关于酶促反应速度与酶反应的初速度的教学

酶促反应速度是酶促反应动力学中的一个基本概念。一定条件下 ,酶催化反应的活力大小要由该反应条件下酶促反应速度来反映和确定 :酶促反应速度越小 ,酶活力越小 ;反之 ,酶促反应速度越大 ,酶活力也越大。在研究底物浓度、酶浓度、温度、ｐＨ、激活剂、抑制剂等因素对酶活力的影响时 ,都必须测定酶促反应的速度。为了排除实验中存在的一些干扰 ,一个酶的酶促反应的速度要在酶促反应进行的初期测定 ,即测定所谓的酶促反应的初速度。在教学过程中 ,学生不易弄清楚酶促反应速度与酶促反应的初速度之间的关系。我们发现 :当一般地问起酶反应速度…     

纤维素酶高产菌种选育及酶活测定

一般从自然界筛选分离的野生型菌株产酶能力比较低．为了提高纤维素酶的活力,筛选和培育高产的菌种是关键。纤维素酶是多组分的复合酶．各个组分的底物专一性不同．并且不同来源的纤维素酶各组分的比例有差别。另一方面．纤维素酶作用的底物比较复杂,常常影响酶活力的表现,加上反应产物的不同．致使纤维素酶活力的测定方法多而繁杂。上期已对纤维素乙醇生产技术中的纤维质原料预处理技术进行了全面的综述．这期将围绕纤维素酶高产菌种选育及酶活测定进行介绍。     

不同产纤维素酶菌种特定底物培养产酶活力比较

纤维素酶是由几种不同酶组成的复合酶系,由于酶催化反应底物的复杂性,从不同霉菌和不同底物发酵分离得到的纤维素酶组分和酶活力有着很大差别.本论文的主要目的主要是针对不同底物和不同霉菌进行产纤维素酶活力比较评价.实验选用CGMCC3.3002 和CICC13048 两种菌,使用液体发酵法在微晶纤维素和糠醛渣两种底物上进行产酶培养,在特定的时间测定其产的纤维素酶的纤维二糖酶活力、内切葡聚糖酶活力、外切葡聚糖酶活力以及滤纸酶活.产滤纸酶活比较高的菌株CGMCC3.3002,以糠醛渣为特定底物的滤纸酶活要高于微晶纤维素特定底物,且CGMCC3.3002 在微晶纤维素和糠醛渣底物的酶活力差异较大,该菌株可通过紫外诱变使其酶活力更高,有望用于糠醛渣生产燃料乙醇的过程中.     

关于酶促反应速度与酶促反应的初速度的教学

酶促反应速度是酶促反应动力学中的一个基本概念。一定条件下，酶催化反应的活力大小要由该反应条件下酶促反应速度来反映和确定：酶促反应速度越小，酶活力越小；反之，酶促反应速度越大，酶活力也越大。在研究底物浓度、酶浓度、温度、pH、激活剂、抑制剂等因素对酶活力的影响时，都必须测定酶促反应的速度。为了排除实验中存在的一些干扰，一个酶的酶促反应的速度要在酶促反应进行的初期测定，即测定所谓的酶促反应的初速度。在教学过程中，学生不易弄清楚酶促反应速度与酶促反应的初速度之间的关系。我们发现：当一般地问起酶反应速度在何时测定时，绝大多数学生都会回答在酶促反应的初期；而当问起酶促反应动力学中的v-[S]曲线(图1)上的酶促反应初速度在哪里和为什么时，却有相当一些学生指出在曲线的原点处做切线，切线的斜率就是；有的则指出是与1/2vmax相应的位置的速度值；个别的则指出是与vmax相应的位置的速度值。只有极少数学生指出曲线上的每一点相应的速度值都是酶促反应初速度所在。实际上，正确的答案应为曲线上的每一点相应的速度值均为该底物浓度[S]处的酶促反应初速度值。     

Identification and optimal degradation conditions for cellulase-degrading enzyme of a methanol-utilizing and cellulase-producing bacterium

采用刚果红染色法,从废弃矿山周边土壤中筛选出一株产纤维素酶的甲醇利用细菌,命名为xt - 04.形态特征、生理试验及16S rDNA序列和gyrB序列分析表明,该菌株属于Bacillus methylotrophicus.为提高该菌所产纤维素酶的降解能力,首先通过单因子实验考察了底物CMC -Na浓度、反应温度及缓冲液pH值对纤维素酶活力的影响;然后采用响应面分析法对影响纤维素酶活力的3个单因子进行了优化.结果表明,单因素实验得出的适宜反应温度、缓冲液pH和底物浓度分别为70℃、5.0和2％ (20 mg/mL);响应面法得出的最高酶活力条件:反应温度、pH和底物浓度分别为66.1℃、4.81和19.01mg/mL.在最优条件下,酶活力达到17.85 U/mL,比优化前的酶活力12.84 U/mL提高了39.01％.因此,鉴于这种纤维素酶能耐受较高温度和酸性条件,该菌株所产纤维素酶可能在工业中具有良好的应用前景.     

葡萄糖淀粉酶色氨酸残基及底物结合位点的研究

 本文用N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)对葡萄糖淀粉酶进行特异性修饰,当酶分子表面有3个色氨酸残基被修饰后,酶活力完全丧失。用邹氏图解法测得酶活性中心有一个色氨酸残基是必需的。如果在酶液中加入不同的底物再用NBS氧化,用荧光发射和荧光猝灭光谱检测表明,底物对酶分子有不同程度的保护作用。在被测试的三种底物中,这种保护能力依为糊精>淀粉>麦芽糖。     

一株产纤维素酶的甲醇利用细菌的鉴定及其纤维素降解条件优化

采用刚果红染色法,从废弃矿山周边土壤中筛选出一株产纤维素酶的甲醇利用细菌,命名为xt-04。形态特征、生理试验及16SrDNA序列和gyrB序列分析表明,该菌株属于Bacillusmethylotrophicus。为提高该菌所产纤维素酶的降解能力,首先通过单因子实验考察了底物CMC—Na浓度、反应温度及缓冲液pH值对纤维素酶活力的影响;然后采用响应面分析法对影响纤维素酶活力的3个单因子进行了优化。结果表明,单因素实验得出的适宜反应温度、缓冲液pH和底物浓度分别为70℃、5．0和2％（20mg／mL）;响应面法得出的最高酶活力条件：反应温度、pH和底物浓度分别为66．1℃、4．81和19．01mg／mL。在最优条件下,酶活力达到17．85U／mL,比优化前的酶活力12．84U／mL提高了39．01％。因此,鉴于这种纤维素酶能耐受较高温度和酸性条件,该菌株所产纤维素酶可能在工业中具有良好的应用前景。     

纤维素酶活力测定方法评述

天然纤维素是具有三维结构的,物理、化学性质呈非均匀分布的高聚物,它的完全降解至少需３类酶的协同作用,依经典的酶反应动力学方法对水溶性底物作用时拟合的方程不能确切反映纤维素酶的作用机制和活力,用水溶性或物理、化学性质改变的纤维性材料为底物只能反映某些纤维素酶组分的作用,现在通行的纤维素酶活力测定方法大都属经验性方法,各有一定的适用范围。应根据工作的目的选择或拟定纤维素酶活力测定方法。     

有机复合物H对纤维素CMC酶活的影响

采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)为显色剂,CMC为底物,测定纤维素酶的酶活。考察了在不同的酶促反应温度、pH值、底物浓度、反应时间等反应条件下,有机复合物H对纤维素酶CMC酶活(CMCA)的影响。结果表明,有机复合物H对纤维素酶的CMCA活性有明显促进作用,且在不同条件下的促进效果有较大差异。     

有机复合物H对纤维素酶促反应动力学特性的影响

采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)为显色剂,滤纸和CMC为底物,测定纤维素酶的酶活.考察了在不同温度、pH值、反应时间、底物浓度等反应条件下,有机复合物H对纤维素酶滤纸酶活(FPA)和CMC酶活(CMCA)的影响.结果表明,有机复合物H对纤维素酶的FPA活性和CMCA活性均有一定的促进作用,且在不同条件下的促进效果有较大差异.     

高等植物的氮素代谢 V.苏氨酸醛缩酶

小麦叶片能利用喂入的苏氨酸形成甘氨酸。我们用硫酸铵分段沉淀的方法从中离析出一种分解苏氨酸为甘氨酸和乙醛的酶制剂,并研究了它的一般性质。此酶对D-苏氨酸不起作用;不耐热,在54℃下处理5分钟便丧失一半以上活力,58℃下处理5分钟则几乎完全钝化;以磷酸缓冲液为介质时,其最适pH为7.3—8.0之间,反应溶液酸度低于pH6时完全没有活力;酶活力受对-氯汞苯甲酸抑制。在我们的试验条件下,酶分解苏氨酸形成乙醛的量在90分钟内直线上升;当有足量底物时,乙醛形成量与酶浓度成正比。我们还研究了底物浓度和反应初速度的关系并测定此酶对DL-苏氨酸的米氏常数。从所观察到的一系列性质看来,此酶与动物来源的苏氨酸醛缩酶极为相象。苏氨酸醛缩酶在高等植物界分布极广,在测定的许多种植物中都有这种酶系统存在。     

太平洋白对虾(Penaeus vannamei)β-N-乙酰-D-氨基葡萄糖苷酶在二甲亚砜溶液中的失活动力学(英文)

应用动力学方法研究了太平洋白对虾(Penaeusvannamei)β-N-乙酰-D-氨基葡萄糖苷酶在二甲亚砜溶液中以pNP-β-D-GlcNAc为底物时酶活力的变化规律.表明酶在DMSO浓度低于4.20mol/L,酶的失活过程是可逆的,DMSO并不造成酶绝对量的减少,仅对酶的活力发生可逆的下降.测得DMSO对酶抑制的IC50为1.2mol/L.观测了在不同底物浓度下NAGase在0、0.35、0.70、1.05、1.40、1.75mol/L的DMSO溶液中的失活过程,分别测定了游离酶(E)和酶-底物络合物(ES)的微观失活速度常数k+0和k′+0比较结果(k+0值远远大于k′+0)表明,在DMSO溶液中游离酶比酶-底物络合物更易失活,即底物的存在对于酶被DMSO的失活具有明显的保护作用.随着DMSO浓度的增加,游离酶的逆向微观复活速度常数k-0却不断降低,说明在高浓度DMSO环境中,NAGase可逆恢复的能力逐渐微弱.     

日本血吸虫精氨酸转氨酶及鸟氨酸转氨酶的研究

从人工感染的家兎中取得日本血吸虫成虫,制成匀浆后在37℃测定鸟氨酸转氨酶活力,底物L-鸟氨酸及α-酮戊二酸的浓度各为0.017M,pH8.O。测定结果用微克分子/ 毫克氮/小时表示,测得酶活力的平均值雄虫为33.9,雌虫为29.0。此酶的最适pH为8.O—8.2。在对此测定中合抱虫的鸟氨酸转氨酶活力为谷氨酸丙酮酸转氨酸活力的1.5倍,谷氨酸草酰乙酸转氨酶活力的2.4倍。当用鸟氨酸分别与α-酮戊二酸、丙酮酸、草酰乙酸及乙醛酸进行测定时,测得的酶活力比值依次为100:6.2:1.8:4.2。磷酸吡哆醛能增高酶活力,羟胺则使之降低。氯化铜及对氯汞苯甲酸具有很强的抑制作用,在2×10~(-5)M的浓度下前者抑制78.5%,后者抑制31.6%。正缬氨酸及缬氨酸对此酶的抑制作用是竞争性的,当底物鸟氨酸的浓度减低时,抑制作用增强。南瓜子氨酸的抑制是非竞争性的,在O.017M的浓度下抑制酶活力29.5%。酒石酸锑钾(10~(-3)M)及呋喃丙胺(10~(-4)M)对酶活力无影响。在日本血吸虫中测不出精氨酸转氨酶的存在,以精氨酸为底物作转氨酶测定时所产生的谷氨酸是由于精氨酸酶和鸟氨酸转氨酶相继作用的结果。     

NADP~ 在兔肌甘油醛3-磷酸脱氢酶中作为氢受体的活力

兔肌甘油醛-3-磷酸脱氢酶以NADP~ 作氢受体时,有极轻微的活力,实验表明它不是由于所用NADP~ 试剂中含有NAD~ 或酶制剂中含有磷酸酯酶、转氢酶等造成的干扰。采用高浓度酶对纯化后的NADP~ 测定结果是:NADP~ 作为氢受体的活力仅及NAD~ 的二百分之一。米氏常数K_m为700μm。NADP~ 对NAD~ 的还原无明显抑制作用。不同来源的甘油醛-3-磷酸脱氢酶对辅酶专一性程度有差别,酵母酶的专一性较兔肌酶为高:NADP~ 作为氢受体的活力仅为NAD~ 的千分之一。     

NADP~ 在兔肌甘油醛3-磷酸脱氢酶中作为氢受体的活力

兔肌甘油醛-3-磷酸脱氢酶以NADP~ 作氢受体时,有极轻微的活力,实验表明它不是由于所用NADP~ 试剂中含有NAD~ 或酶制剂中含有磷酸酯酶、转氢酶等造成的干扰。采用高浓度酶对纯化后的NADP~ 测定结果是:NADP~ 作为氢受体的活力仅及NAD~ 的二百分之一。米氏常数K_m为700μm。NADP~ 对NAD~ 的还原无明显抑制作用。不同来源的甘油醛-3-磷酸脱氢酶对辅酶专一性程度有差别,酵母酶的专一性较兔肌酶为高:NADP~ 作为氢受体的活力仅为NAD~ 的千分之一。     

纤维素酶滤纸酶活测定方法的改进

微生物的纤维素酶是多组分的酶系。用粘度法测CX酶活(内切β-1,4-葡聚糖酶)和以水杨苷等为底物测定β-葡萄糖苷酶活都能不受其它组分的影响而准确测得～纤酶系中这两个组分的活力。在菌种选育和酶的生产中,主要需了解一纤酶系作用于纤维性材料时产生还原糖的能力,这是C1酶(外切β-1,4-葡聚糖纤维二糖水解酶)与上述     

重组菌产碱性果胶酯裂解酶酶学性质研究

利用盐析-透析-色谱流程建立快速高效纯化工程菌E.coli JM109(pHsh PL)所产碱性果胶酯裂解酶(PL)的方法,纯化后酶达到电泳纯,比酶活为1079U/mg.重组菌所产PL酶促反应适宜的pH为9～10,适宜温度为50～66 ℃,与酶基因来源野生菌所产PL相比,重组菌所产PL适宜pH范围有所扩大,并保持了野生菌PL的热稳定性.通过金属离子种类、浓度及存在时间对PL酶活力影响考察发现:在考察的离子中除Mg2 对酶活有较好的促进作用外,其余对重组菌PL均有抑制作用,其中Fe2 对酶活力抑制作用最强.该酶的Km值为20.93 mg/L,Vmax为105.3 μmol/min,反应活化能Ea为21.74 kJ/mol.对重组菌所产PL热稳定动力学进行分析,发现有底物情况下的失活常数kd(0.02 min-1)小于无底物情况下的失活常数kd(0.0342 min-1),说明当酶与底物结合形成复合物时对酶活具有保护作用.利用HPLC-ESI-MS对重组菌所产PL酶解产物进行测定发现,产物含有不饱和二聚半乳糖醛酸(m/z 350.82)和不饱和三聚半乳糖醛酸(m/z 527.04),同时测定结果中没有发现不饱和半乳糖醛酸单体(m/z 175),可以初步推测重组菌PL不能以不饱和二聚半乳糖醛酸和不饱和三聚半乳糖醛酸为底物进一步裂解.     

粘虫谷氨酰胺转胺酶(MsTGase)活力测定条件的正交优化及其在幼虫体内的分布

【目的】本研究旨在优化Grossowicz氧肟酸比色法测定粘虫Mythimna separata谷氨酰胺转胺酶(Ms TGase)活力的组合条件,以Ms TGase酶活力为依据分析其在不同龄期幼虫体内的分布规律。【方法】取4龄粘虫幼虫,通过组织匀浆和沉析纯化制备Ms TGase,采用Grossowicz比色法测定Ms TGase酶活力,并对Grossowicz比色法的多重实验因素进行正交优化,进一步结合差速离心法分析不同龄期幼虫体内和亚细胞组分(细胞核和细胞碎片,线粒体,微粒体以及胞质溶胶)中Ms TGase酶活力。【结果】结果表明,酶浓度、底物浓度、反应体系pH值、反应温度及钙离子浓度等实验因素都对Ms TGase酶活力测定结果产生显著影响,其影响大小顺序为:酶浓度>温度> p H>底物浓度>Ca2+浓度。Ms TGase酶比活力测定的最优化条件:酶浓度20 mg/m L、底物浓度0. 04 mol/L、反应体系pH值6. 5、测定温度37℃,不添加钙离子。在1-5龄幼虫中以4龄幼虫的Ms TGase酶活力最高,其比活力也显著高于其他龄期的,且在1-5龄幼虫胞质溶胶中Ms TGase酶活力分别占各亚细胞组分酶活力总和的39%,25%,48%,60%和61%。【结论】所获得的最优化条件适用于粘虫Ms TGase酶活力测定。Ms TGase在粘虫体内呈显著的龄期表达特征和亚细胞分布规律。     

一株玉米秸秆纤维素分解菌株的分离鉴定及酶学性质

【目的】筛选分离可以分解玉米秸秆纤维素的菌株。【方法】采用平板稀释法从土样中分离纯化得到能够分解玉米秸秆纤维素的菌株,对分离得到的菌株进行生理生化及分子鉴定,同时以菌株Penicillium spp.(CICC40361)作为对照,比较菌株纤维素酶和木质素酶的活性,研究不同因素对菌株纤维素酶活力的影响,确定菌株纤维素酶动力学常数Km值。【结果】分离得到的菌株命名为PL2#,经生理生化及分子鉴定后,确定菌株PL2#为羊毛状青霉(Penicillium lanosum)。菌株PL2#的纤维素酶和木质素酶活力高于对照菌株Penicillium spp.;菌株PL2#的最优酶活测定条件为:1%CMC底物浓度,pH 4.8,50°C,酶反应时间60 min以及2 m L DNS添加量。【结论】羊毛状青霉(Penicillium lanosum)菌株PL2#比对照菌株Penicillium spp.具有更好地降解玉米秸秆纤维素的性能。     

春季树麻雀体内几种消化酶活性研究

应用酶学分析法测定了树麻雀Passer montanus春季的腺胃、肌胃、小肠、大肠、肝脏和胰脏组织中淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶的活力.结果表明,不同组织中的消化酶活力差异显著,淀粉酶和蛋白酶以胰脏中活力最高,腺胃次之,纤维素酶均较低;同一组织中不同消化酶的活力差异显著,淀粉酶活性最高,蛋白酶次之,纤维素酶活力最低.这些差异提示消化酶活力大小与器官分化有关,并受食物组成的影响,因此产生了不同的酶活力分布.这是树麻雀长期适应东北地区寒冷环境的生存策略之一.