1.了解酶的特异性。
2.掌握检查酶的特异性的方法及其原理。
二、原理
酶是一种生物催化剂,它与一般催化剂最主要的区别是酶具有高度的特异性(即专一性)。所谓特异性指的是一种酶只能对一种化合物或一类化合物(通常在这些化合物的结构中具有相同的化学健)起一定的催化作用,而不能对别的物质发生催化反应。例如:淀粉酶能催化淀粉水解,但不能催化脂肪水解。而脂肪酶则能催化脂肪水解,却不能催化淀粉水解。
本实验以唾液酶(合淀粉酶及少量麦芽糖酶)和蔗糖酶(蔗糖酶是一种水解酶,它能使蔗糖水解为果糖和葡萄糖)对淀粉和蔗糖的作用为例,说明酶的特异性。
三、试剂和器材
1、试剂
(1)2%蔗糖溶液:蔗糖是典型的非还原糖,若商品蔗糖中还原糖含量超过一定标准,则呈现还原性,这种蔗糖不能使用。所以,实验前必须进行检查。本实验用的蔗糖至少应是分析纯的试剂。
(2)0.3%氯化钠的1%淀粉溶液(新鲜配制)
(3)稀释200倍的新鲜唾液
(4)蔗糖酶溶液:取干酵母100克,置于乳钵内,添加适量蒸馏水及少量石英砂。用力冻融法研磨提取,然后加蒸馏水,使总体积约为500毫升,过滤。将滤液保存于冰箱内备用。
(5)本尼迪克特试剂:将硫酸铜17.3克溶解于100毫升热蒸馏水中。冷却后,稀释至150毫升。取柠檬酸钠173克及碳酸钠(NaCO3.H2O)100克,加水600毫升,加热使之溶解,冷后,稀释至850毫升。最后,把硫酸铜溶液缓缓倾入柠檬酸钠-碳酸钠溶液中。混匀后,用细口瓶贮存。此试剂可保存很久。
2、器材
(1)试管及试管架(2)试管夹
(3)玻璃漏斗(4)量筒(100毫升)
(5)烧杯(100毫升)(6)锥形瓶(100毫升)
(7)吸量管(1、2、5、10毫升)(8)恒温水浴
(9)电炉(10)滤纸
四、操作步骤
1、淀粉酶的特异性实验
取 2支试管,各加入本尼迪克特(Benedict)试剂 2毫升,再分别加入1%淀粉溶液或2%蔗糖溶液各4滴。混合均匀后,放在沸水浴中煮2—3分钟。观察有无红黄色沉淀产生,纯净的淀粉和蔗糖不呈阳性反应。
再取3支试管,每管各加入稀释200倍的新鲜唾液1毫升。再分别加水、1%淀粉溶液或2%蔗糖溶液各3毫升。混匀,放入37℃恒温水浴中保温,15分钟后取出。各加本尼迪克特试剂2 毫升,摇匀,放在沸水浴中煮2—3分钟。观察有无红黄色沉淀产生。
应该指出,关于新鲜唾液的稀释倍数,一般为200倍。但是,由于不同人或同一人不同时间采收的唾液内淀粉酶的活性并不相同,有时差别很大,稀释倍数可以是50—300倍,甚至超出此范围。因此,应事先确定稀释倍数。另外,要注意除去唾液里的气泡,避免稀释倍数不准确而影响实验结果。稀释好的新鲜唾液用滤纸过滤后待用。
2、蔗糖酶的特异性实验
取2支试管,各加入蔗糖酶溶液1毫升,再分别加入1%淀粉溶液3毫升或2%蔗糖溶液3毫升。摇匀,放入37℃恒温水浴中保温,10分钟后取出,各加入本尼迪克特试剂2毫升,混匀后放入沸水浴中煮2—3分钟。观察有无红黄色沉淀产生。
再取1支试管,加入蔗糖酶1毫升和蒸馏水3毫升,混匀,加人本尼迪克特试剂2毫升,摇匀,在沸水浴中煮2—3分钟。可以观察到试管内溶液呈现轻度阳性反应,这是由于蔗糖酶溶液本身含有少量还原性杂质的缘故。因此,用此管作为对照,即可解释上述用淀粉作底物的试管内呈现轻度阳性反应的原因。