“探究pH对过氧化氢酶的活性影响”实验的改进和优化

采用肝脏、马铃薯、胡萝卜、香蕉等材料,利用U型气压计对"探究pH对过氧化氢酶活性影响"的实验设计进行部分改进和优化,比较几种材料中过氧化氢酶的活性,并探究不同材料中过氧化氢酶的最适pH值,实现了对课本实验的定量改进,对学生的创新性思维和探究能力的培养具有积极的意义。     

“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验装置设计

"探究pH对过氧化氢酶的影响"实验装置的设计对该实验尤为关键。结合学校实验条件,利用现有器材搭建新型实验装置,简化了实验步骤。     

探究温度对酶活性影响的实验设计与实施

"新陈代谢与酶"是高中生物学"新陈代谢"一章的一个课题.早在1986年,我校就组织学生通过实验探究酶及其作用特性.1996年7月,周湘老师曾在<生物学通报>发表一篇文章--"酶与代谢"一节的实验探究法教学,文章中提到对酶活性的影响因素的实验探究,本组教师曾先后尝试用唾液淀粉酶催化淀粉水解、过氧化氢酶催化H2O2分解来研究温度和pH对酶活性的影响,但实验效果均不是很理想.     

大鼠肝脏过氧化氢酶的分离纯化及性质

根据过氧化氢酶的催化特性,采用盐析,透析,离心等技术,从大鼠肝脏中分离纯化过氧化氢酶,提纯倍数达到26倍,酶活性回收率为57%。为一般实验室分离纯化大鼠过氧化氢酶提供了一种有效的方法。酶学性质研究表明,该酶最适温度为37℃,最适pH值为7.5,在此条件下,以过氧化氢为底物的Km值为56 mmol.L-1。     

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。     

“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”的实验教学

"探究pH对过氧化氢酶活性的影响"的实验,常因多种因素而不能达到既简便又定量的效果,通过改进实验装置,学生能直接观察到在不同的pH值条件下过氧化氢酶活性的差异,并能相对准确收集数据,以量化实验结果,利于学生理解酶活性受pH影响的概念。改进后的实验既保证实验科学、严密,又省时省力。     

以Fe(III) 改性胶原纤维为载体固定过氧化氢酶

将胶原纤维用三价铁改性后作为载体,通过戊二醛的交联作用将过氧化氢酶固定在该载体上。制备的固定化过氧化氢酶蛋白固载量为16.7 mg/g,酶活收率为35％。研究了固定化酶与自由酶的最适pH、最适温度、热稳定性、贮存稳定性及操作稳定性。结果表明：过氧化氢酶经此法固定化后,最适pH及最适温度与自由酶相同,分别为pH 7.0和25 ℃;但固定化酶的热稳定性显著提高,在75 ℃保存5 h后,仍能保留30％的活力,而自由酶则完全失活;固定化酶在室温下保存12 d后,酶活力仍保持在88％以上,而自由酶在此条件下则完全失     

以Fe(Ⅲ)改性胶原纤维为载体固定过氧化氢酶

将胶原纤维用三价铁改性后作为载体,通过戊二醛的交联作用将过氧化氢酶固定在该载体上.制备的固定化过氧化氢酶蛋白固载量为16.7 mg/g,酶活收率为35％.研究了固定化酶与自由酶的最适pH、最适温度、热稳定性、贮存稳定性及操作稳定性.结果表明:过氧化氢酶经此法固定化后,最适pH及最适温度与自由酶相同,分别为pH 7.0和25℃;但固定化酶的热稳定性显著提高,在75℃保存5 h后,仍能保留30％的活力,而自由酶则完全失活;固定化酶在室温下保存12 d后,酶活力仍保持在88％以上,而自由酶在此条件下则完全失活;此外,固定化过氧化氢酶还表现出了良好的操作稳定性,在室温下连续反应26次后,相对活力为57％.该研究表明胶原纤维可作为固定化过氧化     

猪肝过氧化氢酶提取条件的研究

过氧化氢酶又称触酶,专一分解过氧化氢,溶于水,几乎不溶于乙醇、氯仿、乙醚。传统方法是从牛、马或人的红细胞、肝、肾中通过选择性沉淀法、缓冲液提取法、层析法等提取过氧化氢酶。本研究以猪肝为原料对过氧化氢酶的提取条件进行了试验。根据猪肝过氧化氢酶在pH5．3—8．0有活性、最适pH为7．0、溶于水的特性,采用水浸提法提取猪肝过氧化氢酶。先选择影响提取的主要因素(浸提时间、温度、料水比)分别作为单因素进行梯度实验,确定其合适范围;再通过进一步的正交实验得到猪肝过氧化氢酶提取条件的优化组合,并综合后处理中固液分离的要求,确定最佳提取条件,即料水比15、浸提温度25℃、浸提时间8h。     

“实验探究pH影响过氧化氢酶活性”的教学组织

在"探究pH对过氧化氢酶的影响"实验中,浙科版教材选用反应小室展开实验。对原实验装置提出以下改进:反应在试管中进行;利用气排分配器使各组实验同时进行;利用单向阀使反应产生的气体仅从一个导管释放;利用滴斗与橡皮管形成U形管,观察滴斗中单位时间内产生的气体体积。改进后的实验可同步观察各组实验现象,直观且效果明显。     

碱性过氧化氢酶高产菌的筛选、鉴定及发酵条件优化

从纺织厂的车间污水分离获得菌株WSHDZ-01,其产过氧化氢酶酶活为600U/mL,酶活的pH范围为5.0~12.0。根据对该过氧化氢酶生产菌的形态和生理生化特征的分析和16SrDNA序列分析,鉴定该菌为枯草芽孢杆菌。通过对该菌株发酵培养基中碳氮源的优化,其最佳碳源为10g/L的葡萄糖,氮源为5g/L的NaNO3,在此条件下产酶达3258U/mL。此外,该菌株所产过氧化氢酶的最适反应pH为11.0,最适温度为55℃,在pH11.0和50℃下保持15min后,剩余酶活仍达98%以上。     

温度对蛋白酶活性影响的实验探究

"探究影响酶活性的条件"是生物学必修1教材的基本实验之一,但教材上未给出有关温度对酶活性影响的具体实验方案。详细阐述了探究温度对酶活性影响的实验过程。研究对象选用底物蛋白和蛋白酶,运用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对反应后的样本进行跑胶实验。由于在不同温度和时间下蛋白酶活性强弱不同,使得底物蛋白被切割的条带在聚丙烯酰胺凝胶上显示出的粗细不同,据此判断酶活性的强弱。实验结果验证了"酶的活性随着温度的升高而加快;当达到最适温度后再升温,酶的活性逐渐降低,继续升高达到一定温度后,酶完全失活"的结论。     

探究pH值对3种生物材料中过氧化氢酶活性的影响

通过测量注射器内酶促反应前、后的气体变化量,研究了3种生物材料中过氧化氢酶的活性在pH值为6.2~8.0范围内的差异。结果表明,pH值对过氧化氢酶的活性有较大影响,在此范围内,酶的活性呈现先升高再降低的趋式。其中猪肝粗酶液、马铃薯块茎粗酶液以及酵母菌粗酶液中的过氧化氢酶活性分别在pH值为6.8、7.2和7.0时达到最强,在pH值为8.0时活性均最弱。     

“调查底物浓度对过氧化氢酶活性的影响”一节英国课堂的探究教学设计

以英国中学的“调查底物浓度对过氧化氢酶活性的影响”一节观摩教学为例,介绍如何以过氧化氢溶液浓度为自变量、过氧化氢酶酶活性为因变量探究酶的高效性特征;在实验操作中掌握酶的固定化技能;重视学生的动手和合作能力,重视培养学生的问题分析思维能力.点评并反思本节教学设计能动,以利于探究教学的错答.     

醋酸纤维素膜为基础的葡萄糖生物传感器的研制

用共价法将酶固定在醋酸纤维素膜上,方法简便易行,制造的酶膜稳定,比活力高。同时采用该方法制备了葡萄糖氧化酶酶膜,与氧电极组装成测定葡萄糖的生物传感器,线性范围为50~800mg／dl,仪器工作的最适pH为6．0,最适温度为40℃。将该膜与过氧化氢电极组装得到的传感器具有以下特性：线性范围为10~200mg／dl,最适pH为6．0,测定结果与酶试制盒有良好相关性。     

Thermus thermophilus HB27锰过氧化氢酶在大肠杆菌中的表达及酶学性质分析

碱性嗜热过氧化氢酶是一种重要的纺织用酶。根据大肠杆菌密码子使用偏爱性,对Thermus thermophilus HB27来源的含锰过氧化氢酶基因进行密码子优化,将优化后的基因连接至表达载体pET28a(+)上,转化到E.coli BL21(DE3)中进行诱导表达。结果表明在含有14mmol/L Mn2+浓度的培养液中以0.2 mmol/L的IPTG 42℃条件下诱导2 h的情况下,菌体破碎上清液中的酶活力可达25 U/ml。利用Ni亲和层析柱对该Mn-CAT进行纯化,酶学性质研究表明:此酶的最适温度为70℃,最适pH为pH 10.0,在80℃保温2 h,酶活力不损失;pH9.0~11.0的环境中放置2 h后,酶活仅损失约10%,此酶具有良好的工业开发潜力。     

普鲁兰酶基因在毕赤酵母中组成型表达及定点突变研究

合成Bacillus acidopullulyticus的全长普鲁兰酶基因并在毕赤酵母X-33中进行组成型外分泌表达,重组酶的最适作用温度为60℃,最适作用pH值为4.5~5.0,酶比活力为2.0 U/mg.采用重叠延伸PCR方法对普鲁兰酶基因进行定点突变,实验结果表明,625、626位点Ala、Leu氨基酸突变为Leu、Tyr氨基酸后,该酶的催化效率有所降低,而Gln487Ala的突变对催化效率没有较大的影响.该研究结果为探究关键氨基酸区域对催化效率的影响提供了一定的理论和实验基础.     

中性植酸酶产生菌的激光复合诱变筛选

采用激光复合诱变方式筛选产中性植酸酶的大肠杆菌(Escherichia coli)、枯草杆菌(Bacillus subtilis),混合波长λ=1.06 0.53μm,辐照时间1 m in,辐照功率15 W;酶的细胞定位实验表明,所产中性植酸酶是胞外酶;酶学特性测定表明,大肠杆菌所产植酸酶酶反应最适pH为7.4,最适温度为37℃,枯草杆菌所产植酸酶反应最适pH为7.4,最适温度为37℃;酶学性质分析表明,大肠杆菌所产植酸酶具有一定的pH适性和一定的温度耐受性。     

黑曲霉产木聚糖酶固态发酵条件及部分酶学性质的研究

实验以棉粕和玉米秆为主要原料,采用单因素和正交实验方法对黑曲霉固态发酵产木聚糖酶的培养条件进行了优化,为了获得高酶活产品的发酵条件。结果表明,最适培养基组分为棉粕和玉米秆的比例为3∶2,固水比为1∶1.2,尿素的最适添加量为2%(以干重计),KH2PO4的最适添加量为0.2%。在此条件下,菌株产酶活性可达6 529U/g干曲。该酶的最适反应温度为55℃,最适pH为5.0,pH稳定范围较宽,在30℃、pH 3.5~6.0范围内处理100min,酶活保持在85%以上,但耐热性不是很理想,在60℃保温30min残余酶活只有17%。     

基于传感器技术的黑藻光合速率定量研究

以"探究光照强度对黑藻光合速率的影响"为例,利用溶解氧传感器、氧气传感器、温度传感器和压强传感器,定量测定黑藻光合速率值。尝试将数字化传感技术与中学生物科学探究结合,简单、直观、精确地呈现抽象的生物学概念,激发并培养学生科学探究兴趣和能力,为中学生物学探究实验提供参考。