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01-1 实验一 酶的底物专一性.pptx

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本课件为生物化学实验课程开篇,先说明学时安排、实验要求、实验室守则与成绩构成,随即进入实验一:以唾液淀粉酶与蔗糖酶对淀粉、蔗糖的催化作用为材料,阐明酶的专一性及其分型、淀粉与蔗糖结构差异、Benedict反应原理,并给出试剂配制与三组对照操作。

生物化学实验课程开篇页,列出40学时与60学时两套方案的课程名称与适用专业班级
40学时实验内容一览表,按序列出酶的底物专一性等七个实验项目及各自学时分配
60学时实验内容一览表,列出八个实验项目的名称与学时分配,含亲和层析与Western Blot
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第1页:课程学时与专业安排

生物化学实验设两套学时方案,分别面向不同专业班级开设。

生物化学实验(40学时)
面向生物工程、生物信息、张之洞班。
生物化学技术(60学时)
面向生物技术、应用生物技术、生物科学。

第2页:40学时实验内容安排

40学时实验内容(生物工程、生物信息、张之洞班)
实验项目学时
酶的底物专一性4
总糖和还原糖的测定4
蛋白质N端分析4
植物DNA的提取4
DNA的酶切和电泳4
酵母醇脱氢酶的提取和纯化12
SDS-PAGE测定蛋白质分子量8

原文第三条序号标注为「2」,按排列顺序应为「3」,此处已作顺序修正。

第3页:60学时实验内容安排

60学时实验内容(生物技术、应用生物技术、生物科学)
实验项目学时
酶的底物专一性4
总糖和还原糖的测定4
蛋白质N端分析4
植物DNA的提取4
DNA的酶切和电泳4
酵母醇脱氢酶的提取和纯化12
亲和层析分离纯化蛋白质14
Western Blot鉴定目的蛋白14

第4页:实验要求

  • 按时上课,不得缺席。
  • 预习实验内容。
  • 认真观察实验现象,如实记录实验数据。
  • 独立分析实验结果,按时完成实验报告。

第5页:实验室守则

  • 保持室内安静、整洁。
  • 严格按操作规程使用仪器设备,节约试剂和实验材料。
  • 实验过程中注意水、电、门窗安全。
  • 实验完毕后,将仪器、器皿放归原处。
  • 做好实验室卫生。

第6页:实验安全特别注意

  • 若发生仪器故障或其它事故,应立即切断相关电源,及时报告老师。
  • 违反操作规程造成事故、仪器损坏,将按学校有关规定赔偿。

第7页:实验物品管理与卫生值日

  • 每位学生一套基本的实验物品放置在抽屉中,对照物品清单,每次做完实验清点无误后归回抽屉;每次实验另外发放的物品,用完清洗后放置在实验台面上。
  • 每次做完实验后,由班长安排4名同学做清洁卫生,做完后必须由实验老师检查通过。

第8页:实验报告要求

实验报告每人1份,下次实验课前交。

第9页:实验成绩构成

生物化学实验成绩构成
考核项目分值
出勤和实验室综合表现15分
实验报告35分
实验课考试50分

第10页:实验一 酶的底物专一性

实验一 酶的底物专一性

第11页:实验目的

  • 了解酶的专一性。
  • 掌握检查酶专一性的原理和方法。
  • 学会排除干扰因素,设计酶学实验。

第12页:实验内容概述

本实验以唾液淀粉酶(内含淀粉酶及少量麦芽糖酶)、蔗糖酶对淀粉及蔗糖的催化作用,观察淀粉酶、蔗糖酶的底物专一性。

第13页:实验原理

原理:本实验原理由酶的专一性分型、淀粉与蔗糖的结构差异、Benedict反应三部分构成。

第14页:酶的专一性与分型

酶的专一性是指一种酶只能对一种底物或一类底物起催化作用,对其他底物无催化作用。按专一性程度分为:

键专一性
只要求作用于一定类型的键,对键两端基团无严格要求,如脂酶、核酶。
基团专一性
只对键两端一个基团要求严格,如α-、β-葡萄糖苷酶,转移酶。
绝对专一性
只作用于一种底物,如某些核酸工具酶。
立体异构专一性
包括旋光异构专一性和几何异构专一性。

第15页:淀粉的两种结构

直链淀粉
由200~300个α-葡萄糖以α-1,4糖苷键相连成一直链。
支链淀粉
有α-1,4糖苷键和α-1,6糖苷键,在直链淀粉的基础上形成分支。

第16页:直链淀粉

直链淀粉的相对分子质量比支链淀粉小,其分子由许多α-D-葡萄糖经过α-1,4-苷键反复连接而成,为线状聚合物。

第17页:直链淀粉的螺旋结构与碘反应

直链淀粉并非伸展状态的直链,而是有规律地卷曲成螺旋状,每一螺旋圈约有6个葡萄糖结构单位。直链淀粉遇碘液显蓝色,加热煮沸时颜色消失,冷却后又重新显色,该反应很灵敏,常用来检验淀粉或碘的存在。

第18页:支链淀粉

支链淀粉比直链淀粉由更多的D-葡萄糖组成。D-葡萄糖之间以α-1,4苷键连接成主链,每隔20~25个葡萄糖单位便分枝出1个支链,支链上还有分枝,支链的连接点即分枝处为α-1,6糖苷键。

第19页:支链淀粉分枝状结构

支链淀粉呈分枝状结构:主链由α-1,4苷键连接,分支点以α-1,6糖苷键相连,形成多级分枝。

第20页:蔗糖的结构

蔗糖是由α-葡萄糖和β-果糖以α-1,2糖苷键相连而成的双糖。

第21页:Benedict反应

  • Benedict试剂是碱性硫酸铜溶液,具有一定氧化能力,能与还原性糖的半缩醛羟基发生氧化还原反应,生成氧化亚铜(Cu2O)砖红色沉淀。
  • 淀粉和蔗糖都不能反应,而它们的水解产物葡萄糖能够发生Benedict反应,因此可用颜色反应观察淀粉酶、蔗糖酶对淀粉及蔗糖的水解作用。

第22页:α-D-与β-D-葡萄糖

半缩醛羟基在右边,即与氧环同侧,为α-D-葡萄糖;半缩醛羟基在左边,即与氧环异侧,为β-D-葡萄糖。

第23页:试剂

试剂:本实验需自制冷冻或新鲜的酶液,并配制淀粉、蔗糖底物溶液与Benedict试剂。

第24页:酶液与底物溶液配制

淀粉酶溶液(自制)
唾液2mL倒入10mL量筒中(不包括泡沫),用蒸馏水稀释到5mL,静置10分钟后去掉上层泡沫和下层沉淀。
蔗糖酶溶液(自制)
干酵母1g置研钵中,加半勺石英沙及蒸馏水少许(约4mL),用力研磨10分钟,转入50mL离心管,另用25mL蒸馏水洗涤研钵并合并,摇匀静置5分钟,离心(离心前对称放置的两只离心管要等重配平,精确到0.01g),小心取出上清液(含蔗糖酶)备用。
0.5%淀粉溶液(含0.3%NaCl)
取前摇匀。
2%蔗糖溶液
直接使用。
Benedict试剂
见配方页。

第25页:Benedict试剂配制

  • 在600mL蒸馏水中溶解173g柠檬酸钠和100g无水碳酸钠,冷却后稀释到850mL。
  • 在100mL热蒸馏水中溶解17.4g无水硫酸铜,冷却后稀释到150mL。
  • 把硫酸铜溶液缓缓倒入柠檬酸钠-碳酸钠溶液中,边加边搅拌;如产生沉淀要过滤。
  • 班氏试剂配制后能长期使用;存放较久产生沉淀时,可取上层清液使用,不必重配。

第26页:

本页源文件未提取到文字内容,仅有图片(位于第25页Benedict试剂配制与第27页实验步骤之间)。建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第27页:实验步骤

实验步骤:分检查试剂、淀粉酶的专一性、蔗糖酶的专一性三组进行。

第28页:检查试剂对照表

检查试剂(对照组)
试剂试管1试管2试管3
0.5%淀粉溶液(mL)——3
2%蔗糖溶液(mL)—3—
蒸馏水(mL)3——
Benedict试剂(mL)222
处理摇匀,沸水煮2分钟摇匀,沸水煮2分钟摇匀,沸水煮2分钟
观察记录结果并分析原因记录结果并分析原因记录结果并分析原因

第29页:淀粉酶的专一性操作表

淀粉酶的专一性
试剂试管4试管5试管6
稀释的唾液淀粉酶(mL)111
0.5%淀粉溶液(mL)——3
2%蔗糖溶液(mL)—3—
蒸馏水(mL)3——
保温摇匀,37℃保温30分钟摇匀,37℃保温30分钟摇匀,37℃保温30分钟
Benedict试剂(mL)222
观察沸水煮沸2分钟,记录结果并分析原因沸水煮沸2分钟,记录结果并分析原因沸水煮沸2分钟,记录结果并分析原因

第30页:蔗糖酶的专一性操作表

蔗糖酶的专一性
试剂试管7试管8试管9
蔗糖酶溶液(mL)111
0.5%淀粉溶液(mL)——3
2%蔗糖溶液(mL)—3—
蒸馏水(mL)3——
保温摇匀,37℃保温15分钟摇匀,37℃保温15分钟摇匀,37℃保温15分钟
Benedict试剂(mL)222
观察沸水煮2分钟,记录结果并分析原因沸水煮2分钟,记录结果并分析原因沸水煮2分钟,记录结果并分析原因

第31页:思考题

  1. 观察酶的专一性为什么要设计这3组实验?
  2. 每组各有什么意义?
  3. 每组中蒸馏水分别起什么作用?
  4. 将酶煮沸10分钟,重做可能会有什么结果?
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