实验九 底物浓度对酶促反应速度的影响

底物浓度对酶促反应速度的影响 实验目的1 了解底物浓度对酶促反应速度的影响。2 学习测定米氏常数的原理和方法。实验原理1913年，Michaelis和Menten提出了酶促反应速度和底物浓度 的关系式，即米氏方程。 V×S / ( Km+S )式中：为反应初速度V为最大反应速度S为底物浓度Km为米氏常数Km值是酶的一个特征性常数，可近似表示酶与底物的亲和力。Lineweaver-Burk作图法是用实验方法测定Km值的最常用的方法。LineweaverLineweaverBurkBurk的作图法的作图法 双倒数作图法双倒数作图法。1 Km 1 1 = + V Vmax S Vmax取米氏方程式的倒数形式：取米氏方程式的倒数形式：1/Vmax斜率=Km/Vmax-1/KmØ米氏常数Km的测定n 实验时选择不同的S，测定相对应的。求 出两者的倒数，以1/对1/S作图，则得到一个 斜率为Km/V的直线。将直线外推与横轴相交，其 横轴截矩为：1/S1/ Km，由此求出Km值。 该法比较简便。n 本实验以胰蛋白酶消化酪蛋白为例，采用 Lineweaver-Burk双倒数作图法测定Km值。n 胰蛋白酶能催化蛋白质中碱性氨基酸（L精 氨酸和L赖氨酸）的羧基所形成的肽键水解。水 解时生成自由氨基酸，故可用甲醛滴定法判断自 由氨基增加的数量来追踪反应。n甲醛滴定法 由于氨基酸分子在溶液中主要是两性离子，故不能用酸、碱滴定其含量 。但氨基酸的氨基可与甲醛反应生成羟甲基和二羟甲基氨基酸，使上述平衡向右移动 ，促使氨基酸分子上的一NH3十基解离释放出 H+，从而使溶液酸性增加，就可以酚酞 作指示剂用 NaOH来滴定。n小知识点：n酚酞是碱性指示剂（变色范围是碱性），酸滴 碱时用碱性指示剂；反之碱滴酸时用酸性指示 剂比如甲基橙甲基红。 n三、器材 n 锥形瓶 滴定管 移液管 水浴 锅 量筒等n四、试剂与材料n 1. 酪蛋白n 2. 胰蛋白酶n 3. 甲醛n 4. 酚酞n 5. 氢氧化钠五、操作分别向6个小锥形瓶中加入5 mL甲醛溶液和1滴酚酞，并滴加0.1 mol/L标准氢氧化钠溶液，直至混合物呈微粉红色。注意：每个锥形瓶中的颜色应一致。取100 mL酪蛋白溶液，加入另一锥形瓶中，在37水浴中保温10分钟。将胰蛋白酶也在37 水浴中保温10分钟。然后精确量取10 mL酶液加到酪蛋白溶液中（同时计时）。 充分混合后，随即取出10 mL反应混合物（作为零时的样品）吹至一含甲醛的锥形瓶中。用0.1 mol/LNaOH溶液滴定，直至混合物呈微粉红色，记下所用0.1 mol/LNaOH溶液的mL数。在2、4、6、8和10分钟时，分别取出10 mL消化样品，准确照上法操作。注意：在每个样品中滴定终点的颜色应当一致。用增加的滴定度对时间作图，测定初速度。配制不同浓度的酪蛋白溶液（7.5、10、15、20、30 g/L）测定不同底物浓度时的活力。用实验测得的结果，以以1/对1/S作图，求出V和Km的数值。n【注意事项】n1实验表明，反应速度只在最初一段时间内保持恒定 ，随着反应时间的延长，酶促反应速度逐渐下降。原 因有多种，如底物浓度降低，产物浓度增加而对酶产 生抑制作用并加速逆反应的进行，酶在一定pH及温度 下部分失活等。因此，研究酶的活力以酶促反应的初 速度为准。n2本实验是一个定量测定方法，为获得准确的实验结 果，应尽量减少实验操作中带来的误差。因此配制各 种底物溶液时应用同一母液进行稀释，保证底物浓度 的准确性。各种试剂的加量也应准确，并严格控制准 确的酶促反应时间。n【实验结果】n1测定并计算酶促反应速度。n2用实验所得的反应速度，对相应的底物浓度作图。n【实验报告】n总结实验结果，并回答如下问题：n1 试述底物浓度对酶促反应速度的影响。n2 在什么条件下，测定酶的Km值可以作为鉴定酶的一种手段，为什么？n3 米氏方程中的Km值有何实际应用？