“探究影响酶活性的条件”的定量实验

新课程标准倡导探究性学习和定量实验。介绍了"探究影响酶活性的条件"的定量实验方案,并分析了一些不合理的方案。     

微生物来源碱性蛋白酶活性提高策略的研究进展

碱性蛋白酶是工业上应用广泛的一类重要的蛋白酶制剂.目前国内高端洗涤用碱性蛋白酶主要依赖于进口,制约国内高端洗涤用蛋白酶的其中一个因素就是酶活性不高.从微生物菌株改造、蛋白质工程,以及通过优化启动子或信号肽的方式调控碱性蛋白酶的表达等3个方面阐述了提高微生物碱性蛋白酶酶活性的策略,最后对未来如何提高微生物来源的碱性蛋白酶...     

蛋白酶抑制剂对绿豆象幼虫中肠蛋白酶活性的影响

为明确蛋白酶抑制剂对绿豆象幼虫中肠蛋白酶活性的影响,采用室内人工接虫和生化测定的方法,研究了在离体条件和饲喂条件下4种蛋白酶抑制剂对绿豆象幼虫中肠蛋白酶的抑制作用,并测定了绿豆象幼虫取食不同含量的绿豆胰蛋白酶抑制剂(MBTI)的人工绿豆后,其中肠内总蛋白酶、类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性的变化.结果表明:在离体条件下,供试4种蛋白酶抑制剂对绿豆象幼虫总蛋白酶、类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性均有明显的抑制作用,且浓度越大,抑制效果越显著,其中以20μg·mL^-1的MBTI对3种酶活性的抑制效果最强,3种酶活性分别比对照降低了62.5%、41.2%和38.7%,而卵粘蛋白抑制剂(OI)抑制效果最弱.绿豆象幼虫取食含不同抑制剂的人工绿豆后,中肠内3种酶活性也均受到一定的抑制作用,取食后随龄期的延长,3种酶活性有所升高但仍显著低于对照,且以MBTI的抑制作用最强.当绿豆象幼虫取食不同含量MBTI的人工绿豆后,随MBTI含量的增加,对总蛋白酶活性和类胰蛋白酶活性的抑制作用均逐渐增强,但对类胰凝乳蛋白酶活性的抑制作用并不显著,只有当MBTI含量达20%时,对类胰凝乳蛋白酶活性才表现出明显的抑制作用.     

对氨基苯甲酸对牙龄卟啉单胞菌胰酶样蛋白酶活性的影响

目的：测定不同浓度PABA对牙龄卟啉单胞菌胰酶样蛋白酶（TLP）活性的影响,以探讨血链球菌在龈下菌微生态平衡中的作用。方法：在1/2浓度的BH培养基中加入不同浓度的PABA和一定浊度的P.gingivalis,行常规培养。测定培养物上清液和菌细胞中TLP活性及蛋白质含量,计算TLP的比活。结果：PABA对P.gingivalis TLP的比活产生促进作用。结论：PABA影响P.gingivalis TLP的活性提示血链球菌可能对龈下菌斑的微生态平衡具调节作用。     

丝氨酸蛋白酶抑制剂Ea的表达纯化与活性分析

Ea是一种植物来源的丝氨酸蛋白酶抑制剂,分子量为18kD。利用其与丝氨酸蛋白酶家族成员的结合特性,可用于丝氨酸蛋白酶的结构与功能研究,也可作为亲和层析的配体而用于丝氨酸蛋白酶的纯化。将Ea基因插入大肠杆菌表达载体pET11a,在BL21(DE3)菌中以包涵体形式表达出重组蛋白质,表达量可占菌体蛋白质总量的30%。将包涵体变性、复性,得到具有天然抑制活性的rEa。经两步纯化所得rEa的纯度达到967%以上。活性分析表明,rEa对胰蛋白酶和人组织型纤溶酶原激活剂均有抑制作用。制备成rEaSepharose亲和柱可有效结合胰蛋白酶。     

蛋白酶抑制剂对梨小食心虫幼虫中肠蛋白酶活性的影响

【目的】梨小食心虫Grapholitha molesta(Busck)是一种危害极其严重的果树害虫。中肠蛋白酶在昆虫生长发育过程中起着重要作用。本研究测定梨小食心虫幼虫中肠内蛋白酶活性的最适p H、蛋白酶抑制剂和激活剂对蛋白酶活性的作用,为利用蛋白酶抑制剂防治该害虫提供新思路。【方法】提取梨小食心虫3龄幼虫中肠液,利用酶专性底物测定各蛋白酶在3种不同缓冲溶液中的最适p H(dd H2O为对照)、蛋白酶抑制剂和激活剂对中肠蛋白酶活性的影响,同时测定饲喂蛋白酶抑制剂(PMSF,TLCK,TPCL和STI)后梨小食心虫中肠蛋白酶活性的变化。【结果】梨小食心虫幼虫中肠总蛋白酶在Tris-HCl,KH2PO4/Na OH和Glycine/Na OH 3种缓冲液中最适p H分别为10.5,11.0和11.0,强碱性胰蛋白酶的最适p H分别为10.5,11.0和11.0,弱碱性胰蛋白酶的最适p H分别为8.5,9.0和9.0,胰凝乳蛋白酶的最适p H分别为8.5,9.0和9.5。5种蛋白酶抑制剂(DTT,PMSF,TLCK,TPCL和STI)中,除TLCK对凝乳蛋白酶激活外,其他蛋白酶抑制剂对4种蛋白酶均表现为抑制,且浓度越大抑制效应越明显。抑制剂DTT对总蛋白酶和弱碱性胰蛋白酶的抑制效果高于其他抑制剂。4种蛋白酶激活剂(Mg Cl2,Ca Cl2,EDTA和EGTA)中,Mg Cl2抑制总蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活性,而激活胰蛋白酶活性;Ca Cl2激活总蛋白酶和弱碱性胰蛋白酶活性,而抑制强碱性胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶,EDTA对4种蛋白酶均表现为抑制,EGTA除对强碱性胰蛋白酶表现为激活外,对另外3种蛋白酶表现抑制。用蛋白酶抑制剂PMSF,TLCK,TPCL和STI饲喂梨小食心虫幼虫,各抑制剂均可抑制4种蛋白酶活性,且在不同取样时间抑制水平不同。其中STI(50μg/m L)对4种蛋白酶的抑制效果高于其他抑制剂,且浓度越大抑制效应越明显。10,20和50μg/m L STI 3种浓度处理组,在取食后4 h时,4种蛋白酶活性升高,且上升程度与STI浓度有关;酶活性在20μg/m L STI处理后48 h,50μg/m L STI处理后60 h时最低,抑制剂STI表现出持效性。【结论】蛋白酶抑制剂对梨小食心虫幼虫中肠蛋白消化酶的活性具有一定的抑制作用,其中大豆胰蛋白酶抑制剂STI在害虫防治中具有极其重要的应用价值。     

"探究不同pH对H2O2酶活性的影响"定量实验研究

设计简单易操作的实验装置,完善明确的实验步骤,从而将定性探究不同pH对H2O2酶活性的影响实验转变为定量分析探究实验.通过测量注射器内酶促反应后气体的产生量,定量研究pH对H2O2酶活性的影响.     

利用土豆片上浮法探究pH对酶活性影响的实验创新设计

探究实验采用土豆片上浮法,在实验选材、反应场所、检测方式等方面都进行了创新,变定性实验为定量实验,使整个操作步骤更加简化规范,实验现象更加直观具体,实验结果更加快速精准。用土豆片上浮时间的倒数作为纵坐标表示酶的活性,用来构建酶活性受pH影响的数学模型,掌握探究最适pH的实验设计方法,继而帮助学生理解酶的催化活性需要适宜的pH,过酸、过碱会使酶变性失活,培养了学生的创新能力、科学探究能力,落实了生物学学科核心素养。     

一种凋亡相关蚯蚓丝氨酸蛋白酶的纯化、活性鉴定及部分性质研究

通过多级柱层析,从赤子爱胜蚓抽提物（一组抗肿瘤活性蛋白成分）中纯化得到凋亡相关丝氨酸蛋白酶1（apoptosis-related serine protease 1, ARSP1）,SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)测得其表观分子质量为28 ku.ARSP1非变性PAGE图谱为相连的多条带,质谱图为多头峰,MALDI-TOF-MS测得各主峰相对分子质量为24 645,25 052和25 281,等电聚焦电泳测得等电点pI＜3.8.测得ARSP1 N端25个氨基酸序列为：I(V)IGGT(S)N(D)ASPGEFPWQLSQTRGGSHS,N端序列比较结果显示其与丝氨酸蛋白酶类高度同源.体外实验中,不仅通过凋亡细胞的相差显微观察验证了ARSP1的细胞杀伤活性,而且进一步通过荧光抗体技术对其直接杀伤细胞活性进行了定位研究.Schiff's试剂糖蛋白染色法鉴定ARSP1为糖蛋白（或糖肽）,纤维蛋白平板法测得ARSP1同时具有纤溶酶和纤溶酶原激活酶活性,进一步通过苯甲磺酰氟(PMSF)对其纤溶酶活性的抑制实验,证明属于丝氨酸蛋白酶类.     

利用简易废塑料装置进行多项生物学实验的探究

根据中学生物学教材中提供的实验原理,利用废塑料瓶进行简单高效的有机结合,设计了一种简易废塑料装置。利用这种装置,完成16个中学生物学实验的探究．其实验效果非常理想。若按50人的班级,完成这些实验可节约实验成本近4000元,这对于实验室的开发大大降低了成本,有利于学校的实验开展,同时又是一项很好的环保做法。     

浙江蝮蛇蛇毒蛋白水解酶(蛋白酶a)的酶学性质及生物学活性研究

应用离子交换及凝胶柱层析,从浙江蝮蛇(Agkistrodon halys Pallas)蛇毒中分离纯化出一种具有酪蛋白水解活性的蛋白酶a。经研究表明,以酪蛋白为底物,该蛋白酶a作用的最适pH值为9.5,最适温度为45℃,Km值为1.33×10~(-5)mol/L,酶活性受EDTA抑制。蛋白酶a不水解TAME,BAEE等精氨酸脂。实验表明,蛋白酶a具有纤维蛋白溶解作用而无出血毒性,EDTA和半胱氨酸可抑制其纤溶活性。     

两个不同启动子及其组合对碱性蛋白酶AprE异源表达的影响

背景:碱性蛋白酶(alkaline protease)是一种具有广泛用途的工业酶制剂,其发酵活力目前仍不能满足工业生产需要。目的:旨在通过优化启动子及其组合来提高Bacillus subtilis WB600中碱性蛋白酶AprE的产量。方法:以Bacillus subtilis WB600为出发菌株,成功构建了含有4种不同类型启动子(P1、P2、P-1-2、P-2-1)的碱性蛋白酶AprE表达菌株。结果:含不同启动子的4株重组菌均可成功表达碱性蛋白酶,发酵48h,含单一启动子P2的重组菌株表达碱性蛋白酶的活力为4 041U/ml,是P1的1. 23倍。双启动子重组菌B. subtilis WB600/P-2-1-aprE表达的酶活性最高,是双启动子P-1-2的1. 35倍,达到了6 125U/ml。结论:为工业化高产碱性蛋白酶提供了一种有效策略。     

离子注入对萝卜过氧化物酶、淀粉酶和蛋白酶同工酶的影响

研究了氮离子和氩离子注入萝卜种子对萝卜幼苗蛋白含量、过氧化物酶活性及过氧化物酶、淀粉酶和蛋白酶同工酶的影响。结果表明 :离子注入后 ,减低萝卜过氧化物酶活性和蛋白含量。萝卜不同生长时期同工酶变化不一样。在子叶时期 ,过氧化物酶同工酶谱带无明显变化 ,淀粉酶同工酶有酶带的消失 ;而在真叶时期 ,过氧化物酶在负极区减少一条酶带 ,Rf为 0 .2 2 ,正极区增加一条酶带 ,Rf为 0 .6 ,且随剂量增加 ,酶带着色增强 ;淀粉酶同工酶在注入剂量为 5× 10 5N+ / cm2 )时 ,有同工酶带增加 ,Rf为 0 .6 1。低剂量时蛋白酶活性增强 ,谱带增多 ,大剂量则减弱。因此 ,N+和 Ar+注入后 ,可影响萝卜过氧化物酶和淀粉酶的表达及蛋白质的合成或降解。     

冠状病毒PLpro蛋白酶对泛素样分子的DUB活性

SARS冠状病毒基因组中非结构基因nsp3编码的木瓜样蛋白酶 (PLpro) 在病毒基因组复制及逃避宿主天然免疫中发挥重要作用,是研发抗病毒药物的重要靶标．SARS冠状病毒PLpro是一种病毒编码的去泛素化酶 (DUB)．为深入研究SARS冠状病毒 PLpro对泛素样分子 (ubiquitin-like protein,UBL) 的DUB特性,本研究构建缺失 PLpro N末端泛素样结构域 (Ubl) 和下游跨膜结构域 (TM) 的PLpro构建体（constructs）,并构建3种缺失蛋白酶催化活性的突变体,检测PLpro对泛素样分子干扰素刺激基因15 (ISG15)及SUMO-1的作用．实验结果表明,PLpro和PLpro-TM 在细胞内具有很强的去ISG(DeISGylation) 活性;缺失PLpro N末端泛素样结构域(Ubl) 对PLpro 的去ISG15 活性没有影响;对PLpro蛋白酶活性位点C1651 和 H1812 突变后,PLpro-TM的去ISG15活性消失,而对D1826位点突变后不影响此活性．PLpro 不具有去SUMO (DeSUMOylation)活性,而PLpro-TM具有一定的去SUMO活性;PLpro催化活性相关的3个关键氨基酸残基 Cys-His-Asp突变后对去SUMO活性有一定的影响．研究结果提示,SARS PLpro除了具有DUB的活性,还具有体内去ISG活性和去SUMO活性;PLpro蛋白酶活性与其去ISG活性之间有一定相关性;PLpro去SUMO-1 活性具有TM 依赖性．SARS冠状病毒PLpro 对泛素样分子作用特性的研究为阐明病毒逃避宿主天然免疫机制和开发新型抗病毒药物提供重要的理论依据．     

小麦叶片亚精胺含量对乙烯产生速率及蛋白酶活性间的影响

用外源ＳＰＤ处理根系可以显著提高小麦叶内ＳＰＤ的含量,抑制乙烯的产生和蛋白酶的活性,提高蛋白质的含量并降低细胞膜的相对透性。ＰＣＭＢ处理根系可以显著降低小麦叶片ＳＰＤ的含量,促进乙烯的产生,增加蛋白酶的活性和细胞膜的相对透性,降低蛋白质和叶绿素的含量。可见小麦叶片ＳＰＤ含量可能与乙烯产生间存在负的相关性。较高的亚精胺含量及较低的乙烯产生速率可能对叶片的衰老过程具有阻抑作用。反之则可能表现为促进衰老的作用。     

pH对红褐斑腿蝗中肠主要蛋白酶活性的影响

为评价pH对红褐斑腿蝗Catantops pinguis (Stål)中肠蛋白酶活性的影响, 本文用3种专性底物测定了不同pH环境下蝗虫中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的活性。结果表明: 雄性红褐斑腿蝗中肠肠液的pH值为6.92±0.043, 雌性为7.03±0.054, 两性间差异不显著（P>0.05）。并且发现3种蛋白酶的最适pH值各不相同, 其中雌雄虫的强碱性类胰蛋白酶（以BAPNA为底物）最适pH分别为8.5和10.5; 雌雄虫的弱碱性类胰蛋白酶（以TAME为底物）最适pH分别为9.0和9.5; 而雌雄虫的类胰凝乳蛋白酶（以BTEE为底物）最适pH雌性为8.5, 雄性为8.0。统计结果显示, pH对红褐斑腿蝗中肠蛋白酶活性影响显著（P<0.01）, 两性间蛋白酶活性差异显著（P<0.01）。在最适pH情况下, 雌性的类胰蛋白酶活性高于雄性, 而类胰凝乳蛋白酶活性则是雄性高于雌性。在中肠pH范围内雌性比雄性具有更高的消化蛋白酶活性, 显示雌性具有较强的食物处理能力以摄取更多的营养物质为繁殖活动（孕卵）作准备, 而该种蝗虫最适pH范围较宽, 可能与其取食植物范围较宽有关。     

利用DIS探究光照强度对光合作用速率的影响

DIS（计算机数据采集系统）目前已逐渐走进全国中小学实验室,如何充分利用好该系统,不少教师都有很好的探索（例如,《生物学通报》2008年第8期就介绍了唐晓春老师的“DIS在高中生物学实验中的应用初探”）。教师要充分利用这一系统,一是要认真研究系统提供的现成的实验内容,不断实践,反复操作,寻找规律;二是要在原有实验的基础上加以改进．使之更加完善并适于自己学校的条件和情况：三是要创新实验内容．开发出更多适于教师演示和学生操作的实验方案。     

“环境因素对光合作用强度的影响”一节探究实验的改进

在教学实践中,合理充分地利用学生家庭中的课程资源,可以与学校教学形成优势互补,更会带来意想不到的教学效果。结合人教版新教材必修1中的一节探究实验,在教材原有参考案例的基础上,从实验材料、器具以及操作过程等几个方面,详细介绍了“环境因素对光合作用强度的影响”探究实验改进的建议。     

探索“pH影响酶活性因素”的定量实验

从材料用具、实验装置、实验方法步骤等方面,阐述“pH影响酶活性因素”定量实验的一种方法。     

烟叶采收成熟度对烘烤过程中酶促棕色化反应相关指标的影响

以烤烟新品种‘豫烟11号’为试验材料,研究未熟、成熟和过熟烟叶在常规三段式烘烤过程中水分含量、多酚氧化酶(PPO)活性和多酚类物质含量的变化特征,以及指标间的关系,以明确烟叶采收成熟度对酶促棕色化反应的影响及各指标之间的内在联系。结果表明:(1)在烘烤过程中,3个成熟度烟叶的水分含量逐渐降低;其PPO活性先缓慢下降,再快速上升,最后急剧下降;而总酚与绿原酸含量先缓慢上升,再缓慢下降,最后快速上升。未熟和过熟烟叶的芸香苷含量变化与总酚类似,成熟烟叶芸香苷含量呈现缓慢‘降-升-降-升’趋势;3个成熟度烟叶莨菪亭含量变化总体呈波动上升趋势。(2)在酶促棕色化反应敏感期(烘烤48~66h),水分含量和PPO活性以未熟烟叶最高,成熟烟叶居中,过熟烟叶最低,总酚和绿原酸含量以成熟烟叶最高,过熟烟叶略低,而未熟烟叶最低;3个成熟度烟叶芸香苷和莨菪亭含量差异没有明显规律性。(3)在棕色化反应敏感期,不同成熟度烟叶PPO活性变化与多酚类物质积累速度均呈负相关关系,未熟与成熟烟烟叶分别达到了极显著和显著水平,而与过熟烟叶没有达到显著水平,未熟、成熟烟叶因过高的PPO活性明显降低了多酚类物质积累速度,而过熟烟叶因较低的PPO活性对多酚类物质的积累速度影响较小。研究认为,适当提高烟叶田间采收成熟度,能够有效地提高烘烤过程中烟叶的失水速率,降低PPO活性,有利于防止烟叶发生褐变,提高烤后烟叶的外观和内在品质。