實驗概要
本實驗介紹了唾液淀粉酶的收集與處理方法,淀粉酶的專一性和溫度、pH、激活劑及抑制劑對其酶活性的影響。
實驗原理
酶具有高度專一性,一種酶只能催化一種或一類底物發(fā)生反應(yīng),如淀粉酶只能水解淀粉,不能水解蔗糖。當(dāng)?shù)矸郾坏矸勖笍氐姿鉃檫€原性麥芽糖和葡萄糖時,能使班氏試劑的Cu2 還原成Cu1 ,生成磚紅色Cu2O沉淀。淀粉酶的活性受溫度、pH、激動劑及抑制劑、酶濃度以及作用時間等多種因素影響,因而水解淀粉生成一系列分子大小不同的糊精。不同程度的水解糊精可與碘反應(yīng)生成紫色、棕色或紅色絡(luò)合物。通過上述特征性反應(yīng),并以蔗糖等作對照,便可觀察、驗證淀粉酶是否具有專一性以及它的催化活性是否受到影響。
主要試劑
1. 1%淀粉稱取淀粉1g,加少量水調(diào)成糊狀,加入煮沸的0.3%NaCl溶液至100ml。
2. 1%蔗糖溶液
3. 班氏試劑 A液:取檸檬酸鈉173g,無水碳酸鈉100g,加水600ml,加熱溶解,冷卻后稀釋至850ml;B液:取結(jié)晶硫酸銅(CuSO4·5H2O)17.3g溶于100ml預(yù)熱的蒸餾水中,冷卻后加水至150ml。將A液緩慢倒入B液中混勻置試劑瓶備用。
4. 碘液:稱取碘4g、碘化鉀6g溶于l000ml蒸餾水中,置棕色瓶內(nèi)貯存?zhèn)溆谩?/p>
5. 各種pH緩沖液
1) pH6.8緩沖液:取0.2mol/LNa2HPO4溶液772ml,0.1mol/L檸檬酸溶液228ml混合即成。
2) pH4.0緩沖液:取0.2mol/LNa2HPO4溶液385.5ml,0.1mol/L檸檬酸溶液614.5ml混合即成。
3) pH8.0緩沖液:取0.2mol/LNa2HPO4溶液972ml,0.1mol/L檸檬酸溶液28ml混合即成。6.0.9% NaCl 溶液
6. 1%CuSO4 溶液
7. 1%Na2SO4溶液
主要設(shè)備
1. 滴管、燒杯、試管(架)及試管夾。
2. 恒溫水浴箱與水浴鍋。
3. 脫脂棉、漏斗及紗布。
4. 白瓷反應(yīng)盤。
實驗步驟
1. 唾液淀粉酶的收集與處理
1) 制備唾液
實驗者先將痰咳盡,用自來水漱口,以清除口腔內(nèi)食物殘渣,再在口腔內(nèi)含蒸餾水約15ml,并作咀嚼咕漱運動,3分鐘后吐入墊有兩層經(jīng)潤濕處理的脫脂紗布的漏斗內(nèi),過濾于小燒杯中備用,為與下面稀釋唾液相區(qū)別,此稱制備唾液。
2) 煮沸唾液
取上述唾液約2ml,盛入1中號試管中,置沸水浴煮沸5分鐘備用。
3) 稀釋唾液
調(diào)整唾液淀粉酶活性,使之在pH6.8、37℃和既無激動劑又無抑制劑條件下,作用5min,水解淀粉至紅色糊精為宜。具體做法是取12凹白瓷反應(yīng)板一塊,按下列步驟操作:
a. 第1排每凹各加1滴制備唾液,12、13、14凹分別加生理鹽水1、2、3滴,用滴管采用抽吸法,由稀到濃(14→12)小心混勻各凹,勿使濺入相鄰凹中。每混勻一凹便取其1滴放入同列的2排凹中,剩余稀釋唾液應(yīng)全部放回原凹中。
b. 在盛有不同稀釋度唾液的第2排各凹中,均加入4滴緩沖液(pH6.8),2滴1%的淀粉液和2滴蒸餾水,用a混勻法充分混勻,置37℃下5min。
c. 在第2排各凹中加I液一滴,混勻,觀察比較各凹顏色,以淺棕-紅色對應(yīng)的稀釋倍數(shù),用生理鹽水稀釋3ml制備唾液備用。
2. 唾液淀粉酶的專一性以及溫度、pH、激活劑和抑制劑對唾液淀粉酶活性影響的觀察
1) 取試管3支編號,按下表1操作
表1 唾液淀粉酶專一性的實驗觀察
試劑
試管
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pH6.8緩沖液
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1%淀粉溶液
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1%蔗糖溶液
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制備唾液
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煮沸唾液
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1
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20滴
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10滴
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-
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5滴
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-
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2
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20滴
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10滴
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-
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-
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5滴
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3
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20滴
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-
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10滴
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5滴
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-
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將上述各管混勻后,置37℃水浴中保溫10分鐘,然后每管加入班氏試劑20滴,再放入沸水浴中煮沸約15分鐘,觀察各管顏色反應(yīng),并說明原因。
2) 溫度影響酶促反應(yīng)的實驗觀察
a. 取試管3支編號,按下表2操作:
表2 溫度影響酶促反應(yīng)的實驗觀察
管號
試劑
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1
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2
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3
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1.pH6.8緩沖液
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20滴
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20滴
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20滴
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2.1%淀粉溶液
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10滴
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10滴
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10滴
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3.預(yù)熱5min
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37℃水浴
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沸水浴
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冰浴
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4.直接加入稀釋唾液,立即混勻、計時
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5滴
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5滴
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5滴
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5.保溫10min
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37℃水浴
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沸水浴
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冰浴
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b. 將一、二管移入冰水浴中,待各管溫度一致后速向各管加入碘液1滴,混勻后觀察各管顏色的區(qū)別,并說明溫度對酶促反應(yīng)的影響。
3) pH影響酶促反應(yīng)的實驗觀察
a. 取試管3支編號,按下表3操作:
表3 pH影響酶促反應(yīng)的實驗觀察
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pH4.0緩沖液
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pH6.8緩沖液
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pH8.0緩沖液
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1%淀粉溶液
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稀釋唾液
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試管1
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20滴
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-
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-
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10滴
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5滴
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試管2
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-
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20滴
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-
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10滴
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5滴
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試管3
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-
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-
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20滴
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10滴
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5滴
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b. 將上述各管混勻后,置37℃水浴中保溫10分鐘,然后每管加入碘液1滴,混勻后觀察各管顏色的區(qū)別,并說明pH對酶促反應(yīng)的影響。
4) 激動劑和抑制劑影響酶活性的實驗觀察
a. 取試管4支編號,按下操作:
表4 激動劑和抑制劑影響酶活性的實驗觀察
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pH 6.8
緩沖液
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1%淀粉溶液
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蒸餾水
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0.9%NaCl
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1%
CuSO4
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1%Na2SO4
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稀釋唾液
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1
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20滴
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10滴
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10滴
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-
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-
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-
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5滴
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2
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20滴
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10滴
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-
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10滴
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-
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-
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5滴
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3
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20滴
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10滴
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-
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-
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10滴
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-
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5滴
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4
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20滴
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10滴
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-
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-
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-
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10滴
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5滴
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b. 將上述各管放入37℃水浴中保溫10分鐘,然后每管加入碘液1滴,混勻后觀各管顏色的區(qū)別,并說明激動劑和抑制劑對酶促反應(yīng)的影響。
注意事項
1. 反應(yīng)試管應(yīng)清洗干凈,不同酶液、試劑及其滴管不能交叉混用;
2. 使用混合唾液,或通過預(yù)試選出合適的唾液稀釋度,效果更為顯著。