浙科版选修1 第二部分 第4课时 α淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测 课件（40张）.pptx

第4课时 淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测 第二部分酶的应用 选修1生物技术实践 一 固定化技术的基础知识 二 淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测实验 达标检测 内容索引 一 固定化技术的基础知识 1 酶 1 作用 酶是生物体内各种化学反应的 2 特点 它有高度的性和性 2 固定化酶 1 概念 将的酶用的方法固定在上 使之成为而又有的制剂 2 方法 法 法 法和包埋法 教材实验中用的是法 新知导学 催化剂 专一 高效 水溶性 物理或化学 某种介质 不溶于水 酶活性 吸附 共价偶联 交联 吸附 3 将酶改造成固定化酶的原因 酶在水溶液中 且不利于使用 4 固定化酶作用的机理 将固定化酶装柱 当经过该柱时 在的作用下转变为 很不稳定 工业化 底物 酶 产物 固定化酶技术能够实现酶与底物的接触 并能与产物分离 提高了酶的利用效率 可重复使用 但并不意味着固定化酶技术就能使酶永久使用 是法 是将酶吸附到载体表面 是法 是将酶通过共价键结合到载体的表面 是法 通过把酶交互连接 相互结合而将酶固定 是法 是将酶或者细胞包埋在细微的网格里 探究1 图示解读1 酶固定化的方法 互动探究 吸附 共价偶联 交联 包埋 2 固定化酶的优点是什么 答案固定化酶的优点主要是酶容易与产物分离 酶可重复使用 答案 探究2 比较异同1 常见固定化方法及其优缺点 范围广 活性高 脱落 低 固定化酶能够连续使用 但不是永久使用 酶是具有生物活性的大分子 因此随着使用次数的增多 酶活性也会降低 如果酶活性降低到一定程度 就会失去使用价值 2 下列所示的酶固定化技术中属于包埋法的是 例1 2017 浙江选考联考 漆酶属于木质降解酶类 在修复环境 农业生产等领域有着广泛的用途 若将漆酶大量用于环境修复 下列哪种方法可用于石英砂对漆酶的固定a 包埋法b 共价偶联法c 吸附法d 交联法 答案 解析 解析以石英砂作为固定化酶的介质 采用的方法是吸附法 c项符合题意 例2 2017 绍兴一中月考 下列不属于固定化酶在使用时的特点的是a 有利于酶与产物分离b 可以被反复利用c 能自由出入依附的载体d 一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应 答案 解析 解析固定化酶由于酶被固定在不溶性的载体上 很容易与产物分离 同时酶也能反复使用 这是固定化酶的主要优点 通常固定化酶的种类单一 所以不能催化一系列酶促反应 直接使用酶和固定化酶的比较 二 淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测实验 1 淀粉酶的固定化 1 淀粉酶作用的最适条件 最适ph为 最适温度为 2 方法 法 将 淀粉酶固定在上 3 淀粉的水解作用 新知导学 5 5 7 5 50 75 吸附 石英砂 糊精 麦芽糖 遇碘显蓝色遇碘显红色遇碘不显色 2 淀粉水解的测定实验固定 淀粉酶 用滴管滴加淀粉溶液 加溶液 观察 几天后重复实验 3 实验步骤固定化 淀粉酶 装入注射器中 以0 3ml min的流速滴加1 2滴 过柱 流出5ml淀粉溶液后接收0 5ml流出液 滴加溶液 观察颜色 稀释1倍后再观察颜色 用10倍柱体积的蒸馏水洗涤固定化柱 放置在 冰箱中 几天后重复实验 ki i2 洗涤 淀粉溶 液 ki i2 4 探究1 图示解读 淀粉酶的固定化反应柱示意图 如图所示 1 淀粉酶的固定化的介质是 方法是法 2 过程和原理 将酶固定在上 一定浓度的淀粉溶液经过后 可使淀粉水解成 用测试 若流出物呈色 表明有生成 互动探究 石英砂 吸附 淀粉 石英砂 固定化酶柱 糊精 淀粉指示剂 糊精 红 探究2 实验探究1 操作说明 淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测实验过程中 涉及两次对固定化酶柱的洗涤 第一次是 淀粉酶固定时 目的是洗去 第二次洗涤是在实验结束时 目的是清除以便于下次固定化酶柱的继续使用 两次洗涤都使用倍柱体积的蒸馏水对固定化酶柱进行洗涤 粉酶 未吸附的游离的 淀 未反应的淀粉和产物 10 2 实验结果的比较 蓝 红 红 例3 2017 温州十校联合体期末节选 请回答与 固定化酶 实验有关的问题 1 淀粉酶可以通过培养枯草杆菌来生产 是筛选高表达量菌株的最简便方法之一 解析 单菌落分离 解析单菌落分离是筛选高表达量菌株和消除杂菌污染最简便的方法之一 答案 2 利用物理或化学的方法将 淀粉酶固定后 成为且又有酶活性的制剂 若用吸附法固定时 在装柱后需要用缓慢冲洗 洗去未吸附的游离的 淀粉酶 答案 解析 不溶于水 10倍柱体积的蒸馏水 解析固定化酶技术是指通过物理或化学的方法 将水溶性的酶固定在某种介质上 使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂 制作固定化酶柱时 需要用10倍柱体积的蒸馏水清洗固定化酶柱 以除去未吸附的游离的酶 3 一定浓度的淀粉溶液经过固定化酶柱后 可使淀粉水解成 实验后用蒸馏水洗涤此柱 放在中保存 答案 解析 糊精 4 冰箱 解析 淀粉酶将淀粉水解为糊精 实验后仍需要用10倍柱体积的蒸馏水冲洗酶柱 此时冲洗的目的是除去未反应的淀粉溶液 以便于酶柱的重复使用 使用完毕的酶柱需放置在4 冰箱中保存 例4如图为固定化酶反应柱的示意图 请回答下列问题 1 将 淀粉酶溶于水中 再加入石英砂 不时搅拌 这样 淀粉酶就可以固定在石英砂上 这种固定化的方法称为 30min后 装入如图所示的反应器中 构成固定化酶反应柱 并用10倍柱体积的蒸馏水洗涤此反应柱 洗涤的目的是 洗涤时 蒸馏水流速 填 能 或 不能 过快 答案 解析 吸附法 除去未吸附的游离的酶 解析酶的固定化方法有吸附法 共价偶联法 交联法和包埋法等 本题中为吸附法 构成固定化酶反应柱后 用蒸馏水洗涤是为了除去未吸附的一些游离的酶 在洗涤时蒸馏水流速不能过快 流速为1ml min 不能 2 实验时 将此反应柱固定在支架上 用滴管滴加可溶性淀粉溶液 并以0 3ml min的流速过柱 控制流速的目的是 在流出5ml后接收0 5ml流出液 加入1 2滴 观察颜色 为了使观察到的颜色变化明显 可后再观察 如果溶液呈红色 说明淀粉水解成为 答案 解析 保证酶与底物充分反应 ki i2溶液 解析以相对较慢的速度使淀粉溶液流过反应柱 可以让吸附着的酶与底物充分反应 根据ki i2溶液与淀粉反应呈蓝色 与糊精反应呈红色的原理来鉴定反应情况 稀释1倍 糊精 3 实验后 用10倍柱体积的蒸馏水洗涤此反应柱 洗涤的目的是 洗涤后 放置在4 冰箱中保存 几天后 可重复使用 答案 解析 除去反应物及产物 解析实验完成后还需要对反应柱进行洗涤 以除去参与反应的反应物及生成的产物 以便重复使用 4 一段时间后 某同学从冰箱中取出此反应柱 重复上述实验 却没有得到相同的结果 试分析可能的原因 答案 解析 酶已经失活或再次操作时相应的 反应条件 如温度 不合适等 解析一段时间后重复使用得不到相同的结果 排除反应物本身的问题 肯定是酶出了问题 可能这些酶已经失活或再次操作时相应的反应条件 如温度 不合适等 明确 淀粉酶的固定化操作流程 以及洗涤流速对吸附酶的影响 固定化酶的催化效率高 可重复利用 不是无限制重复 成本低 但是固定化酶仍然受到温度 ph等因素的影响 淀粉酶的固定化与淀粉水解作用的检测 固定化的基础知识 固定化技术 定义方法 法法共价偶联法法 固定化酶技术 实验 原理 淀粉 淀粉酶 ki i2指示液 材料步骤 吸附 包埋 交联 糊精 红色 学习小结 达标检测 1 2017 浙江吴越联盟联考 在合适条件下 将果胶酶与海藻酸钠混合后 滴加到一定浓度的钙离子溶液中 使液滴形成凝胶固体小球 该过程是对酶进行a 吸附b 包埋c 装柱d 洗涤 答案 解析 解析分析题意可知 果胶酶在一定浓度的钙离子溶液中形成凝胶固体小球 说明凝胶固体小球对果胶酶进行了包埋 b项符合题意 1 2 3 4 5 2 2017 温州中学期末 紫甘薯匀浆流经 淀粉酶柱后 取适量流出的液体 经脱色后加入ki i2溶液 结果液体呈红色 表明该液体中含有a 淀粉b 糊精c 麦芽糖d 葡萄糖 答案 解析 1 2 3 4 5 解析淀粉遇碘显蓝色 淀粉的初步水解产物糊精遇碘显红色 b项符合题意 3 2017 效实中学期中 下列不属于酶的固定方法的是a 将酶包埋在细微网格中b 将酶相互连接起来c 将酶吸附在载体表面d 将酶加上糖衣做成胶囊 解析将酶包埋在细微网格中即酶固定方式中的包埋法 a项正确 将酶相互连接起来即酶固定方式中的交联法 b项正确 将酶吸附在载体表面即酶固定方式中的吸附法 c项正确 将酶加上糖衣只不过是为了防止胃液里的胃蛋白酶消化酶制剂的方法 并不是酶固定的方法 d项错误 答案 解析 1 2 3 4 5 4 2017 绍兴期末检测 为了高效处理污水 研究人员通常将微生物做固定化酶相似的处理 下列各项中 不属于固定化微生物技术污染水处理的优点的是a 有效保留微生物体内某些固有的酶的催化活性b 可重复和连续使用c 提高生物反应器内的微生物浓度d 不利于处理后的固液成分分离 答案 解析 1 2 3 4 5 解析根据题意可知 固定化微生物与固定化酶的原理相似 因此 固定化的微生物能够保留生物体内某些固有的酶的催化活性 能够重复利用 a b项正确 固定化微生物有利于微生物抵抗不利环境的影响 因此 有利于提高生物反应器内微生物 尤其是特殊功能的微生物 的浓度 有利于反应后的固液成分分离 c项正确 d项错误 1 2 3 4 5 1 固定化酶技术将酶固定在上 使酶既能与接触 又能与分离 同时固定在载体上的酶还能 常用的固定方法有吸附法 共价偶联法 交联法和包埋法等 5 2017 杭州四中期中 在20世纪50年代 酶已经大规模地应用于各个生产领域 到了70年代又发明了固定化酶技术 请回答下列相关问题 1 2 3 4 5 答案 解析 不溶于水的载体 反应物 产物 反复利用 解析固定化酶技术将酶固定在不溶于水的载体上 使酶既能与反应物接触 又能与产物分离 同时固定在载体上的酶还能反复利用 解析 淀粉酶固定在石英砂上 使用了图乙 吸附法 2 淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测 实验中 淀粉酶固定在上 使用了上图中的方法 填号码及名称 1 2 3 4 5 答案 解析 石英砂 乙 吸附法 解析用滴管滴加淀粉溶液时