导航:首页 > 装置知识 > 催化酶解装置设计
催化酶解装置设计
发布时间：2021-10-20 12:42:11❶ 酶的催化机制主要有哪些
1、邻近定向
对一个双分子反应，酶可以使两个底物结合在活性中心彼此靠近，并具有正确的取向。这比在溶液中随机碰撞更容易发生反应。
邻近效应相当于大大提高了有效底物浓度，甚至超过现实中可以达到的浓度。定向效应则使每一次碰撞都具有正确的取向。化学上通过将分子间反应转变成分子内反应对此进行推算，认为可以将反应速度加快100倍到10的11次方倍。
2、底物形变
酶与底物结合时，诱导契合现象不仅酶的构象发生改变，底物的构象也会发生变化。这种变化使底物更接近于过渡态，因此可以降低活化能。
3、微环境
酶的活性中心是一个相对封闭的空间，其性质与溶液中有所不同，所以称为微环境。例如，有些酶的活性中心是一个疏水的微环境，其介电常数较低，有利于电荷之间的作用，也有利于中间物的生成和稳定。
赖氨酸侧链氨基的pK约为9，而在乙酰乙酸脱羧酶活性中心的赖氨酸侧链pK只有6左右。这也是某些专一性抑制剂只与酶活性中心的基团反应的原因。
4、直接催化
酶分子中含有不同化学特性的基团，如残基的侧链基团、金属离子以及辅酶辅基等。
其中某些基团可以直接与底物作用，或者通过稳定过渡态来降低活化能，或者通过改变反应进程绕过高活化能的反应步骤。酶的直接催化作用可以分为酸碱催化、共价催化和金属离子催化。
(1)催化酶解装置设计扩展阅读
酶和一般催化剂都是通过降低反应活化能的机制来加快化学反应速度的。酶的催化特异性表现在它对底物的选择性和催化反应的特异性两方面。体内的化学反应除了个别自发进行外，绝大多数都由专一的酶催化，一种酶能从成千上万种反应物中找出自己作用的底物，这就是酶的特异性。
一种酶只催化一种底物进行反应的称绝对特异性，如脲酶只能水解尿素使其分解为二氧化碳和氨；若一种酶能催化一类化合物或一类化学键进行反应的称为相对特异性，如酯酶既能催化甘油三脂水解，又能水解其他酯键。
具有立体异构特异性的酶对底物分子立体构型有严格要求，如L乳酸脱氢酶只催化L-乳酸脱氢，对D-乳酸无作用。
有些酶的催化活性可受许多因素的影响，如别构酶受别构剂的调节，有的酶受共价修饰的调节，激素和神经体液通过第二信使对酶活力进行调节，以及诱导剂或阻抑剂对细胞内酶含量的调节等。
应该指出的是，一种酶的催化反应常常是多种催化机制的综合作用，这是酶促进反应高效率的重要原因。
❷ ph值和温度对酶的催化作用的影响设计一个实验 写实验步骤
❸ 给出一种酶，如何设计其纯化方案
发个实验给你参考参考！！！
酵母蔗糖酶的分离纯化和活力测定
实验简介：酶的分离制备在酶学以及生物大分子的结构功能研究种具有重要意义。啤酒酵母中蔗糖酶含量丰富。本实验用新鲜啤酒酵母作为原料，通过破碎细胞，热处理，乙醇沉淀，柱层析等步骤提取蔗糖酶。并对其活力进行测定。
实验原理
蔗糖酶主要存在于酵母中，但工业上通常从酵母中制取。酵母蔗糖酶系胞内酶，提取时细胞破碎或菌体自溶。常用的提纯方法有盐析、有机溶剂沉淀、离子交换和凝胶柱层析。以此可得到较高纯度的酶。
蔗糖酶催化下蔗糖水解为等量的葡萄糖和果糖。用测定生成还原糖(葡萄糖和果糖)的量来测定蔗糖水解的速度，本实验中，蔗糖酶的活力单位指在一定条件下反应5min,每产生l毫克葡萄糖所需酶量。 用考马斯亮蓝法测定蛋白质含量，比活力为每毫克蛋白质的活力单位数。
实验操作
1. 提取
(1) 准备一个冰浴，将研钵稳妥放入冰浴中。
(2) 将10g湿啤酒酵母，和适量（5g）二氧化硅一起放入研钵中。二氧化硅要预先研细。
(3) 缓慢加入预冷的30mL去离子水，每次加2mL左右，边加边研磨，至少用30分钟。以便将蔗糖酶充分转入水相，至酵母细胞大部分研碎，以便将蔗糖酶充分转入水相中。
(4) （可选项） 研磨时用显微镜检查研磨的效果。
(5) 将混合物转入两个离心管中，平衡后，用高速冷离心机，4℃，10000rpm，离心5min。
(6) 用滴管小心地取出水相，转入另一个清洁的离心管中，4℃，10000rpm，离心15min。
(7) 将清液转入量筒，量出体积，用广泛pH试纸检查上清液pH，用1mol / L 醋酸将pH调至5.0，称为“粗级分Ⅰ”。留出1.5mL测定酶活力及蛋白含量，剩余部分转入清洁的离心管中。
2. 热处理和乙醇沉淀
(1) 预先将恒温水浴调到50℃，将盛有粗级分I的离心管稳妥地放入水浴中，45℃下保温30分钟，在保温过程中不断轻摇离心管。
(2) 取出离心管，于冰浴中迅速冷却，用4℃，10000rpm，离心10min。
(3) 将上清液转入小烧杯中，放入冰盐浴（没有水的碎冰撒入少量食盐），逐滴加入等体积预冷至－20℃的95%乙醇，同时轻轻搅拌，共需30分钟，再在冰盐浴中放置10分钟，以沉淀完全。于4℃，10000rpm，离心10min，倾去上清，并滴干，沉淀保存于离心管中，盖上盖子或薄膜封口，然后将其放入冰箱中冷冻保存（称为“级分Ⅱ”）。废弃上清液之前，要用尿糖试纸检查其酶活性（于下一个实验一起做）。
3. DEAE纤维素柱层析纯化酶蛋白
(1) 离子交换剂的处理
称取1.5克DEAE纤维素(DE-32)干粉，加入0.5mol／L NaOH溶液(约50m1)，轻轻搅拌，浸泡至少0.5小时(不超过1小时)，用玻璃砂漏斗抽滤，并用去离子水洗至近中性，抽干后，放入小烧杯中，加50mL 0.5mol／L HCl，搅匀，浸泡0.5小时，用去离子水洗至。近中性，再用0.5 mol／L NaOH重复处理一次，用去离子水洗至近中性后，抽干备用(因DEAE纤维素昂贵，用后务必回收)。实际操作时，通常纤维素是已浸泡过并回收的，按“碱一酸”的顺序洗即可，因为酸洗后较容易用水洗至中性。碱洗时因过滤困难，可以先浮选除去细颗粒，抽干后用0.5 mol／L NaOH-0.5 mol／L NaCl溶液处理，然后水洗至中性。
(2) 装柱与平衡
先将层析柱垂直装好，在烧杯内用0.02 mol／L，pH7.3 Tris-HCl缓冲液洗纤维素几次，用滴管吸取烧杯底部大颗粒的纤维素装柱，然后用此缓冲液洗柱至流出液的pH与缓冲液相同或接近时即可上样。
(3) 上样与洗脱
上样前先准备好梯度混合器，详见附录TH-500梯度混合器使用说明。
用5mL 0.02mol／L，pH7.3的Tris-HCl缓冲液充分溶解醇级分Ⅱ(注意玻璃搅棒头必须烧圆，搅拌溶解时不可将离心管划伤)，若溶液混浊，则4 000r／min离心除去不溶物。取1.5mL上清液(即醇级分Ⅱ样品，留待下一个实验测酶活力及蛋白含量)，将剩余的3.5mL上清液小心地加到层析柱上，不要扰动柱床，上样后用约30mL缓冲液洗去柱中未吸附的蛋白质，至A280降到0.1以下，注意从上样开始使用部分收集器收集，每管2.5～3.0mL／l0min。然后打开梯度混合器，采用30mL，0.02mol／L，pH7.3的Tris-HCl缓冲液和30mL含0.2mol／L浓度NaCl的0.02mol／L，pH7.3的Tris-HCl.缓冲液，进行线性梯度洗脱，连续收集洗脱液，控制流速2.5～3.0mL／10min。测定每管洗脱液的A280光吸收值。
(4) 各管洗脱液酶活力的定性测定
在点滴板上每一孔内，加一滴0.2mol／L，pH4.6的乙酸缓冲液，一滴0.5mol／L蔗糖和一滴洗脱液，反应5min，在每一孔内同时插入一小条尿糖试纸，10～20min后观察试纸颜色的变化。用“+”号的数目，表示颜色的深浅，即各管酶活力的大小。合并活性最高的2～3管，量出总体积，并将其分成10份，分别倒人10个小试管，用保鲜膜封口，冰冻保存，使用时取出一管，此即“柱级分Ⅲ”。
4. 各级分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ蔗糖酶活力
用0.02mol／L，pH4.6乙酸缓冲液(也可以用pH5～6的去离子水代替)稀释各级分酶液，测出酶活合适的稀释倍数：
Ⅰ： 1 000～10 000倍；
Ⅱ： 1 000～10 000倍；
Ⅲ： 100～1 000倍；
以上稀释倍数仅供参考。
按“表1”的顺序在试管中加入各试剂，进行测定，为简化操作可取消保鲜膜封口，沸水浴加热改为用90～95℃水浴加热 8-10min，以5min生成的还原糖的毫克数为纵坐标，以试管中lmL反应混合物中的酶浓度(mg蛋白／m1)为横坐标，画出反应速度与酶浓度的关系曲线。
表1 各级分I、Ⅱ、Ⅲ蔗糖酶活性测定
各管名称 对照 级分Ⅰ 级分Ⅱ 级分Ⅲ 葡萄糖
管数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
酶液/mL 0.0 0.05 0.20 0.50 0.05 0.20 0.50 0.05 0.20 0.50 / / /
H2O/mL 0.6 0.55 0.40 0.10 0.55 0.40 0.10 0.55 0.40 0.10 0.8 0.4 0.2
乙酸缓冲液0.2mol/L,pH4.6 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 / / /
葡萄糖2mmol/L / / / / / / / / / / 0.2 0.6 0.8
蔗糖0.25mol/L 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 / / /
加入蔗糖，立即摇匀开始记时，室温准确反应5min后，立即加1mL 0.1M NaOH中止反应
二硝基水杨酸溶液 mL 1.0
用保鲜膜封口，扎眼，沸水浴加热5min，立即用水冷却3分钟。
H2O/mL 4.0
A520
稀释后酶活力 /
原始酶活力 /
5. 考马斯亮兰法测定各级分蛋白质含量
(1) 蛋白质标准曲线制作
取14支试管，分两组按下表平行操作。
表2 蛋白质标准曲线制作
试管编号/mL 0 1 2 3 4 5 6
标准蛋白溶液/mL
0.02mol/L Tris-HCl缓冲液/mL
考马斯亮兰试剂/mL
摇匀，1h内以0号试管为空白对照，在595nm处比色
A595nm
(2) 各级分蛋白质含量测定
考马斯亮兰G-250在酸性溶液时呈茶棕色，最大吸收峰在465nm。当与蛋白质结合后变成深蓝色，最大吸收峰转至595nm，在10~100μg/mL蛋白质浓度范围内成正比。因此在测定各级分蛋白质含量时应稀释适当倍数，使其测定值在标准曲线的直线范围内。根据所测定的A595nm值，在标准曲线上查出相当于标准蛋白的量，从而计算出未知样品的蛋白质浓度(mg/mL)。
6. 计算各级分的比活力、纯化倍数及回收率
为了测定和计算下面表3中的各项数据，对各个级分都必须取样，每取一次样，对于下一级分来说会损失一部分量，因而要对下一个级分的体积进行校正，以使回收率的计算不致受到不利的影响。
1活力单位(U)＝酶在室温，pH＝4.6条件下，每分钟水解产生1μmol葡萄糖所需酶量。比活力＝活力单位/mg蛋白。
表3 各级分的比活力、纯化倍数及回收率
级
分 记录
体积
(m1) 校正
体积
(m1) 蛋白质
(mg／m1) 总蛋白
(mg) Unit
(s／m1) 总活力
(U) 比活力
(Units
／mg) 纯化
倍数 回收率
(％)
Ⅰ 1.0 100
Ⅱ
Ⅲ
下面表4是对假定的各级分记录体积进行校正计算的方法和结果：
表4 实验记录表
级分 记录体积 (m1) 校正体积计算 取样体积
(m1) 校正后体积
(m1)
Ⅰ 15 15 1.5 15.00
Ⅱ 5 5×(15／13.5) 1.5 5.5
Ⅲ 6 6×(15／13.5)×(5／3.5) 1.5 9.5
五、 结果
在同一张图上画出所有管的酶活力、光吸收值A280的曲线和洗脱梯度线。得出各级分的活力，比活力，提纯倍数以及回收率。
六、 注意事项
从上样开始收集，可能有两个活性峰，梯度洗脱开始前的第一个峰是未吸附物，本实验取用梯度洗脱开始后洗下来的活性峰。
七、 作业
1．为什么酶的提取需要低温操作？
2．热处理的根据是什么？
去除热敏感蛋白。
参考文献
1．邵雪玲，毛歆，郭一清．生物化学与分子生物学实验指导．武汉：武汉大学出版社，2003
2．张龙翔．高级生物化学实验选编．北京：高等教育出版社，1989
3．许培雅，邱乐泉．离子交换柱层析纯化蔗糖酶实验方法改进研究．实验室研究与探索，2002，21(3):82~84
编著者——陈彦，李绍飞
❹ 考研题：催化相关反应的酶是不是由同一操纵子所编码，该如何设计这个实验求大牛给个思路啊！！
我们拿乳糖操纵子来举例，可以基因敲除的方法，在其O区或这P区插入一段序列，使整个操纵子不能表达，然后利用Z Y A三个基因所编码的酶的抗体来进行检验。1，如何进行基因敲除，利用酶蛋白反向对算结构基因序列合成多个引物，进行PCR将相应的部分mRNA 扩增出来，以此再设计引物利用反向PCR将其调节基因扩增出来，利用同源重组在其调节区插入序列，使整个操纵子不能表达。2，如何进行检验，首先将相关的酶都纯化出来，利用这些制备相应的抗体，最终利用相应的抗体和酶偶联二抗进行检测表达量的变化（ELISA）即可.
❺ 酶的结构，功能，催化原理
酶作为催化剂，它具有一般催化剂的共同性质。1.只能催化热力学上允许进行的反应，对于可逆反应，酶只能缩短反应达到平衡的时间，但不改变平衡常数；2.酶也是通过降低化学反应的活化能来加快反应速度；3.酶在反应中用量很少，反应前后数量、性质不变。但由于酶的本质是生物大分子如蛋白质，因而，它又具有另外一些有别于一般催化剂的特殊的性质，这些性质主要表现在以下几方面：（一）高度的催化效率在相同条件下，酶的存在可以使一个反应的反应速率大大加快。一般情况下，由酶催化的反应速率比相应的非催化反应速率快106～1012倍。酶促反应具有极高的效率是因为酶通过其特有的作用机制，比一般催化剂更有效地降低反应的活化能，使底物只需较少的能量便可进入活化状态。图4-1 催化过程和非催化过程自由能的变化如：尿素的水解反应在H+催化作用下反应温度为62度，反应速度常数为7.4×10-7 ，而脲酶催化作用下反应温度为21度，反应速度常数为5.0×106 ；α-胰凝乳蛋白酶对苯酰胺的水解速度是H+催化作用的6ⅹ106倍 ，且不需要较高的温度。可见酶有极高的催化效率。 （二）高度的作用专一性酶催化反应的专一性或称酶作用的专一性，是指酶对作用的反应物，在此称为底物（substrate, S）的严格要求，其中还包括催化底物发生反应的类型和方式。一种酶只能催化某一种或某一类特定的底物，发生某种特定类型的化学反应。不同的酶其专一性的程度颇不相同，有的只作用于一种底物；有的作用于某一种化学键；有的只作用于底物的几种异构体中的一种。1．绝对特异性：一种酶只能作用于一种化合物，以催化一种化学反应，称为绝对特异性。即一种酶对应一种底物,一个反应。如尿酶仅能催化尿素水解产生CO2和NH3。2．相对特异性：一种酶只能作用于一类化合物或一种化学键，催化一类化学反应，称为相对特异性。如脂肪酶不仅水解脂肪，也对简单的酯有水解作用。3．立体异构特异性：一种酶只能作用于一种立体异构体，或只能生成一种立体异构体，称为立体异构特异性。例如，乳酸脱氢酶仅催化L-乳酸脱氢产生丙酮酸，对D-乳酸则无反应图4-2乳酸脱氢酶对底物的立体结构专一性
❻ 高一生物探究性实验 关于酶的催化作用的实验设计~
这个答案的解释很详细啊！有具体哪里不会的可以针对讲
❼ 酶催化水解具有专属性麦芽糖酶可没解
考点：酶的特性 专题： 分析：本题考查的是酶的特性，麦芽糖酶对麦芽糖糖有催化作用，但对蔗糖没有作用，这说明了酶具有专一性． A、酶的高效性是和非酶的催化剂比较而言，主要是指催化能力，蛋白质（环境适宜）的催化能力是普通化学催化物质的10^5-10^8倍，A错误；B、一种酶仅能作用于一种物质，或一类分子结构相似的物质，促其进行一定的化学反应，产生一定的反应产物，这种选择性作用称为酶的专一性，B正确；C、一种酶只作用于一类化合物或一定的化学键，以促进一定的化学变化，并生成一定的产物，这种现象称为酶的特异性，C错误；D、一般来讲，每种酶的酶活性有最适温度，在此温度下，其活性最高，偏离此最适温度时，温度越低，或者温度越高，其活性越，温度过高会导致酶失活以及变性，D错误．故选：B． 点评：本题难度较小，考查考生酶的特性等知识点以及考生对生物知识的理解运用能力．
❽ 有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识，某教师设计了如图装置（夹持装置仪
| （10分）（1）2H 2 O 2
（5）CH 3 COOH， C 与催化酶解装置设计相关的资料
热点内容
8匹柴油机飞轮轴承怎么拆下
浏览：884
收割机轴承拿不下来怎么弄
浏览：634
电疗仪器指哪些
浏览：134
病房测心跳的仪器叫什么
浏览：191
大型设备上岗证怎么打印
浏览：86
诺信数控机床控制系统怎么连网
浏览：839
直播卖货用什么设备清晰度好
浏览：190
机械装置拆装工具
浏览：888
防护阀门用字母怎么代表
浏览：115
影视器材设备包括哪些
浏览：802
空冷轴承运行中内外温差多少
浏览：769
matlab安装遗传算法工具箱
浏览：367
冰柜为什么制冷频繁
浏览：474
生产不锈钢管的设备多少钱
浏览：225
航天工程设备苏州有限公司怎么样
浏览：171
清华大学实验室蒸馏装置
浏览：596
宁波江北卫浴五金件生产厂家
浏览：483
金华产电动工具
浏览：72
青口五金建材市场
浏览：621
手持电动工具绝缘电阻表范例
浏览：333
|