唾液澱粉酶活性的觀察實驗報告範文

2 唾液澱粉酶活性觀察實驗報告

一、實驗目的

1.瞭解環境因素對酶活性的影響及酶的高效性；

2.掌握酶定性分析的方法和注意事項。

二、基本原理

1.酶是生物催化劑，具有極高的催化效率，其催化效率比一般催化劑高106~1013.在生物體內過氧化氫酶能催化H2O2分解成H2O和O2，鐵粉地H2O2分解也有催

化作用，但其效率遠低於酶。

2.酶的活性受溫度的影響。在一定的溫度範圍內，溫度升高，酶的活性也會增大。當到了最大值後，此時溫度為酶的最適溫度，由於溫度過高，酶開始失活，導致酶的效率降低，最後完全失活。

3.酶的活性受PH值的影響。酶在一定範圍的PH值下才有活性，高於或低於最適PH，都會使酶的活性降低。

4.酶活性常受到某些物質的影響。有些物質能使酶的活性增加，稱為啟用劑，有些物質能使酶的活性降低，稱為抵制劑。

5.碘液指示澱粉水解程度的不同色變化：

澱粉澱粉酶紫色糊精澱粉酶暗褐糊精澱粉酶紅色糊精澱粉酶麥芽糖+少量葡萄糖 加碘後：藍色 紫紅色 暗褐色紅棕色 黃色

三、試劑與器材

影響唾液澱粉酶活性的研究

摘要：討論了不同條件下唾液澱粉酶的活性差異，實驗結果表明，影響唾液澱粉

酶活性的因素很多，必須在適宜的條件下，才能發揮最佳催化作用；澱粉酶具有

高度專一性，其活性受溫度、ｐＨ值、啟用劑及抑制劑、酶濃度以及作用時間等多

種因素的影響；每個人產生唾液澱粉酶的量不同，活性強弱也有差異。

關鍵詞：澱粉酶；活性；溫度；抑制劑；啟用劑；專一性

2影響唾液澱粉酶的活性的因素

（一）實驗目的

觀察澱粉在水解過程中遇碘後溶液顏色的變化。觀察溫度、pH、啟用劑與抑制劑對唾液澱粉酶活性的影響。

（二）實驗原理

人唾液中澱粉酶為α-澱粉酶，在唾液腺細胞中合成。在唾液澱粉酶的作用下，澱粉水解，經過一系列被稱為糊精的中間產物，最後生成麥芽糖和葡萄糖。變化過程如下：

澱粉→紫色糊精→紅色糊精→麥芽糖、葡萄糖

澱粉、紫色糊精、紅色糊精遇碘後分別呈藍色、紫色與紅色、麥芽糖和葡萄糖遇碘不變色。

澱粉與糊精無還原性，或還原性很弱，對班氏試劑呈陰性反應。麥芽糖與葡萄糖是還原性糖，與班氏試劑共熱後生成紅棕色氧化亞銅的沉澱。

唾液澱粉酶的最適溫度為37-40°C，最適pH為6.8.偏離此最適環境時，酶的活性減弱。

低濃度的Cl-離子能增加澱粉酶的活性，是它的啟用劑。Cu2+等金屬離子能降低該酶的活性，是它的抑制劑。

（三）器材及試劑

1、器材：試管、酒精燈、燒杯、恆溫水浴鍋、量筒、冰浴、玻璃棒、試管夾、白磁板、試管架、鐵三腳架、唾液澱粉酶

2、試劑：1％澱粉溶液、碘液、班氏試劑、0.4％HCl溶液、0.1％的乳酸溶液、1％NaCl溶液、1％CuSO4溶液、0.1％澱粉溶液

（四）操作步驟

1、澱粉酶活性的檢測：取一隻試管，注入1％澱粉溶液5mL與稀釋的唾液0.5-2mL。混勻後插入1支玻璃棒，將試管連同玻璃棒置於37°C水浴中。不是的用玻璃棒從試管中取出1滴溶液，滴加在白磁板上，隨即滴加1滴碘液，觀察溶液呈現的顏色。此實驗延續至溶液僅表現碘被稀釋後的微黃色為止。記錄澱粉在水解過程中，遇碘後溶液顏色的變化。

向上面的剩餘溶液中加2mL班氏試劑，放入沸水中加熱10分鐘左右，觀察現象

2、pH對酶活性的影響：取4支試管，分別加入0.4％鹽酸、0.1％乳酸、蒸餾水與1％碳酸鈉各2mL，再向以上四支試管中各加2mL1％澱粉溶液及2mL澱粉酶試劑，在沸水浴中加熱，根據生成紅棕色沉澱的多少，說明澱粉水解的強弱。

3、溫度對酶活性的影響：取3支試管，各加3mL1％澱粉溶液；另取3支試管，各加1mL澱粉酶液。將此6支試管分為3組，每組中盛澱粉溶液與澱粉酶液的試管各1支，三組試管分別置於0°C、37°C與70°C的水浴中。5分鐘後，將各組中的澱粉溶液倒入澱粉酶液中，繼續維持原溫度條件5min後，立即加2滴碘液，觀察溶液顏色的變化。根據觀察結果說明溫度對 酶活性的影響。

4、啟用劑與抑制劑對酶活性的影響：取3支試管，按下表加入各種試劑。混勻後，置於37°C水浴中的保溫。從1號試管中用玻璃棒取出1滴溶液，置於白磁板上用碘液檢查澱粉的水解程度。待1號試管內的溶液遇碘不再變色後，立即取出所有的試管，各加碘液2滴，觀察溶液顏色的變化，並解釋之。

1.

加入班氏試劑後

值對酶活性影響：1號深紅色，2號為紅棕色，3號為磚紅色，4號為偏藍。因為PH＝1時，超出了澱粉酶有效PH範圍，使得酶完全失活，澱粉沒有被分解。2號是因為PH=5時，不是澱粉酶的最適範圍。3號是因為PH

＝

7時，為澱粉酶分解的最適PH，澱粉被酶迅速分解生成麥芽糖和葡萄糖。而4號則是因為PH＝9超出了澱粉酶的適宜PH，活性受到或者是部分失活，使澱粉分解較慢。

3.溫度對酶的影響：1號顯紫紅色，2號為淡黃色，3號為深藍色。當溫度為0度時，蛋白質分子的熱運動減慢，即酶分子的活性受到了抑制，使酶的活性降低了，澱粉分解減慢，生成紫紅色的糊精；2號處於37度，接近人體溫度，酶的活化效能較高，澱粉被分解成麥芽糖和葡萄糖就越快，所以是淡黃色，而當溫

度為70度時，由於酶是蛋白質，遇到高溫時會失活，所以澱粉沒有被分解。

4.啟用劑和抑制劑對酶的影響：3號作為對照實驗組，顯紅棕色，1號顯淺黃色，2號顯深藍色。因為在1號溶液中，NaCl對酶的活性在增加作用，激活了澱粉酶，澱粉酶迅速把澱粉分解成麥芽糖和葡萄糖，滴加碘液時，溶液顯淺黃色，而對照組顯示紅棕色，表明澱粉被分解成了糊精，在1號中，溶液中的澱粉沒有被分解遇碘變藍，通過對比1和3號，2和3號，由顏色的變化，判斷澱粉水解程度為1<3<2,說明了NaCl具有啟用作用，CuSO4具有抑制作用。

結論：

酶催化特定化學反應的蛋白質、RNA或其複合體。是生物催化劑，能通過降低化學反應的活化能加快反應速率，

但不改變反應的平衡點。

絕大多數酶的化

澱粉酶活性的測定

一、研究背景及目的

酶是高效催化有機體新陳代謝各步反應的活性蛋白，幾乎所有的生化反應都離不開酶的催化，所以酶在生物體內扮演著極其重要的角色，因此對酶的研究有著非常重要的意義。酶的活力是酶的重要引數，反映的是酶的催化能力，因此測定酶活力是研究酶的基礎。酶活力由酶活力單位表徵，通過計算適宜條件下一定時間內一定量的酶催化生成產物的量得到

澱粉酶是水解澱粉的糖苷鍵的一類酶的總稱，按照其水解澱粉的作用方式，可分為α-澱粉酶和β-澱粉酶等。α-澱粉酶和β-澱粉酶是其中最主要的兩種，存在於禾穀類的種子中。β-澱粉酶存在於休眠的種子中，而α-澱粉酶是在種子萌發過程中形成的。

α-澱粉酶活性是衡量小麥穗發芽的一個生理指標,α-澱粉酶活性低的品種抗穗發芽,反之則易穗發芽。目前,關於α-澱粉酶活性的測定方法很多種,活力單位的定義也各不相同,國內外測定α-澱粉酶活性的方法常用的有凝膠擴散法、3 ,5-二硝基水楊酸比色法和降落值法 。這3 種方法所用的材料分別是新鮮種子、萌動種子和麵粉,獲得的α-澱粉酶活性應該分別是延

二、實驗原理

萌發的種子中存在兩種澱粉酶，分別是α-澱粉酶和β-澱粉酶，β-澱粉酶不耐熱，在高溫下易鈍化，而α-澱粉酶不耐酸，在pH3.6下則發生鈍化。本實驗的設計利用β-澱粉酶不耐熱的特性，在高溫下（70℃）下處理使得β-澱粉酶鈍化而測定α-澱粉酶的酶活性。

酶活性的測定是通過測定一定量的酶在一定時間內催化得到的麥芽糖的量來實現的，澱粉酶水解澱粉生成的麥芽糖，可用3,5-二硝基水楊酸試劑測定，由於麥芽糖能將後者還原生成硝基氨基水楊酸的顯色基團，將其顏色的深淺與糖的含量成正比，故可求出麥芽糖的含量。常用單位時間內生成麥芽糖的毫克數表示澱粉酶活性的大小。然後利用同樣的原理測得兩種澱粉酶的總活性。實驗中為了消除非酶促反應引起的麥芽糖的生成帶來的誤差，每組實驗都做了相應的對照實驗，在最終計算酶的活性時以測量組的值減去對照組的值加以校正。

在實驗中要嚴格控制溫度及時間，以減小誤差。並且在酶的作用過程中，四支測定管及空白管不要混淆。

三、材料、試劑與儀器

實驗材料：

萌發的小麥種子（芽長1釐米左右） 儀器：

722光柵分光光度計(編號990695)

DK-S24型電熱恆溫水浴鍋(編號L-304056)離心機(TDL-40B)

容量瓶：50ml×1，100ml×1 小檯秤 研缽

具塞刻度試管：15ml×6 試管：8支 移液器 燒杯 試劑：

① 1%澱粉溶液（稱取1克可溶性澱粉，加入80ml蒸餾水，加熱熔解，冷卻後定容至100ml）； ② pH5.6的檸檬緩衝液：

A液（稱取檸檬酸20.01克，溶解後定容至1L） B液（稱取檸檬酸鈉29.41克，溶解後定容至1L）

取A液5.5ml、B液14.5ml混勻即為pH5.5檸檬酸緩衝液；

③ 3，5-二硝基水楊酸溶液（稱取3，5-二硝基水楊酸1.00克，溶於20ml 1M氫氧化鈉中，加入50ml蒸餾水，再加入30克酒石酸鈉，待溶解後，用蒸餾水稀釋至100ml，蓋緊瓶蓋儲存）；

④ 麥芽糖標準液（稱取0.100克麥芽糖，溶於少量蒸餾水中，小心移入100ml容量瓶中定容）；

⑤ 0.4M NaOH

四、實驗步驟

1. 酶液的製備

稱取2克萌發的小麥種子與研缽中，加少量石英砂，研磨至勻漿，轉移到50ml容量瓶中用蒸餾水定容至刻度，混勻後在室溫下放置，每隔數分鐘振盪一次，提取15-20分鐘，於3500轉/分離心20分鐘，取上清液備用。 2.α-澱粉酶活性的測定

① 取4支管，註明2支為對照管，另2支為測定管

② 於每管中各加酶提取液液1ml，在70℃恆溫水浴中（水浴溫度的變化不應超過±0.5℃）準確加熱15min，在此期間β-澱粉酶鈍化，取出後迅速在冰浴中徹底冷卻。

③ 在試管中各加入1ml檸檬酸緩衝液

④ 向兩支對照管中各加入4ml 0.4M NaOH，以鈍化酶的活性

⑤ 將測定管和對照管置於40℃（±0.5℃）恆溫水浴中準確保溫15min再向各管分別加入40℃下預熱的澱粉溶液2ml，搖勻，立即放入40℃水浴中準確保溫5min後取出，向兩支測定管分別迅速加入4ml 0.4M NaOH,以終止酶的活性，然後準備下步糖的測定。 3. 兩種澱粉酶總活性的測定

取上述酶液5ml於100ml容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度（稀釋倍數視樣品酶活性大小而定，一般為20倍）。混合均勻後，取4支管，註明2支為對照管，另2支為測定管，各管加入1ml稀釋後的酶液及pH5.6檸檬酸緩衝液1ml，以下步驟重複α-澱粉酶測定的第④及第⑤的操作。

4. 麥芽糖的測定 ⑴標準曲線的製作

取15ml具塞試管7支，編號，分別加入麥芽糖標準液（1mg/ml)0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.0毫升，用蒸餾水補充至1.0ml，搖勻後再加入3，5-二硝基水楊酸1ml，搖勻，沸水浴中準確保溫5min，取出冷卻，用蒸餾水稀釋至15ml，搖勻後用分光光度計於520nm波長下比色，記錄消光值，以消光值為縱座標，以麥芽糖含量為橫座標繪製標準曲線。 ⑵樣品的測定

取15ml具塞試管8支，編號，分別加入步驟2和3中各管的溶液各1ml，再加入3，5-二硝基水楊酸1ml，搖勻，沸水浴中準確煮沸5min，取出冷卻，用蒸餾水稀釋至15ml，搖勻後用分光光度計於520nm波長下比色，記錄消光值，根據標準曲線進行結果計算。

五、資料整理及計算

上表中前4行資料為實驗的原始資料。以表中前兩行資料繪製標準曲線（見下頁），計算上表中第4行資料（各樣品的OD值）均值，填入上第5行中，根據標準曲線的方程，計算第5行OD值所對應的麥芽糖濃度，填入最後一行，如上表。

根據以上的資料整理的結果，結合以下公式計算兩種澱粉酶的活性：

澱粉酶活性（毫克麥芽糖克·1鮮重分鐘·1）

（A－A'）樣品稀釋總體積

樣品重（g）5

（B－B'）樣品稀釋總體積

澱粉酶活性（毫克麥芽糖克 1鮮重分鐘1）

樣品重（g）5

A——α-澱粉酶測定管中的麥芽糖濃度

A’——α-澱粉酶對照管中的澱粉酶的濃度

B——(α-+β-)澱粉酶總活性測定管中的麥芽糖濃度 B’——(α-+β-)澱粉酶總活性對照管中的麥芽糖濃度 計算結果如下：

α-澱粉酶活性（毫克麥芽糖克-1鮮重分鐘-1）

(α-+β-)澱粉酶活性（毫克麥芽糖克-1鮮重分鐘-1） β-澱粉酶活性-1鮮重分鐘-1）

六、結果分析

七、思考題

1、酶活力測定實驗的總體設計思路是什麼？實驗設計的關鍵你認為是什麼？為什麼？ 答：利用酶的專一性或酶活力的影響因素抑制除待測酶以外的其它酶活性，通過測酶促反應的產率推算酶活力大小。

關鍵在於抑制其它酶的活力而不影響測定酶，這樣可以減小或避免其它酶產物給測定結果帶來的誤差。

2、本實驗最易產生對結果有較大誤差影響的操作是哪些步驟？為什麼？怎樣的操作策略可以儘量減少誤差？

答：①浸提步驟。70℃溫度或15min時間控制不嚴格不準確則可能導致β澱粉酶未完全鈍化使測得活性偏大。應嚴格控制溫度和時間。②70℃水浴後需要立即冰浴，否則β澱粉酶復性使測得α澱粉酶活性結果偏大。③向測定管中加入NaOH時應迅速，否則酶與底物繼續反應使結果偏大。

3、-澱粉酶活性測定時70℃水浴為何要嚴格保溫15分鐘？保溫後為何要立即於冰浴中驟冷？

答：由於-澱粉酶不耐熱，在70℃下處理一定時間可以鈍化，嚴格保溫15分鐘可以達到理想的鈍化效果，時間過長，-澱粉酶活性也會受到影響；時間不足，-澱粉酶鈍化不完全。保溫後立即驟冷是為了通過劇烈的溫變改變-澱粉酶的結構以防止在隨後的反應中復性，這樣就保證了在隨後的40℃溫浴的酶促反應中-澱粉酶不會再參與催化反應。此外我認為冰浴使酶迅速降溫，便於嚴格控制高溫處理時間的長短。

4、pH5.6檸檬酸緩衝液的作用？各管於40℃水浴準確保溫15分鐘的作用？

答：酶實驗體系的pH值變化或變化過大，會使酶活性下降甚至完全失活。加入pH5.6的緩衝液調至酶促反應的最適pH，同時穩定溶液的pH不至於在反應過程中大幅波動。 40℃水浴準確保溫15分鐘為調整酶促反應的最適溫度

5、眾多測定澱粉酶活力的實驗設計中一般均採取鈍化-澱粉酶的活力而測-澱粉酶和測總酶活力的策略，為何不採取鈍化-澱粉酶活力去測-澱粉酶活力呢？這種設計思路說明什麼？

答：β澱粉酶與α澱粉酶的催化特性是有差異的。β澱粉酶主要作用於直鏈澱粉的α-1，4-糖苷鍵，而且僅從澱粉分子外圍的非還原性末端開始，切斷至α-1,6-鍵的前面反應就停止了；而α澱粉酶則無差別地作用於直鏈澱粉與支鏈澱粉的α-1，4-糖苷鍵，所以β澱粉酶需要α澱粉酶澱粉支鏈的α-1，4-糖苷鍵後才能完全體現其催化能力。 此外我認為在實驗中溫度比酸度更易控制，鈍化α澱粉酶難度遠遠高於β澱粉酶，而且若提高酸度鈍化α澱粉酶，則回撥最適pH時α澱粉酶也有可能由於復性恢復活力。

這種設計思路說明在測定酶的比活力時要綜合考慮各種可能出現的酶的性質以及它們之間的聯絡，也要考慮到實驗操作的可行性。

6、本實驗中所設定的對照管的作用？它與比色法測定物質含量實驗中設定的空白管有何異同？本實驗可否用對照管調分光光度計的100%T？為什麼？

答：消除非酶促反應（如澱粉酸性環境下加熱水解）和非測定時間內的酶促反應引起的麥芽糖的生成帶來的誤差。

兩種都是為了消除非測定部分對光的吸收，空白組是為了消除溶液中溶劑等其它組分對光的吸收，而對照管是為了消除非測量所需反應所得的多餘溶質對光的吸收。

不可，因為標準曲線的確定是在空白的基礎上的，得到的是OD值與麥芽糖含量的關係

7、我們所測定得到的總酶活力減去所測定得到的-澱粉酶活力是否就等於-澱粉酶活力？為什麼？你的結論說明什麼？ 答：不等於。因為β澱粉酶和α澱粉酶作用於α-1,4糖苷鍵，但二者都不能水解支鏈的α-1，6-糖苷鍵，而我們所測定得到的總酶活力是二者在與R酶的共同作用下測得的酶活力，R酶能夠降解支鏈澱粉，斷裂α-1,6-糖苷鍵，從而增大了β澱粉酶和α澱粉酶可水解的底物濃度，使測得的總活力大於β澱粉酶和α澱粉酶單獨作用的酶活力之和。 我的結論說明實驗時要考慮各種酶協同作用的綜合因素

八、參考文獻

[1]生物化學實驗指導中國農業大學生物化學實驗室中國農業大學自編教材 [2]基礎生物化學 趙武玲 中國農業大學出版社