第2節(jié)酶活力的測(cè)定1.記住酶活力的概念。2.闡明檢測(cè)果膠酶活性的方法。3.探究溫度、pH和酶濃度對(duì)果膠酶活性的影響。一二三一、酶活力單位為了表示酶活力的大小,人們規(guī)定了酶活力單位。在一定條件下,1min內(nèi)能轉(zhuǎn)化1μmol底物的酶量稱為一個(gè)酶活力單位。溫度保持在25

℃,其他條件如pH和底物濃度等均應(yīng)采用最適條件。

一二三二、檢測(cè)果膠酶的活力1.原理果膠酶可將果膠分解生成β-半乳糖醛酸,β-半乳糖醛酸可用

次碘酸鈉法進(jìn)行定量測(cè)定。根據(jù)測(cè)定得到的β-半乳糖醛酸的量可以計(jì)算出果膠酶的活力。2.方法步驟保溫→加碘氧化→滴定→計(jì)算。思考：酶活力的表示方法是什么?提示:用一定條件下酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率來(lái)表示。一二三三、影響酶活性的因素絕大多數(shù)酶是有活性的蛋白質(zhì),酶活力測(cè)定就是對(duì)其所催化的化學(xué)反應(yīng)速度的測(cè)定。酶對(duì)底物的作用是在一定環(huán)境條件下進(jìn)行的,這些環(huán)境條件包括底物濃度、酶濃度、環(huán)境溫度、環(huán)境pH、

激活劑和抑制劑等,所以影響酶活力的因素很多。1.酶活力測(cè)定方法測(cè)定酶活力,可用物理法、化學(xué)法或酶分析法等方法。常用的方法:一是在適當(dāng)?shù)臈l件下,把酶和底物混合,測(cè)定生成一定量產(chǎn)物所需的時(shí)間,也稱終點(diǎn)法;二是將酶和底物混合后隔一定時(shí)間,間斷地或連續(xù)地測(cè)定反應(yīng)的連續(xù)變化,如吸收度的增加或減少;三是將酶與底物混合后,讓其反應(yīng)一定時(shí)間,然后停止反應(yīng),定量測(cè)定底物減少或產(chǎn)物生成的量。2.測(cè)定酶活力時(shí)的注意事項(xiàng)(1)酶促反應(yīng)過(guò)程中,只有最初一段時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速度與酶濃度成正比,隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),反應(yīng)速度逐漸降低。(2)要規(guī)定一定的反應(yīng)條件,如時(shí)間、溫度、pH等,并在酶測(cè)定過(guò)程中保持這些反應(yīng)條件的恒定,如溫度不得超過(guò)規(guī)定溫度的±1℃,pH應(yīng)恒定。(3)配制的底物濃度應(yīng)準(zhǔn)確且足夠大,底物中應(yīng)加入不抑制該酶活力的防腐劑并保存于冰箱中,以防止底物被分解。(4)標(biāo)本要新鮮,由于絕大多數(shù)酶會(huì)因久置而活力降低,當(dāng)標(biāo)本無(wú)法及時(shí)測(cè)定時(shí),應(yīng)保存于冰箱中。(5)在測(cè)定過(guò)程中,所用儀器應(yīng)絕對(duì)清潔,不應(yīng)含有酶的抑制物,如酸、堿、蛋白沉淀劑等。3.進(jìn)行各因素對(duì)果膠酶活性的影響探究實(shí)驗(yàn)時(shí)需要注意的事項(xiàng)(1)在探究溫度或pH的影響時(shí),需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間可以作為對(duì)照,這種對(duì)照稱為相互對(duì)照。只有在實(shí)驗(yàn)中保證一個(gè)自變量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果才能說(shuō)明問(wèn)題。(2)在混合果泥和果膠酶之前,要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理。這樣可以保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的,避免了果泥和果膠酶混合時(shí)影響混合物的溫度,從而影響果膠酶活性的問(wèn)題。(3)在果膠酶處理果泥時(shí),為了使果膠酶能充分地催化反應(yīng),應(yīng)用玻璃棒不時(shí)攪拌。題型一題型二酶活力的檢測(cè)及影響酶活力的因素【例題1】

果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要成分之一。果膠酶能夠分解果膠,瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層。請(qǐng)完成以下有關(guān)果膠酶和果汁生產(chǎn)的問(wèn)題。(1)在果汁生產(chǎn)中應(yīng)用果膠酶可以提高

和

。

(2)某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了“探索果膠酶催化果膠分解最適宜的pH”的課題研究。本課題的實(shí)驗(yàn)步驟中,在完成“燒杯中分別加入蘋(píng)果泥、試管中分別注入果膠酶溶液、編號(hào)、編組”之后,有下面兩種操作。方法一:將試管中果膠酶溶液和燒杯中的蘋(píng)果泥相混合,再把混合液的pH分別調(diào)至2,3,4,…,8。題型一題型二方法二:將試管中果膠酶溶液和燒杯中蘋(píng)果泥的pH分別調(diào)至2,3,4,…,8,再把pH相等的果膠酶溶液和蘋(píng)果泥相混合。①請(qǐng)問(wèn)哪一種方法更為科學(xué)?

。說(shuō)明其理由。

。

②實(shí)驗(yàn)操作中要用玻璃棒不時(shí)攪拌,其目的是

,以減少實(shí)驗(yàn)誤差。

③如果用曲線圖的方式記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在現(xiàn)有的條件下,當(dāng)橫坐標(biāo)表示pH,縱坐標(biāo)表示

時(shí),實(shí)驗(yàn)的操作和記錄是比較切實(shí)可行的。根據(jù)酶的特性,在下圖中選擇一個(gè)最可能是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖:

。若實(shí)驗(yàn)所獲得的最適pH=m,請(qǐng)你在所選的曲線圖中標(biāo)出“m”點(diǎn)的位置。

題型一題型二解析:果膠酶可以提高果汁的出汁率和澄清度。方法二是將試管中的果膠酶溶液和燒杯中蘋(píng)果泥的pH分別調(diào)至2,3,4,…,8,再把pH相等的兩溶液相混合,這樣操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開(kāi)始便達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的pH環(huán)境,減少誤差。實(shí)驗(yàn)操作中要用玻璃棒不時(shí)攪拌的目的是使酶和反應(yīng)物(果膠)充分地接觸,以減少實(shí)驗(yàn)誤差。實(shí)驗(yàn)中的坐標(biāo)圖,橫坐標(biāo)表示pH,縱坐標(biāo)表示果汁體積最合適。在一定范圍內(nèi),隨pH增大,酶的活性增強(qiáng),生產(chǎn)的果汁多,體積增大;超過(guò)最適pH,隨pH增大,酶的活性減弱,生產(chǎn)的果汁少,體積減小。題型一題型二答案:(1)出汁率澄清度(2)①方法二方法二的操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開(kāi)始便達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的pH環(huán)境(或回答“方法一的操作會(huì)在達(dá)到預(yù)定pH之前就發(fā)生酶的催化反應(yīng)”也可)②使酶和反應(yīng)物(果膠)充分地接觸③果汁體積甲如下圖所示題型一題型二【例題2】

探究溫度、pH對(duì)果膠酶活性的影響和探究果膠酶用量的三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)變量依次為(

)A.溫度、酶活性、酶用量B.蘋(píng)果泥用量、pH、果汁量C.反應(yīng)時(shí)間、酶活性、酶用量D.溫度、pH、果膠酶用量解析:首先要明確實(shí)驗(yàn)變量、反應(yīng)變量等基本概念,在此基礎(chǔ)上,針對(duì)三個(gè)探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)一為探究果膠酶的最適溫度,實(shí)驗(yàn)二為探究果膠酶的最適pH,實(shí)驗(yàn)三為探究果膠酶的最適用量,從而選出答案。答案:D反思領(lǐng)悟設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該遵循單一變量原則、對(duì)照原則和等量原則,只有這樣才能得出正確的結(jié)論。12341.下列哪一項(xiàng)說(shuō)法是錯(cuò)誤的?(

)A.果膠酶可將果膠分解生成β-半乳糖醛酸B.溫度、pH和酶的抑制劑等條件會(huì)影響果膠酶的活性C.果膠酶能催化果膠分解,但不能提高果汁的出汁率,只能使果汁變得澄清D.生產(chǎn)果汁時(shí),為了使果膠酶得到充分的利用,節(jié)約成本,需要控制好酶的用量答案:C解析:果膠酶能使果汁變得澄清,并能提高果汁的出汁率。12342.酶促反應(yīng)速度可用下列哪一項(xiàng)表示?(

)A.單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的減少量B.單位體積內(nèi)產(chǎn)物的增加量C.單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的增加量D.單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量答案:D解析:酶促反應(yīng)速度是衡量酶活性的參數(shù),經(jīng)常用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來(lái)表示。12343.下列關(guān)于酶的敘述,不正確的是(

)A.絕大多數(shù)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的一類特殊的蛋白質(zhì)B.參加反應(yīng)的前后,酶的化學(xué)性質(zhì)不變C.酶的活性受環(huán)境的pH和溫度的影響D.酶在細(xì)胞內(nèi)才能發(fā)揮作用,離開(kāi)細(xì)胞即失效答案:D解析:酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的,但酶發(fā)揮作用并不一定都在細(xì)胞內(nèi),如各類消化酶是消化腺細(xì)胞產(chǎn)生并分泌的,在消化道內(nèi)消化有機(jī)物。12344.下列關(guān)于果膠酶的說(shuō)法,正確的是(

)A.果膠酶不可以分解纖維素