酶的提取及其活性影响

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简述酶提取的过程及其原理

简述酶提取的过程及其原理

简述酶提取的过程及其原理酶提取是一种将酶分离、纯化和富集的方法。

它是一项关键的生物技术,广泛应用于医学、食品工业、生物工程和农业生产等领域。

酶提取的过程涉及样品的处理、细胞破碎、分离纯化和稳定等步骤,并且其原理基于酶在化学环境中的特性和提取技术。

酶提取的过程主要包括以下几个步骤:1. 样品的处理:在进行酶提取之前,需要对样品进行必要的处理。

这可能包括去除杂质、脂肪、蛋白质以及其他可能影响酶纯化的成分。

此外,在酶提取之前,还需要对样品进行预处理,如搅拌、离心、过滤等,以达到更好的分离和纯化效果。

2. 细胞破碎:将细胞破碎是酶提取的关键步骤之一。

细胞破碎的目的是释放酶并将其分离出来。

常见的破碎方法有物理破碎、化学破碎和酶解破碎等。

物理破碎主要依靠高压机械力、超声波或高压抗冻聚能技术等。

化学破碎可以使用酸、碱或酶等化学物质来破坏细胞膜结构。

酶解破碎则利用酶的特性来破坏细胞膜。

3. 分离纯化:分离纯化是酶提取的重要步骤之一,目的是从复杂的混合物中高效地分离目标酶。

常见的分离技术有沉淀、过滤、离心、柱层析等。

其中,柱层析是一种常用且有效的方法,根据酶的特性和物理化学性质,通过选择性吸附和洗脱的方法实现酶的纯化。

柱层析常用的分离材料有凝胶过滤、离子交换、亲和层析和凝胶过滤等。

4. 稳定性评估:提取酶之后,需要对酶的稳定性进行评估。

酶在提取过程中常常会受到温度、pH、离子浓度和蛋白质浓度等环境因素的影响,从而导致酶的活性损失或失活。

稳定性评估试验可以通过测定酶的活性来评估其在不同条件下的稳定性,并找出最适宜的储存和使用条件。

酶提取过程的原理主要基于酶分子的特性和物理化学性质,如分子量、电荷、亲和性等。

不同的酶在提取过程中会因其特性的不同而选择不同的提取方法。

下面是几个常见的酶提取原理:1. 溶液条件:酶在某一特定条件下,如适宜的pH、离子浓度、温度等,具有较高的活性和稳定性。

通过调整溶液条件,可以提高酶的活性和稳定性,从而更好地提取酶。

酶的种类,活性及影响因素

酶的种类,活性及影响因素
酪氨酸酶的提取及其催化活性的研究和影响酶的活 性
【摘要】:酶广泛存在与生物体中,对生命的生化反应至关重要
,本实验主要探究不同浓度下催化活性的不同,以及温度,pH值,抑 制剂对于酶活性的影响。
【关键词】:酪氨酸酶,唾液淀粉酶,活性,pH,温度
,抑制剂
【酶的特性综述】
酶是一种具有生物活性的蛋白质,有单纯酶和结合酶 两种。单纯酶只含蛋白质,不含其它物质,其催化活性 仅由蛋白质的结构决定。结合酶则由单纯蛋白质和辅基 组成,辅基是结合酶催化活性中不可缺少的部分。 (1)酶的催化效力远远超过化学催化剂(高108~109倍)。 (2)酶催化剂具有高效化学选择性,能从混合物中选择特 定异构体进行催化反应。 (3)酶催化剂对反应条件要求苛刻,如pH值、温度都各有 特定的界限,超出界限即可引起酶蛋白的变性与分解。
根据实验数据所画图及求出的活度来看,分别加入0.1ml、0.2ml、0.3ml、 0.4ml的活性是不一样,按照实验推测,应该是逐渐上升的,但是从实验结果 反应的情况上来看,并不是如此,而是上升之后下降,原因在于酶提取液提 取之后保存方法不得当,并没有冰浴,所以导致酶失活,从而导致活性下降 的情况
酶活性影响因素的研究
结论



(1)酶是一种活性蛋白质,因此,一切对蛋白质有影响的因 素都影响酶的活性。酶与底物作用的活性,受温度、pH值、 酶液浓度、底物浓度、酶的激活剂或抑制剂等许多因素的影 响。 (2)提取物在放置过程中变黑,是由于他们的组织中都含酪 氨酸和酪氨酸酶,酶存在于组织内部,当内部物质暴露于空 气中,在氧的参与下将发生反应,生成黑色素。 (3)酶的催化作用,只有在一定温度下才能体现出来。酶在 低温下活性暂时被抑制,高温时会永久失活。
酪氨酸酶简介

高中生物关于酶的实验

高中生物关于酶的实验

高中生物关于酶的实验酶是生物体内一类具有生物催化作用的蛋白质,对于高中生物学习而言,了解酶的性质和作用具有重要意义。

以下是一份关于酶的实验文档,旨在帮助高中生更好地掌握酶的相关知识。

一、实验目的1.了解酶的特性和作用机理;2.掌握酶的催化效率及其影响因素;3.培养学生的实验操作能力和观察能力。

二、实验原理酶是一种具有高效、专一、可逆等特性的生物催化剂,能显著降低化学反应的活化能。

酶的活性受温度、pH值等因素的影响。

三、实验材料与仪器1.材料:新鲜肝脏、过氧化氢溶液、碘液、淀粉溶液、唾液、蔗糖溶液等。

2.仪器:烧杯、量筒、滴定管、试管、温度计、磁力搅拌器等。

四、实验步骤1.酶的提取(1)将新鲜肝脏洗净,剪碎,放入烧杯中;(2)加入适量生理盐水,用玻璃棒搅拌,使肝细胞破裂;(3)用纱布过滤,收集滤液,备用。

2.过氧化氢酶活性测定(1)取3支试管,分别加入2mL过氧化氢溶液;(2)向1号试管中加入2滴提取的肝酶液,2号试管中加入2滴唾液,3号试管中加入2滴蒸馏水;(3)观察各试管中气泡产生的速度,记录实验结果。

3.淀粉酶活性测定(1)取3支试管,分别加入2mL淀粉溶液;(2)向1号试管中加入2滴提取的肝酶液,2号试管中加入2滴唾液,3号试管中加入2滴蒸馏水;(3)将各试管放入热水中加热,观察各试管中淀粉消失的速度,记录实验结果。

4.蔗糖酶活性测定(1)取3支试管,分别加入2mL蔗糖溶液;(2)向1号试管中加入2滴提取的肝酶液,2号试管中加入2滴唾液,3号试管中加入2滴蒸馏水;(3)将各试管放入热水中加热,观察各试管中蔗糖消失的速度,记录实验结果。

五、实验结果与分析1.过氧化氢酶活性测定:1号试管中气泡产生速度最快,说明肝酶液中含有过氧化氢酶,具有催化分解过氧化氢的作用。

2.淀粉酶活性测定:1号试管中淀粉消失速度最快,说明肝酶液中含有淀粉酶,具有催化分解淀粉的作用。

3.蔗糖酶活性测定:1号试管中蔗糖消失速度最快,说明肝酶液中含有蔗糖酶,具有催化分解蔗糖的作用。

果胶酶实验报告

果胶酶实验报告

一、实验目的1. 学习果胶酶的提取方法。

2. 探究不同提取条件对果胶酶活性的影响。

3. 测定果胶酶的活性。

二、实验原理果胶酶是一种复合酶,主要包括果胶分解酶、果胶酯酶和果胶酶等。

它们能将果胶分解为低聚果胶、果胶酸和果胶单糖等,从而降低果胶的粘度,提高果汁的澄清度。

本实验通过提取果胶酶,并测定其活性,旨在了解果胶酶的提取方法和活性。

三、实验材料1. 材料:新鲜柑橘皮、硫酸铵、吐温-80、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、葡萄糖标准液、蒸馏水等。

2. 仪器:电子天平、高速离心机、恒温水浴锅、分光光度计、烧杯、量筒、移液器、试管等。

四、实验方法1. 果胶酶的提取(1)将新鲜柑橘皮洗净,去皮,切成小块。

(2)将柑橘皮与蒸馏水按1:10(质量比)的比例混合,置于高速离心机中,以4000 r/min离心10分钟。

(3)取上清液,加入硫酸铵,使硫酸铵的终浓度为0.5 mol/L,置于4℃冰箱中沉淀过夜。

(4)将沉淀物重新溶解于蒸馏水中,加入吐温-80,使吐温-80的终浓度为1%,混匀后置于高速离心机中,以4000 r/min离心10分钟。

(5)取上清液,用0.1 mol/L磷酸缓冲液(pH 6.0)透析,去除硫酸铵,透析时间为4小时。

(6)透析后的溶液即为果胶酶提取液。

2. 果胶酶活性测定(1)绘制标准曲线:以葡萄糖标准液为参比,采用紫外分光光度法测定葡萄糖浓度,绘制标准曲线。

(2)酶活性测定:取1 mL果胶酶提取液,加入0.5 mL 0.5%果胶溶液,混匀后置于恒温水浴锅中,在40℃下反应30分钟。

(3)终止反应:向反应体系中加入1 mL 1 mol/L NaOH溶液,混匀。

(4)测定吸光度:用分光光度计测定反应体系的吸光度,根据标准曲线计算葡萄糖浓度。

(5)计算酶活性:根据葡萄糖浓度和反应体系体积,计算果胶酶活性。

五、实验结果与分析1. 果胶酶提取结果通过实验,成功提取了果胶酶,提取液呈淡黄色,说明果胶酶提取成功。

酶的分离纯化及活性测定

酶的分离纯化及活性测定

第五节酶的分离、纯化及活性测定1一、酶的分离、纯化•:一类由细胞内产生然后分泌到细胞外进行作用胞外酶生然后分到行作的酶,这类酶大多都是水解酶类。

•胞内酶:另一类酶在细胞内合成后在细胞内起催化作用的,这类酶数量较多。

的多2一般原则:般原则:防止强酸、强碱, 要求加入的化学试剂不使酶变性;在低温下操作,全部操作在低温0~4℃;在分离提纯过程中避免剧烈搅拌 在分离提纯过程中,避免剧烈搅拌;在提纯溶剂中加一些保护剂如少量EDTA 在提纯溶剂中加一些保护剂,如少量EDTA、少量β-巯基乙醇;在不破坏所需酶的条件下,可使用各种“激烈的烈”的手段。

3酶的分离提纯三个基本环节:第一抽提,即把酶从材料转入溶剂中制成酶溶液;第二纯化,即把杂质从酶溶液中除掉或从酶溶液中把酶分离出来;第三制剂,即将酶制成各种剂型。

在酶的分离纯化过程中.每步都须做三件事:第一第,测定酶活力(IU/ml);第二,测定蛋白质含量(mg/ml);第三,测量体积(ml)。

4基本操作程序微生物、动物、选材植物加入提取液抽提胞内酶先破碎抽提先净化处理再沉淀法分离离子交析分离纯化换层析,凝胶过滤,液相色谱,亲和色谱和超滤等5(一)酶的抽提()酶的抽提1、破碎细胞对于细胞外酶可用水缓冲液浸泡过对于细胞外酶可用水、缓冲液浸泡过滤后,可得粗抽提液。

对于细胞内酶要破碎细胞、动物细胞较易破碎,通常用匀浆器捣碎机,制成较易破碎,通常用匀浆器、捣碎机,制成匀浆离心后可得酶抽提液。

细菌细胞壁较厚,需用超声波、溶胞壁较声溶菌酶等抽提。

酶等提62、酶的抽提酶的抽提一般的酶可用稀酸或稀碱的水溶液抽提出来。

抽提条件:提出来抽提条件⑴抽提溶的pH选择应该在酶的pH稳定,并离范围之内,并且最好远离等电点。

低温下抽提⑵低温下抽提(0~40C)7(二)酶的纯化()酶的纯化抽提液中除含有所需有酶外,还含有其它大抽提液中除含有所需有酶外还含有其它大分子物质。

常用分离纯化的方法:①溶解度②电荷性质③大小或质量④亲和部位。

黄豆豆渣中脲酶的提取精制及其影响因素研究

黄豆豆渣中脲酶的提取精制及其影响因素研究

黄豆豆渣中脲酶的提取精制及其影响因素研究张铁军;施圆圆;孔令漪;曹蓝霄;周嘉青【摘要】为拓展脲酶的国产化途径,对黄豆豆渣中脲酶的提取进行了研究.建立了从黄豆豆渣中提取脲酶的全套流程,利用盐析法和有机溶剂沉淀法,通过浸提及离心等试验操作手段,将黄豆豆渣中的脲酶进行提取精制,产率为0.1%.同时确定了脲酶的最佳提取条件:其最佳浸提温度为50℃,最佳丙酮浓度为50%,最适pH为7.0.利用纳氏试剂比色法的原理,测得该脲酶在最佳实验条件下的米氏常数Km值为4.11×10-2 mol/L,1 mL脲酶溶液中的酶活力为18.63 U.从黄豆豆渣中提取脲酶,既可解决脲酶的国产化问题,又可提高黄豆豆渣的附加值,研究结果具有良好的工业价值和经济效益.【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2017(007)003【总页数】5页(P253-257)【关键词】黄豆豆渣;脲酶;酶活力;Km;酶活影响因素【作者】张铁军;施圆圆;孔令漪;曹蓝霄;周嘉青【作者单位】广州医科大学生命科学学院,广州511436;广州医科大学生命科学学院,广州511436;广州医科大学第三临床学院,广州511436;广州医科大学第三临床学院,广州511436;广州医科大学南山学院,广州511436【正文语种】中文脲酶(urease)亦称尿素酶,是一种寡聚酶,分子量约为293 500 Da,等电点为3.9,具有绝对专一性[1],特异性地催化尿素水解释放出氨和二氧化碳[2]。

脲酶是一种在各行业应用广泛的重要生物制剂。

广泛分布于豆类植物中,尤其是在黄豆、刀豆中含量丰富,约1%~1.5%。

在医药方面,脲酶是幽门螺旋菌感染诊断试验RUT中的一种重要的酶[3];在农业方面,适当条件下应用种子封装与脲酶可显著增强植物早期阶段氮营养的吸收利用[4],另外,脲酶还可用于尿素废水的处理[5]。

国外对脲酶的制备研究早已成熟,生产方法主要是从洋刀豆中提取脲酶,并于近年来开始致力于研究脲酶的其他作用,如利用重组酸性脲酶消除致癌因素氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,EC)前体物质尿素等[6]。

实验报告果胶酶

实验报告果胶酶

一、实验目的1. 了解果胶酶的提取方法;2. 掌握果胶酶活性的测定方法;3. 探究不同提取方法对果胶酶活性的影响。

二、实验原理果胶酶是一种复合酶,主要由果胶分解酶、果胶酯酶和半乳糖醛酸酶组成。

它能够分解植物细胞壁中的果胶,使植物组织变得柔软,便于提取。

本实验通过提取黑曲霉等真菌中的果胶酶,并测定其活性,以了解果胶酶的特性。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 黑曲霉菌种- 柑橘皮- 硫酸铵- 乙酸乙酯- 氯化钠- 碳酸氢钠- 磷酸氢二钠- 磷酸二氢钠- 果胶- 水浴锅- pH计- 离心机- 移液器- 烧杯- 试管- 滴定管- 酶标板- 酶标仪2. 实验试剂:- 磷酸盐缓冲液(pH 6.8)- 果胶酶提取液- 果胶溶液- 氯化钠溶液- 碳酸氢钠溶液- 磷酸氢二钠溶液- 磷酸二氢钠溶液四、实验方法1. 果胶酶提取(1)将黑曲霉菌种接种于装有马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基的培养皿中,培养48小时。

(2)将培养好的黑曲霉菌种接种于装有马铃薯葡萄糖液体培养基的三角瓶中,培养48小时。

(3)将培养好的菌液以4,000 r/min离心10分钟,收集菌体。

(4)将菌体用pH 6.8的磷酸盐缓冲液洗涤三次,去除杂质。

(5)将洗涤后的菌体加入硫酸铵溶液中,搅拌溶解,调节pH至7.0。

(6)将溶液以4,000 r/min离心10分钟,收集沉淀。

(7)将沉淀用pH 6.8的磷酸盐缓冲液洗涤三次,去除杂质。

(8)将洗涤后的沉淀加入乙酸乙酯溶液中,搅拌溶解,去除蛋白质。

(9)将溶液以4,000 r/min离心10分钟,收集沉淀。

(10)将沉淀用pH 6.8的磷酸盐缓冲液洗涤三次,去除杂质。

(11)将洗涤后的沉淀加入氯化钠溶液中,搅拌溶解,调节pH至7.0。

(12)将溶液以4,000 r/min离心10分钟,收集沉淀。

(13)将沉淀用pH 6.8的磷酸盐缓冲液洗涤三次,去除杂质。

(14)将洗涤后的沉淀加入碳酸氢钠溶液中,搅拌溶解,调节pH至7.0。

酪氨酸酶的提取及其催化活性研究

酪氨酸酶的提取及其催化活性研究

酪氨酸特性及其影响因素摘要:酶是由生物细胞合成的、对特定底物起高效催化作用的蛋白质,是生物催化剂。

生物体内所有的化学反应几乎都是在酶的催化作用下进行的。

只要有生命活动的地方就有酶的作用,生命不能离开酶的存在。

在酶的催化下,机体内物质的新陈代谢有条不紊地进行着;同时又在许多因素的影响下,酶对代谢发挥着巧妙的调节作用。

生物体的许多疾病与酶的异常密切相关;许多药物也可通过对酶的作用来达到治疗的目的。

随着酶学研究的深入,必将对人类社会产生深远影响和做出巨大贡献。

Summary: The enzyme is high efficiency catalyst on a specific substrate protein synthesis by biological cells is the biological catalyst. Chemical reactions in all organisms is almost in the under the catalysis of enzyme. As long as there is life there is the function of enzyme the enzyme in the presence of life can not leave. In the enzyme catalytic machine body material the new supersedes the old. With everything in good order and well arranged; and at the same time, the influence of many factors under the regulation of enzyme plays cleverly on metabolism. Many diseases and enzyme of organisms are closely related; many drugs can also be based on the role of the enzyme to achieve the purpose of treatment. With the in-depth study of bound enzyme have a far-reaching impact on human society and make great contributions to. 关键词:酶催化活性影响因素正文引言:酶是具有催化作用的蛋白质。

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青 岛 科 技 大 学本 科 毕 业 设 计(科 技 论 文)题目 __________________________________ __________________________________指导教师__________________________ 辅导教师__________________________ 学生姓名__________________________ 学生学号______________________________________________院(部)____________________________专业________________班 ______年 ___月 ___日酪氨酸酶的提取及其催化活性研究 影响唾液淀粉酶活性的因素化学 应用化学 112 2014 11 14酶的提取及其催化活性研究摘要绝大多数酶的化学本质是蛋白质,本文从酶活性的定义出发,论述了酶的种类、特性以及影响酶活性的因素,酶在人们的生产、生活中均有广泛应用,探讨酶的特性对研究酶的人工合成有积极意义,通过与酶促反应速率的影响因素的比较,阐释影响酶活性的因素,来帮助我们正确理解酶活性以及理解酶活性的影响因素。

The chemical nature of most enzymes are proteins, from the definition of enzyme activity of enzyme, discusses the types, characteristics and factors affecting enzyme activity, enzyme are widely used in people's production and life, has a positive meaning to explore the properties of the enzyme to study enzymatic synthetic, through influence and enzymatic reaction the rate of factor comparison, explains the factors affecting enzyme activity, to help us to correctly understand the enzyme activity and enzyme activity factor influence understanding.关键词:酶;活性;影响因素1.综述1.1酶的简介酶(enzyme)是由生物细胞合成的、对特定底物(substrate)起高效催化作用的蛋白质,是生物催化剂。

生物体内所有的化学反应几乎都是在酶的催化作用下进行的。

只要有生命活动的地方就有酶的作用,生命不能离开酶的存在。

在酶的催化下,机体内物质的新陈代谢有条不紊地进行着;同时又在许多因素的影响下,酶对代谢发挥着巧妙的调节作用。

生物体的许多疾病与酶的异常密切相关;许多药物也可通过对酶的作用来达到治疗的目的。

随着酶学研究的深入,必将对人类社会产生深远影响和作出巨大贡献。

酶的化学本质是蛋白质。

结构上,同样具有一、二、三级结构,有些酶还具有四级结构。

分子的化学组成上,有单纯酶和结合酶之分。

单纯酶分子是仅由蛋白质构成的酶,不含其他物质,如脲酶、活化蛋白酶、淀粉酶、核糖核酸酶等等。

结合酶分子是由蛋白质分子和非蛋白质部分组成,前者称为酶蛋白(apoenzyme),后者称辅助因子(cofactor)。

辅助因子是金属离子或有机小分子。

酶蛋白与辅助因子结合形成的复合物称全酶(holoenzyme),酶蛋白和辅助因子各自独立存在时,均无催化活性,只有全酶才有催化活性。

在酶促反应中酶蛋白决定着反应的专一性和效率,而辅助因子则决定着反应的种类和性质。

辅助因子按其与酶蛋白结合的紧密程度和作用特点,一般分为辅酶(coenzyme)和辅基(prosthetic group)。

辅酶是指辅助因子与酶蛋白结合松弛,没有固定的组成比,往往可用透析或超滤法除去,在反应中作为底物接受质子或基团后离开酶蛋白,参加另一酶促反应并将所携带的质子或基团转移出去,或者相反。

而辅基是指与酶蛋白结合比较紧密,与酶蛋白有一定的组成比,不能通过透析或超滤法除去,在反应中辅基不能离开酶蛋白。

辅助因子中大部分是金属离子,约占 2/3。

小部分是稳定的有机小分子。

常见的金属离子有K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Cu2+(Cu+)、Zn2+、Fe2+(Fe3+)等。

金属离子以辅基出现的称金属酶,以辅酶出现的称金属激活酶。

金属辅助因子的作用是多方面的,或者作为酶活性中心的催化基团参与催化反应,传递电子;或者作为连接酶与底物的桥梁,便于酶对底物起作用;或者是稳定酶的构象所必需的;或者中和阴离子,降低反应中的静电作用等。

有机小分子的辅助因子,主要是参与酶的催化过程,在反应中传递电子、质子或一些基团。

酶分子中能与底物作用或结合形成酶 - 底物中间配合物的区域称酶的活性中心。

对于结合酶而言,辅酶(辅基)分子或分子中的某一部分结构往往就是活性中心的组成部分。

酶既具备一般非生物催化剂的加快反应速度的功能,又具有一般催化剂所不具备的生物大分子的特征。

酶与一般非生物催化剂相比,具有以下几个特点:1、酶的主要成分是蛋白质。

它具有表现活性和专一性所必需的空间结构,以提供反应中心。

由于蛋白质遇高温、强酸、强碱、重金属盐或紫外线等容易变性而失活,所以酶促反应都是在比较温和的条件下进行的,如人体中的各种酶促反应,一般都在体温(37℃)和pH 约为7 的条件下进行。

2、酶促反应所需的活化能较低。

如使 1 mol 蔗糖水解所需活化能高达 1.34 MJ,用 H+ 离子作催化剂时活化能降至 87.9 KJ,若用蔗糖酶催化时只需 39.4 KJ。

3、酶的催化效率非常高。

酶的催化效率通常比非催化反应高 108 ~1020 倍,比一般非生物催化剂高 107 ~1013 倍。

如存在于血液中能催化 H2CO3 分子分解的碳酸酐酶,它的催化效率非常高,每一分子每分钟可以催化 1.9×107 个 H2CO3 分子分解。

正是因为血液中有这样高效率的酶,才能及时完成排放 CO2 的任务,维持血液的正常生理 pH 值。

4、酶具有高度的专一性。

酶对所作用的底物有严格的选择性,每一种酶只能对某一类物质甚至只对某一种物质起催化作用,这是一般非生物催化剂所无法比拟的。

影响酶作用的因素有酶的浓度、底物浓度、pH、温度和抑制剂等。

在酶浓度恒定的情况下,增加底物的浓度,可以提高酶促反应的初速度。

当底物浓度增至某一限度后,反应初速度就不再随底物的浓度而变化,而是逐渐趋近某一极限值,这个极限值称为最大速度(Vmax)。

酶的以上特性已引起化学工作者的极大兴趣,如酶正被作为分析试剂、探针得到应用;生物酶的化学模拟已广泛开展,将为研制高性能的工业催化剂奠定基础。

酶的电化学研究的开展还开辟了生物电化学的新领域。

酶化学是一门交叉学科,对其研究具有广阔的前景。

酶促反应动力学是酶化学的主要内容之一,这方面的研究具有重要的理论和实践意义。

1.2课题的研究目的及意义酪氨酸酶的作用底物具有一定的广谱性,并且其对底物邻位羟基的催化具有高度的特异性,因而在催化合成有重要价值的化合物上,酪氨酸酶引起很多科学家的关注。

酪氨酸酶可以催化单酚和二酚形成的醌类化合物在水溶液中不稳定,经过一系列催化反应,可自身聚合或与其它物质(有机胺类化合物等)聚合反应形成不溶于水的大分子物质而沉淀。

因此酪氨酸酶不仅除去酚类物质,还能去除其它多种有机物,如有机胺、有机氯化合物等[1,2]。

现利用酪氨酸酶处理工业废水的技术已经成熟。

可以采用电流法测定酪氨酸酶的活性,因此,可以将酪氨酸酶做成酶电极用于检测水环境中是否含有有毒物质[3]。

酪氨酸酶是黑色素合成的限速酶。

近年来的研究表明,黑色素在防紫外线辐射、清除自由基、作为无定形半导体、化妆品、以及生物杀虫剂的光保护剂等方面都具有广阔的应用前景[4]。

酪氨酸酶的抑制剂可被作为化妆品中的增白剂如熊果甙和曲酸,因此可以以酪氨酸酶作为研究对象寻找更好的美白剂[5-9]。

同时,酪氨酸酶激活剂如一些中药的提取物则被用于治疗白化病和白癫疯等疾病[10]。

编码酪氨酸酶的基因(melO)的启动子是个非常强的启动子,可用于对弱启动子的研究。

而且通过基因融合技术,可以用melO调控合成大量高纯度的蛋白,如Hyper2protein的生成[11]。

酪氨酸酶基因在基因工程中,可以作为一种很好的基因标记。

因此,老鼠、兔子都可以作为生物工程中很好的模式生物。

酪氨酸酶基因突变会导致形成多种疾病,如白化病,黑色素瘤等。

所以近年来,对酪氨酸酶的研究已转向色素障碍性疾病、黑色素瘤、白化病及早发性老年痴呆疾病的应用上。

因此,对酪氨酸酶的进一步研究,不仅能为临床治疗上述疾病寻找合适药物奠定理论基础,也为阐明这些疾病的发生机理提供理论依据。

2.实验部分酪氨酸酶的提取及其催化活性研究2.1实验原理酪氨酸是一种以Cu+ 或Cu2+ 为辅助因子的全酶,能催化空气中的氧对多巴的氧化反应。

催化过程可以通过多巴转换反应过程的颜色变化来监测,通过测定吸光度随时间的变化来求的酶的活性。

酪氨酸酶可用比色法测定。

由于多巴转变成多巴红速率很快,在转到下一步产率慢得多,故可在酶存在下,测定多巴转变为多巴红的速率而测定酶的活性(可用吸光度对时间作图,从所得的直线斜率求酶的活性)。

酶的活性计算:一般定义在优化的条件下(pH、离子强度),25℃时在 1min 内转化 1μmol 底物所需要的量为酶的活性单位。

通过下式可计算出所用的酶的活性:α=ΔA*106/KtV式中:α为所用溶液的酶的活性,ΔA 为最大吸收处吸光度的变化,t 为时间,κ为多巴红的摩尔吸收系数,V 为加入的酶体积。

进而计算出所用原料中的酶的活性:A=a Vo/m式中:A 为原料中酶的活性,Vo 为原料所得的酶溶液的总体积,m 为原料总质量。

本实验拟通过从土豆等物中提取酪氨酸酶并测定其活性,使同学们对酶有个初步的认识。

当土豆、苹果、香蕉或蘑菇受损伤时,在空气作用下,很快变为棕色,这是因为它们的组织中都含有酪氨酸和酪氨酸酶,酶存在于物质内部,当内部物质暴露于空气中,在氧的参与下将发生如下反应,生成黑色素。

图1 酶参与的多巴转换反应2.2实验仪器与试剂2.2.1实验仪器分光光度计、离心机、研钵、食物研磨机、恒温水浴、纱布、计时秒表、冰箱等。

2.2.2实验试剂酪氨酸、磷酸二氢钾、氢氧化钠、盐酸、新鲜土豆2.3实验步骤1、溶液配制0.10 mol•磷酸缓冲溶液L-1(pH=7.2);0.10 mol•L-1磷酸缓冲溶液(pH= 6.0);0.01 mol•L-1的多巴溶液;2、酶的提取在研钵中放入 10 g 经过冰冻的切碎了的土豆(或苹果),加入 7.5 mL 磷酸缓冲溶液,用力研磨挤压(约 1 min).用两层纱布滤出提取液,立即离心分离(约 3000 rpm,5 min)。

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