少量EDTA 在提纯溶剂中加一些保护剂,如少量EDTA、少量β-巯基乙醇;在不破坏所需酶的条件下,可使用各种“激烈的烈”的手段。
3酶的分离提纯三个基本环节:第一抽提,即把酶从材料转入溶剂中制成酶溶液;第二纯化,即把杂质从酶溶液中除掉或从酶溶液中把酶分离出来;第三制剂,即将酶制成各种剂型。
在酶的分离纯化过程中.每步都须做三件事:第一第,测定酶活力(IU/ml);第二,测定蛋白质含量(mg/ml);第三,测量体积(ml)。
4基本操作程序微生物、动物、选材植物加入提取液抽提胞内酶先破碎抽提先净化处理再沉淀法分离离子交析分离纯化换层析,凝胶过滤,液相色谱,亲和色谱和超滤等5(一)酶的抽提()酶的抽提1、破碎细胞对于细胞外酶可用水缓冲液浸泡过对于细胞外酶可用水、缓冲液浸泡过滤后,可得粗抽提液。
对于细胞内酶要破碎细胞、动物细胞较易破碎,通常用匀浆器捣碎机,制成较易破碎,通常用匀浆器、捣碎机,制成匀浆离心后可得酶抽提液。
细菌细胞壁较厚,需用超声波、溶胞壁较声溶菌酶等抽提。
酶等提62、酶的抽提酶的抽提一般的酶可用稀酸或稀碱的水溶液抽提出来。
抽提条件:提出来抽提条件⑴抽提溶的pH选择应该在酶的pH稳定,并离范围之内,并且最好远离等电点。
低温下抽提⑵低温下抽提(0~40C)7(二)酶的纯化()酶的纯化抽提液中除含有所需有酶外,还含有其它大抽提液中除含有所需有酶外还含有其它大分子物质。
常用分离纯化的方法:①溶解度②电荷性质③大小或质量④亲和部位。
黄豆豆渣中脲酶的提取精制及其影响因素研究张铁军;施圆圆;孔令漪;曹蓝霄;周嘉青【摘要】为拓展脲酶的国产化途径,对黄豆豆渣中脲酶的提取进行了研究.建立了从黄豆豆渣中提取脲酶的全套流程,利用盐析法和有机溶剂沉淀法,通过浸提及离心等试验操作手段,将黄豆豆渣中的脲酶进行提取精制,产率为0.1%.同时确定了脲酶的最佳提取条件:其最佳浸提温度为50℃,最佳丙酮浓度为50%,最适pH为7.0.利用纳氏试剂比色法的原理,测得该脲酶在最佳实验条件下的米氏常数Km值为4.11×10-2 mol/L,1 mL脲酶溶液中的酶活力为18.63 U.从黄豆豆渣中提取脲酶,既可解决脲酶的国产化问题,又可提高黄豆豆渣的附加值,研究结果具有良好的工业价值和经济效益.【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2017(007)003【总页数】5页(P253-257)【关键词】黄豆豆渣;脲酶;酶活力;Km;酶活影响因素【作者】张铁军;施圆圆;孔令漪;曹蓝霄;周嘉青【作者单位】广州医科大学生命科学学院,广州511436;广州医科大学生命科学学院,广州511436;广州医科大学第三临床学院,广州511436;广州医科大学第三临床学院,广州511436;广州医科大学南山学院,广州511436【正文语种】中文脲酶(urease)亦称尿素酶,是一种寡聚酶,分子量约为293 500 Da,等电点为3.9,具有绝对专一性[1],特异性地催化尿素水解释放出氨和二氧化碳[2]。
脲酶是一种在各行业应用广泛的重要生物制剂。
广泛分布于豆类植物中,尤其是在黄豆、刀豆中含量丰富,约1%~1.5%。
在医药方面,脲酶是幽门螺旋菌感染诊断试验RUT中的一种重要的酶[3];在农业方面,适当条件下应用种子封装与脲酶可显著增强植物早期阶段氮营养的吸收利用[4],另外,脲酶还可用于尿素废水的处理[5]。
国外对脲酶的制备研究早已成熟,生产方法主要是从洋刀豆中提取脲酶,并于近年来开始致力于研究脲酶的其他作用,如利用重组酸性脲酶消除致癌因素氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,EC)前体物质尿素等[6]。
一、实验目的1. 了解果胶酶的提取方法;2. 掌握果胶酶活性的测定方法;3. 探究不同提取方法对果胶酶活性的影响。
二、实验原理果胶酶是一种复合酶,主要由果胶分解酶、果胶酯酶和半乳糖醛酸酶组成。
它能够分解植物细胞壁中的果胶,使植物组织变得柔软,便于提取。
本实验通过提取黑曲霉等真菌中的果胶酶,并测定其活性,以了解果胶酶的特性。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 黑曲霉菌种- 柑橘皮- 硫酸铵- 乙酸乙酯- 氯化钠- 碳酸氢钠- 磷酸氢二钠- 磷酸二氢钠- 果胶- 水浴锅- pH计- 离心机- 移液器- 烧杯- 试管- 滴定管- 酶标板- 酶标仪2. 实验试剂:- 磷酸盐缓冲液(pH 6.8)- 果胶酶提取液- 果胶溶液- 氯化钠溶液- 碳酸氢钠溶液- 磷酸氢二钠溶液- 磷酸二氢钠溶液四、实验方法1. 果胶酶提取(1)将黑曲霉菌种接种于装有马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基的培养皿中,培养48小时。
(2)将培养好的黑曲霉菌种接种于装有马铃薯葡萄糖液体培养基的三角瓶中,培养48小时。
(3)将培养好的菌液以4,000 r/min离心10分钟,收集菌体。
(4)将菌体用pH 6.8的磷酸盐缓冲液洗涤三次,去除杂质。
(5)将洗涤后的菌体加入硫酸铵溶液中,搅拌溶解,调节pH至7.0。
(6)将溶液以4,000 r/min离心10分钟,收集沉淀。
(7)将沉淀用pH 6.8的磷酸盐缓冲液洗涤三次,去除杂质。
(8)将洗涤后的沉淀加入乙酸乙酯溶液中,搅拌溶解,去除蛋白质。
(9)将溶液以4,000 r/min离心10分钟,收集沉淀。
(10)将沉淀用pH 6.8的磷酸盐缓冲液洗涤三次,去除杂质。
(11)将洗涤后的沉淀加入氯化钠溶液中,搅拌溶解,调节pH至7.0。
(12)将溶液以4,000 r/min离心10分钟,收集沉淀。
(13)将沉淀用pH 6.8的磷酸盐缓冲液洗涤三次,去除杂质。
(14)将洗涤后的沉淀加入碳酸氢钠溶液中,搅拌溶解,调节pH至7.0。
酪氨酸特性及其影响因素摘要:酶是由生物细胞合成的、对特定底物起高效催化作用的蛋白质,是生物催化剂。
生物体内所有的化学反应几乎都是在酶的催化作用下进行的。
只要有生命活动的地方就有酶的作用,生命不能离开酶的存在。
在酶的催化下,机体内物质的新陈代谢有条不紊地进行着;同时又在许多因素的影响下,酶对代谢发挥着巧妙的调节作用。
生物体的许多疾病与酶的异常密切相关;许多药物也可通过对酶的作用来达到治疗的目的。
随着酶学研究的深入,必将对人类社会产生深远影响和做出巨大贡献。
Summary: The enzyme is high efficiency catalyst on a specific substrate protein synthesis by biological cells is the biological catalyst. Chemical reactions in all organisms is almost in the under the catalysis of enzyme. As long as there is life there is the function of enzyme the enzyme in the presence of life can not leave. In the enzyme catalytic machine body material the new supersedes the old. With everything in good order and well arranged; and at the same time, the influence of many factors under the regulation of enzyme plays cleverly on metabolism. Many diseases and enzyme of organisms are closely related; many drugs can also be based on the role of the enzyme to achieve the purpose of treatment. With the in-depth study of bound enzyme have a far-reaching impact on human society and make great contributions to. 关键词:酶催化活性影响因素正文引言:酶是具有催化作用的蛋白质。
酶的主要提取方法及其优缺点酶的主要提取方法及其优缺点生物工程09-1班杨桠楠0901*******1、有机溶剂沉淀是利用酶与其他杂质在有机溶剂中的溶解度不同,通过添加一定量的某种有机溶剂,使酶或杂质沉淀析出,从而使酶与杂质分离的。
优点:1)分辨率比盐析法高2)沉淀不需脱盐3)溶剂易蒸发,沉淀易离心缺点:1)有机溶剂易燃、易爆,对安全要求较高。
2)对某些具有生物活性的大分子容易引起变性失活,操作需在低温下进行。
沉淀析出后要尽快分离,尽量减少有机溶剂对酶活力的影响。
2、等电点沉淀是利用两性电解质在等电点时溶解度最低,以及不同的两性电解质有不同的等电点这一特性,通过调节溶液的pH值,使酶或杂质沉淀析出,从而使酶与杂质分离的优点:1)大多数蛋白质的pI都在偏酸性范围内2)无机酸(如磷酸、盐酸、硫酸)价格较低3)无需除掉多余酸即可进行下一步纯化缺点:1)酸化时,容易引起蛋白质失活3、有机聚合物沉淀法(复合沉淀法)是在酶液中加入某些物质,使它与酶形成复合物而沉淀下来,从而使酶与杂质分离的。
优点:1)操作条件温和,不易引起生物大分子变性。
2)沉淀效能高,使用少量的PEG即可沉淀相当多的生物大分子。
3)沉淀后有机聚合物容易去除。
4、盐析沉淀法利用不同蛋白质在不同的盐浓度条件下溶解度不同的特性,通过在酶液中添加一定浓度的中性盐,使酶或杂质从溶液中析出沉淀,从而使酶与杂质分离常用的盐析剂: 硫酸铵优点:1)盐析能力强。
2)在水中溶解度最大(25℃时为4.1mol/L)。
而温度系数最小(对温度不敏感)。
3)价格便宜。
浓度高时也不会引起蛋白质和酶生物活性的丧失,抽提效果好。
缺点:1)缓冲能力差2)NH4+的存在干扰蛋白质的测定3)得到的样品欲继续纯化时,需花一定时间脱盐。
5、双水相萃取技术是用两种不相溶的亲水性高分子聚合物水溶液,如聚乙二醇(PEG)和葡聚糖(Dextran)进行萃取。
由于形成的两相均有很高的含水量(达70%?90%),故称“双水相”系统。
碱性磷酸酶的提取分离和比活力的测定碱性磷酸酶是一种广泛存在于生物体内的酶,能够催化酸性环境下的磷酸酯水解反应,在多种生理过程中发挥重要作用。
其提取分离和比活力的测定具有重要的科学研究价值和应用前景。
一、碱性磷酸酶的提取分离1、组织样品制备将待提取的组织放入离心管中,加入磷酸盐缓冲液(pH 7.4),用高速离心离心3-5分钟,去除上清液并加入1mL磷酸盐缓冲液,在实验台上加入玻璃珠或石英砂,放入冰箱冷冻器中。
2、细胞裂解将组织经过粉碎的样品加入磷酸盐缓冲液(pH 7.4),放入研钵中,加入冰冷甲醇,研磨5-10分钟。
将打磨液离心分离,上清液用分液漏斗收集,加入等量的0.1mol/L四乙基铵溶液,静置20分钟,收集上清液并加入2.5%聚乙烯醇。
3、沉淀和提取将沉淀后的样品中加入氯仿等有机溶剂,轻微摇动,分离出沉淀,将上清液倒入烧瓶中,并用氯仿洗涤,收集洗涤液后将其合并,加入甲醇进行沉淀,离心分离,去除上清液,加入2-3倍体积的丙酮,静置反复冲洗多次。
将沉淀中加入适量的溶解液,摇混均匀,转移至离心管中,并用离心机转速2800r/min/5 min。
二、碱性磷酸酶的比活力测定1、酶活性试验体系将提取分离后的活性酶样品用注射器加入已配制好的酶活性试验体系中,包括10mM Tris-HCl缓冲液(pH 8.0)、1 mM EDTA缓冲液、2 mM酚酞液、0.1M NaCl等,总体积为2ml。
2、样品处理制备所需要的各种试剂和标准品,并制备好标准品不同浓度的稀释液。
将稀释后的酶样品取1ml,加入酶活性试验体系中,并在无酶样品控制下,以相同的温度下逐渐加入不同的底物溶液,如α-萘酚磷酸钠。
注意不要影响反应溶液 pH 值和终点的颜色产生,以免误诊。
3、反应终止在反应末期,可以加入固定量的0.1N NaOH终止反应,并使用p-酚酸作为对照品和标准品进行比较或质控,并测定比活力。
综上所述,选择合适的方法提取分离和测定碱性磷酸酶的比活力对于进一步探究其在生理过程中的作用机制以及相关疾病的诊断和治疗等方面具有重要的意义。
一、实验目的通过本实验,了解酶的特性和作用机理,掌握酶的催化活性、专一性、温度和pH 值对酶活性的影响,以及酶的激活剂和抑制剂对酶活性的影响。
二、实验原理酶是一种生物催化剂,具有高效性、专一性和可调节性等特点。
酶的催化活性受多种因素影响,如温度、pH值、底物浓度、激活剂和抑制剂等。
本实验通过观察不同条件下酶的催化活性变化,探讨酶的特性。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:(1)淀粉溶液、蔗糖溶液、酵母浸膏、酶提取液(2)碘液、班氏试剂、氢氧化钠、盐酸、硫酸铵、氯化钠、硫酸铜(3)恒温水浴锅、试管、试管架、滴管、显微镜等2. 实验仪器:(1)恒温水浴锅:用于控制实验温度(2)试管、试管架:用于盛装实验试剂(3)滴管:用于移取试剂(4)显微镜:用于观察酶活性变化四、实验方法与步骤1. 酶的催化活性实验(1)取两只试管,分别加入0.5%淀粉溶液和0.5%蔗糖溶液(2)向两只试管中分别加入等量的酶提取液(3)将两只试管放入恒温水浴锅中,分别在37℃和50℃下反应30分钟(4)取出试管,加入碘液,观察颜色变化2. 酶的专一性实验(1)取两只试管,分别加入0.5%淀粉溶液和0.5%蔗糖溶液(2)向两只试管中分别加入等量的唾液淀粉酶(3)将两只试管放入恒温水浴锅中,分别在37℃下反应30分钟(4)取出试管,加入班氏试剂,观察颜色变化3. 温度对酶活性的影响实验(1)取三只试管,分别加入0.5%淀粉溶液(2)向三只试管中分别加入等量的酶提取液(3)将三只试管分别放入0℃、37℃和50℃的恒温水浴锅中,反应30分钟(4)取出试管,加入碘液,观察颜色变化4. pH值对酶活性的影响实验(1)取三只试管,分别加入0.5%淀粉溶液(2)向三只试管中分别加入等量的酶提取液(3)向三只试管中分别加入不同pH值的缓冲溶液(4)将三只试管放入恒温水浴锅中,分别在37℃下反应30分钟(5)取出试管,加入碘液,观察颜色变化5. 激活剂和抑制剂对酶活性的影响实验(1)取两只试管,分别加入0.5%淀粉溶液(2)向两只试管中分别加入等量的酶提取液(3)向其中一只试管中加入适量的激活剂硫酸铵,另一只试管中加入适量的抑制剂氯化钠(4)将两只试管放入恒温水浴锅中,分别在37℃下反应30分钟(5)取出试管,加入碘液,观察颜色变化五、实验结果与分析1. 酶的催化活性实验在37℃下,淀粉溶液加入酶提取液后颜色变蓝,说明酶具有催化活性;在50℃下,淀粉溶液加入酶提取液后颜色变浅,说明高温抑制了酶的活性。
一、实验目的1. 理解和掌握生化酶的制备原理和方法。
2. 掌握从生物材料中提取酶的一般步骤。
3. 学习通过不同的方法提高酶的活性。
二、实验原理酶是一种生物催化剂,具有高效、专一、可逆等特点。
在生物体内,酶催化各种生化反应,维持生命活动。
本实验通过从生物材料中提取酶,旨在了解酶的制备过程,并探究影响酶活性的因素。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:酵母细胞、鸡肝、鸡蛋清等。
2. 仪器:研钵、离心机、恒温水浴锅、移液器、比色计等。
四、实验步骤1. 酶的粗提取- 将酵母细胞、鸡肝、鸡蛋清等生物材料分别研磨成匀浆。
- 将匀浆分别用蒸馏水、生理盐水、缓冲液等溶液进行洗涤,以去除杂质。
- 将洗涤后的匀浆离心,收集上清液即为粗酶液。
2. 酶的纯化- 采用不同的层析技术(如凝胶过滤层析、离子交换层析等)对粗酶液进行纯化。
- 通过检测酶活性,确定最佳层析条件。
3. 酶的活性测定- 选择合适的底物和反应体系,通过比色法、紫外分光光度法等方法测定酶活性。
4. 影响酶活性的因素- 研究温度、pH、抑制剂、激活剂等因素对酶活性的影响。
五、实验结果与分析1. 酶的粗提取- 通过研磨、洗涤、离心等步骤,成功从酵母细胞、鸡肝、鸡蛋清等生物材料中提取出粗酶液。
2. 酶的纯化- 通过凝胶过滤层析、离子交换层析等方法,成功将粗酶液纯化,得到较纯的酶。
3. 酶的活性测定- 通过比色法、紫外分光光度法等方法,成功测定酶活性,并确定最佳反应条件。
4. 影响酶活性的因素- 通过实验,发现温度、pH、抑制剂、激活剂等因素对酶活性有显著影响。
例如,在一定温度范围内,酶活性随温度升高而增强;在适宜的pH值下,酶活性最高;某些抑制剂可抑制酶活性,而激活剂可提高酶活性。
六、实验结论1. 成功从生物材料中提取出酶,并对其进行纯化。
2. 了解酶的制备原理和方法,掌握酶的活性测定方法。
3. 掌握影响酶活性的因素,为酶的应用提供理论依据。
七、实验讨论1. 在酶的制备过程中,如何提高酶的纯度和活性?2. 如何优化酶的制备工艺,降低成本?3. 酶在生物技术、医药、食品等领域的应用前景如何?八、实验展望1. 进一步研究酶的结构与功能,为酶的应用提供更深入的理论基础。
菠萝蛋白酶的提取纯化及化学修饰对其活性的影响一、实验目的1、掌握菠萝蛋白酶的提取纯化方法2、了解菠萝蛋白酶的活力测定方法3、了解化学修饰的方法并探究对其活力的影响。
4、探究菠萝蛋白酶的稳定性二、实验原理菠萝蛋白酶是典型的巯基蛋白质, 广泛存在于菠萝果实、芽、叶、茎中, 分子量为33 000, 能分解蛋白质和酰胺等。
它的水解活性较木瓜酶高10 倍以上。
因此有广泛的用途。
它作为一种食品添加剂可用于肉质嫩化、啤酒澄清. 还用于胶、水解蛋白的生产, 在医药上它可在生物体内溶解纤维蛋白及血凝块。
因此可以治疗水肿及多种炎症, 它能迅速溶痂。
对正常组织无害, 不影响植皮, 适用于中小面积深度烧伤的治疗。
•菠萝蛋白酶的理化条性质•最佳温度:53±1℃•失活温度:≥65℃•最佳PH值: 5.0~8.0•失活PH值:小于3.0和大与9.5•推荐用量:0.05~0.1%对蛋白质计•温度范围:50~60℃作用PH值: 6.0~9.0提取菠萝蛋白酶的传统工艺是高岭土吸附法和单宁沉淀法。
高岭土吸附法生产工艺和操作都比较复杂,原材料消耗多,所需设备也多,酶活总回收率低,但产品质量较好,纯度较高,单宁沉淀法工艺和操作比高岭土法简单,原材料消耗少,所需设备少,但酶活回收率低。
超滤法使菠萝蛋白酶产品更纯,而且酶粉得率比传统工艺高,但超滤法生产工艺和和操作比上述两种方法复杂,工人素质要求高,且设备一次性投资大。
本实验采用单宁沉淀法提取菠萝蛋白酶。
活性测定方法是以酪蛋白水解释放的氨基酸在275nm的吸收值为基础。
酶活单位定义为在37℃,pH7.0的条件下,每分钟水解酪蛋白所产生的酪氨酸的微克数为一个菠萝蛋白酶单位。
pH 值对酶活力有很大的影响,大多数的酶在酸性条件下活力最强,最适合菠萝蛋白酶的pH 为7. 4 ,在碱性条件下就会失活,在操作过程中应注意pH 值的变化。
实验材料1、材料:新鲜的成熟菠萝2、仪器:榨汁机、离心机、紫外分光光度计、恒温水浴锅、氯化钙的干燥器、CMSepharose FF 凝胶(1.1cm×30.0cm)、研钵、滴管(大、小)、烧杯(大、中、小)、试管、具塞试管、白瓷板、温度计、PH计、搅拌棒3、试剂:0.2%单宁、5 %苯甲酸钠溶液、0. 1 %/0.5%EDTA 溶液、1. 5%氯化钠溶液、0. 5%乙酸锌溶液、0.06 %抗坏血酸溶液、0. 5%硫代硫酸钠、1 %L - 半胱氨酸溶液、20mM pH4.0 的醋酸缓冲液、1MNaCl~20mM pH4.0 醋酸缓冲液(含0.01%EDTA)、双缩脲试剂、pH7.0 的干酪素溶液、酶液激活液(pH4.5 ,L-cys 和EDTA-2Na 配制)、三氯乙酸溶液、标准酪蛋白试剂、0.1M盐酸、0.1M氢氧化钠、50%乙二醇、50%甘露醇、50%葡萄糖、50%甘油、O.1mol/L柠檬酸盐缓冲液(pH 3.0)、NEM1、实验材料新鲜菠萝(下脚料)、0.1mg/ml牛血清蛋白2、实验试剂①柠檬酸钠②维生素C ③单宁④0.1%EDTA溶液⑤1.5%氯化钠溶液⑥1%酪蛋白溶液⑦1mol/L氢氧化钠溶液⑧0.05mol/L磷酸缓冲液(溶解磷酸二氢钾,加氢氧化钾调PH至7.0)⑨激活剂(PH7.0,0.05mol/L磷酸缓冲液,内含15mmol/L硫代硫酸钠和6mmol/LEDTA-2Na,现配现用)1、榨汁机;2、离心机;3、紫外可见分光光度计(1cm石英比色皿);4、恒温水浴锅(37℃);5、试管、试管架;6、烧杯、容量瓶;7、移液管;三、实验步骤1、菠萝蛋白酶的提取提取:菠萝洗净榨汁。
生物活性物质的分离提纯及其药理学效应生物活性物质是指能够影响生物体代谢、活动及行为的物质,如酶、蛋白质、激素、抗体等。
这些物质不仅在生命科学领域具有广泛的应用,还包括医学和药学领域。
生物活性物质的分离提纯是指将混合物中的目标成分分离出来,以纯化或提高其纯度,进而研究其化学和生物学性质。
在生物医学研究中,常利用生物活性物质进行动物实验以研究其药理学效应,探索其治疗疾病的潜力。
一、生物活性物质的分离提纯方法生物活性物质的分离提纯方法主要有物理分离、化学分离和生物学分离。
1、物理分离物理分离是利用生物活性分子的物性将其从混合物中提取出来。
常用的物理分离方法包括过滤、离心、溶剂抽提、蒸馏、萃取、气相色谱、液相色谱等。
例如,离心是一种将混合物中不同重量或密度的成分进行分离提纯的方法。
当混合物在较高速度下旋转时,密度较大的物质会沉淀到离心管底部,而密度较小的物质则会上浮到上层液体中。
这种方法适用于分离细胞中的各种组分、微量化合物与大量生化物质等。
2、化学分离化学分离是利用化学反应的特性将混合物中的成分分离出来。
常用的化学分离方法包括萃取、离子交换、吸附剂、分子筛等。
例如,萃取法是一种利用溶剂对混合物进行分离的方法。
混合物中目标化合物可以被有机溶剂萃取出来,而其他化合物留在原混合物中。
此法需要熟悉目标化合物和其他化合物的物理化学性质,以选择能够将目标成分选择性地提取出来的溶剂或萃取剂。
3、生物学分离生物学分离是利用生物学特性将混合物中的成分分离出来。
常用的生物学分离方法包括免疫分离和亲和层析。
例如,免疫分离是利用抗体和抗原的特异性结合来分离目标分子的一种方法。
把混合物中的目标分子与已知的抗体结合,再通过一张膜,固体颗粒或其它手段将抗原与抗体复合物分离出来。
二、药理学效应的探究生物活性物质的药理学效应与其成分、纯度、剂量和用药途径等有关。
在药理学实验中,可以通过不同的实验手段来探究其药理学效应。
1、细胞实验细胞实验是进行生物活性物质体内作用机制研究的重要手段。
一、实验目的1. 学习并掌握酶细胞提取的基本原理和操作步骤。
2. 了解酶细胞在不同提取方法中的提取效率和活性。
3. 掌握酶活性检测方法,评估提取酶细胞的酶活性。
二、实验原理酶细胞是细胞内含有酶的一种特殊细胞,其酶活性在生物体内具有重要的生物学功能。
本实验通过提取酶细胞,研究不同提取方法对酶活性的影响,为后续酶活性的研究提供基础。
三、实验材料与仪器1. 材料:酶细胞、提取液、离心机、移液器、酶活性检测试剂盒等。
2. 仪器:离心机、移液器、恒温水浴锅、酶活性检测仪、显微镜等。
四、实验步骤1. 酶细胞培养:将酶细胞接种于含有适宜培养基的培养皿中,在适宜条件下培养至对数生长期。
2. 酶细胞提取:将培养好的酶细胞用无菌水洗涤,加入适量的提取液,充分混匀,低温条件下破碎细胞。
3. 离心分离:将提取液以4,000 r/min离心10分钟,收集上清液。
4. 酶活性检测:取适量上清液,按照酶活性检测试剂盒说明书进行酶活性检测。
5. 结果分析:对比不同提取方法对酶活性的影响,分析最佳提取方法。
五、实验结果与分析1. 酶细胞提取效果:通过离心分离,成功提取出酶细胞中的酶成分。
2. 酶活性检测:根据酶活性检测试剂盒说明书,测定酶活性,结果如下:表1:不同提取方法对酶活性的影响| 提取方法 | 酶活性(U/mL) || -------- | -------------- || 法1 | 10.5 || 法2 | 12.0 || 法3 | 9.8 |从表中可以看出,提取方法2对酶活性的提取效果最佳。
3. 结果分析:不同提取方法对酶活性的影响主要与提取液的成分、pH值、温度等因素有关。
在本实验中,提取方法2在酶活性提取方面表现最佳,可能是因为该方法在提取过程中能够更好地保护酶的活性。
六、结论1. 通过本实验,成功提取出酶细胞中的酶成分,并测定了酶活性。
2. 酶细胞提取效果与提取方法密切相关,本实验结果表明,提取方法2在酶活性提取方面表现最佳。
溶菌酶的提取,分离纯化,产物纯度鉴定及活性测定溶菌酶的提取,分离纯化,产物纯度鉴定及活性测定实验目的:1、学习和掌握溶菌酶的制备过程2、学习和掌握溶菌酶的纯化过程3、学习和掌握聚丙烯酰胺凝胶电泳的德原理和技术4、测定溶菌酶的分子量和所提取的溶菌酶的浓度5、测定所提取的溶菌酶的活性试验原理:溶菌酶(lysozyme)又称胞壁质酶(muramidase)或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶(N-acetylmuramide glycanohydrlase),是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶。
主要通过破坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的β-1,4糖苷键,使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽,导致细胞壁破裂内容物逸出而使细菌溶解。
溶于水,不溶于乙醚和丙酮,pI为11.0-11.35,最适pH值6.5。
酸性介质中可稳定存在,碱性介质中易失活。
溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合,与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐,使病毒失活。
因此,该酶具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。
该酶广泛存在于人体多种组织中,鸟类和家禽的蛋清、哺乳动物的泪、唾液、血浆、尿、乳汁等体液以及微生物中也含此酶,其中以蛋清含量最为丰富。
从鸡蛋清中提取分离的溶菌酶是由18种129个氨基酸残基构成的单一肽链。
它富含碱性氨基酸,有4对二硫键维持酶构型,是一种碱性蛋白质,其N端为赖氨酸,C端为亮氨酸。
可分解溶壁微球菌、巨大芽孢杆菌、黄色八叠球菌等革兰阳性菌。
2.1、离子交换层析离子交换层析是依据混合样品中各种离子或离子化合物与离子交换树脂的可交换离子之间的交换程度不同而进行分离纯化的。
离子交换层析主要是离子交换剂与溶液中离子或离子化合物以离子交换方式进行,过程是可逆的。
由于离子交换剂对溶液中各种离子具有不同的结合力,也就是说,离子交换剂对各离子的排斥和阻滞作用不同,从而引起各离子在柱内的流速差异,逐渐发生分离,最终分别流出层析柱。
该法可同时分析多种离子化合物,具有灵敏度高,重复性、选择性好,分离速度快等优点。
青 岛 科 技 大 学本 科 毕 业 设 计(科 技 论 文)题目 __________________________________ __________________________________指导教师__________________________ 辅导教师__________________________ 学生姓名__________________________ 学生学号______________________________________________院(部)____________________________专业________________班 ______年 ___月 ___日酪氨酸酶的提取及其催化活性研究 影响唾液淀粉酶活性的因素化学 应用化学 112 2014 11 14酶的提取及其催化活性研究摘要绝大多数酶的化学本质是蛋白质,本文从酶活性的定义出发,论述了酶的种类、特性以及影响酶活性的因素,酶在人们的生产、生活中均有广泛应用,探讨酶的特性对研究酶的人工合成有积极意义,通过与酶促反应速率的影响因素的比较,阐释影响酶活性的因素,来帮助我们正确理解酶活性以及理解酶活性的影响因素。
The chemical nature of most enzymes are proteins, from the definition of enzyme activity of enzyme, discusses the types, characteristics and factors affecting enzyme activity, enzyme are widely used in people's production and life, has a positive meaning to explore the properties of the enzyme to study enzymatic synthetic, through influence and enzymatic reaction the rate of factor comparison, explains the factors affecting enzyme activity, to help us to correctly understand the enzyme activity and enzyme activity factor influence understanding.关键词:酶;活性;影响因素1.综述1.1酶的简介酶(enzyme)是由生物细胞合成的、对特定底物(substrate)起高效催化作用的蛋白质,是生物催化剂。
生物体内所有的化学反应几乎都是在酶的催化作用下进行的。
只要有生命活动的地方就有酶的作用,生命不能离开酶的存在。
在酶的催化下,机体内物质的新陈代谢有条不紊地进行着;同时又在许多因素的影响下,酶对代谢发挥着巧妙的调节作用。
生物体的许多疾病与酶的异常密切相关;许多药物也可通过对酶的作用来达到治疗的目的。
随着酶学研究的深入,必将对人类社会产生深远影响和作出巨大贡献。
酶的化学本质是蛋白质。
结构上,同样具有一、二、三级结构,有些酶还具有四级结构。
分子的化学组成上,有单纯酶和结合酶之分。
单纯酶分子是仅由蛋白质构成的酶,不含其他物质,如脲酶、活化蛋白酶、淀粉酶、核糖核酸酶等等。
结合酶分子是由蛋白质分子和非蛋白质部分组成,前者称为酶蛋白(apoenzyme),后者称辅助因子(cofactor)。
辅助因子是金属离子或有机小分子。
酶蛋白与辅助因子结合形成的复合物称全酶(holoenzyme),酶蛋白和辅助因子各自独立存在时,均无催化活性,只有全酶才有催化活性。
在酶促反应中酶蛋白决定着反应的专一性和效率,而辅助因子则决定着反应的种类和性质。
辅助因子按其与酶蛋白结合的紧密程度和作用特点,一般分为辅酶(coenzyme)和辅基(prosthetic group)。
辅酶是指辅助因子与酶蛋白结合松弛,没有固定的组成比,往往可用透析或超滤法除去,在反应中作为底物接受质子或基团后离开酶蛋白,参加另一酶促反应并将所携带的质子或基团转移出去,或者相反。
而辅基是指与酶蛋白结合比较紧密,与酶蛋白有一定的组成比,不能通过透析或超滤法除去,在反应中辅基不能离开酶蛋白。
辅助因子中大部分是金属离子,约占 2/3。
小部分是稳定的有机小分子。
常见的金属离子有K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Cu2+(Cu+)、Zn2+、Fe2+(Fe3+)等。
金属离子以辅基出现的称金属酶,以辅酶出现的称金属激活酶。
金属辅助因子的作用是多方面的,或者作为酶活性中心的催化基团参与催化反应,传递电子;或者作为连接酶与底物的桥梁,便于酶对底物起作用;或者是稳定酶的构象所必需的;或者中和阴离子,降低反应中的静电作用等。
有机小分子的辅助因子,主要是参与酶的催化过程,在反应中传递电子、质子或一些基团。
酶分子中能与底物作用或结合形成酶 - 底物中间配合物的区域称酶的活性中心。
对于结合酶而言,辅酶(辅基)分子或分子中的某一部分结构往往就是活性中心的组成部分。
酶既具备一般非生物催化剂的加快反应速度的功能,又具有一般催化剂所不具备的生物大分子的特征。
酶与一般非生物催化剂相比,具有以下几个特点:1、酶的主要成分是蛋白质。
它具有表现活性和专一性所必需的空间结构,以提供反应中心。
由于蛋白质遇高温、强酸、强碱、重金属盐或紫外线等容易变性而失活,所以酶促反应都是在比较温和的条件下进行的,如人体中的各种酶促反应,一般都在体温(37℃)和pH 约为7 的条件下进行。
2、酶促反应所需的活化能较低。
如使 1 mol 蔗糖水解所需活化能高达 1.34 MJ,用 H+ 离子作催化剂时活化能降至 87.9 KJ,若用蔗糖酶催化时只需 39.4 KJ。
3、酶的催化效率非常高。
酶的催化效率通常比非催化反应高 108 ~1020 倍,比一般非生物催化剂高 107 ~1013 倍。
如存在于血液中能催化 H2CO3 分子分解的碳酸酐酶,它的催化效率非常高,每一分子每分钟可以催化 1.9×107 个 H2CO3 分子分解。
正是因为血液中有这样高效率的酶,才能及时完成排放 CO2 的任务,维持血液的正常生理 pH 值。
4、酶具有高度的专一性。
酶对所作用的底物有严格的选择性,每一种酶只能对某一类物质甚至只对某一种物质起催化作用,这是一般非生物催化剂所无法比拟的。
影响酶作用的因素有酶的浓度、底物浓度、pH、温度和抑制剂等。
在酶浓度恒定的情况下,增加底物的浓度,可以提高酶促反应的初速度。
当底物浓度增至某一限度后,反应初速度就不再随底物的浓度而变化,而是逐渐趋近某一极限值,这个极限值称为最大速度(Vmax)。
酶的以上特性已引起化学工作者的极大兴趣,如酶正被作为分析试剂、探针得到应用;生物酶的化学模拟已广泛开展,将为研制高性能的工业催化剂奠定基础。
酶的电化学研究的开展还开辟了生物电化学的新领域。
酶化学是一门交叉学科,对其研究具有广阔的前景。
酶促反应动力学是酶化学的主要内容之一,这方面的研究具有重要的理论和实践意义。
1.2课题的研究目的及意义酪氨酸酶的作用底物具有一定的广谱性,并且其对底物邻位羟基的催化具有高度的特异性,因而在催化合成有重要价值的化合物上,酪氨酸酶引起很多科学家的关注。
酪氨酸酶可以催化单酚和二酚形成的醌类化合物在水溶液中不稳定,经过一系列催化反应,可自身聚合或与其它物质(有机胺类化合物等)聚合反应形成不溶于水的大分子物质而沉淀。
因此酪氨酸酶不仅除去酚类物质,还能去除其它多种有机物,如有机胺、有机氯化合物等[1,2]。
现利用酪氨酸酶处理工业废水的技术已经成熟。
可以采用电流法测定酪氨酸酶的活性,因此,可以将酪氨酸酶做成酶电极用于检测水环境中是否含有有毒物质[3]。
酪氨酸酶是黑色素合成的限速酶。
近年来的研究表明,黑色素在防紫外线辐射、清除自由基、作为无定形半导体、化妆品、以及生物杀虫剂的光保护剂等方面都具有广阔的应用前景[4]。
酪氨酸酶的抑制剂可被作为化妆品中的增白剂如熊果甙和曲酸,因此可以以酪氨酸酶作为研究对象寻找更好的美白剂[5-9]。
同时,酪氨酸酶激活剂如一些中药的提取物则被用于治疗白化病和白癫疯等疾病[10]。
编码酪氨酸酶的基因(melO)的启动子是个非常强的启动子,可用于对弱启动子的研究。
而且通过基因融合技术,可以用melO调控合成大量高纯度的蛋白,如Hyper2protein的生成[11]。
酪氨酸酶基因在基因工程中,可以作为一种很好的基因标记。
因此,老鼠、兔子都可以作为生物工程中很好的模式生物。
酪氨酸酶基因突变会导致形成多种疾病,如白化病,黑色素瘤等。
所以近年来,对酪氨酸酶的研究已转向色素障碍性疾病、黑色素瘤、白化病及早发性老年痴呆疾病的应用上。
因此,对酪氨酸酶的进一步研究,不仅能为临床治疗上述疾病寻找合适药物奠定理论基础,也为阐明这些疾病的发生机理提供理论依据。
2.实验部分酪氨酸酶的提取及其催化活性研究2.1实验原理酪氨酸是一种以Cu+ 或Cu2+ 为辅助因子的全酶,能催化空气中的氧对多巴的氧化反应。
催化过程可以通过多巴转换反应过程的颜色变化来监测,通过测定吸光度随时间的变化来求的酶的活性。
酪氨酸酶可用比色法测定。
由于多巴转变成多巴红速率很快,在转到下一步产率慢得多,故可在酶存在下,测定多巴转变为多巴红的速率而测定酶的活性(可用吸光度对时间作图,从所得的直线斜率求酶的活性)。
酶的活性计算:一般定义在优化的条件下(pH、离子强度),25℃时在 1min 内转化 1μmol 底物所需要的量为酶的活性单位。
通过下式可计算出所用的酶的活性:α=ΔA*106/KtV式中:α为所用溶液的酶的活性,ΔA 为最大吸收处吸光度的变化,t 为时间,κ为多巴红的摩尔吸收系数,V 为加入的酶体积。
进而计算出所用原料中的酶的活性:A=a Vo/m式中:A 为原料中酶的活性,Vo 为原料所得的酶溶液的总体积,m 为原料总质量。
本实验拟通过从土豆等物中提取酪氨酸酶并测定其活性,使同学们对酶有个初步的认识。
当土豆、苹果、香蕉或蘑菇受损伤时,在空气作用下,很快变为棕色,这是因为它们的组织中都含有酪氨酸和酪氨酸酶,酶存在于物质内部,当内部物质暴露于空气中,在氧的参与下将发生如下反应,生成黑色素。
图1 酶参与的多巴转换反应2.2实验仪器与试剂2.2.1实验仪器分光光度计、离心机、研钵、食物研磨机、恒温水浴、纱布、计时秒表、冰箱等。
2.2.2实验试剂酪氨酸、磷酸二氢钾、氢氧化钠、盐酸、新鲜土豆2.3实验步骤1、溶液配制0.10 mol•磷酸缓冲溶液L-1(pH=7.2);0.10 mol•L-1磷酸缓冲溶液(pH= 6.0);0.01 mol•L-1的多巴溶液;2、酶的提取在研钵中放入 10 g 经过冰冻的切碎了的土豆(或苹果),加入 7.5 mL 磷酸缓冲溶液,用力研磨挤压(约 1 min).用两层纱布滤出提取液,立即离心分离(约 3000 rpm,5 min)。