zly《实验六α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测》(浙科版选修1)1

1、第二部分第二部分: :酶的应用酶的应用 1 1、通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂、通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感，容等条件非常敏感，容易失活易失活； 2 2、溶液中的酶很、溶液中的酶很难回收难回收，不能被再次利，不能被再次利用，提高了生产成本；用，提高了生产成本； 3 3、反应后会混在产物中，可能影响产品、反应后会混在产物中，可能影响产品质量。质量。( (难分离难分离）1 1、固定化酶技术。即将酶固定在一定空间、固定化酶技术。即将酶固定在一定空间内的技术（如固定在内的技术（如固定在不溶于水的载体不溶于水的载体上）。上）。2 2、固定化酶技术的优点：、固定化酶技术的优点：（1 1

2、）使酶既能与反应物接触，又）使酶既能与反应物接触，又能与产物能与产物分离分离；（2 2）固定在载体上的没可以被）固定在载体上的没可以被反复利用反复利用。水溶性酶水溶性酶非水溶性载体非水溶性载体非水溶性酶非水溶性酶（固定化酶）（固定化酶）固定化技术固定化技术分离纯化后固定在非水溶性载体分离纯化后固定在非水溶性载体上、可投放到反应溶液中使用又上、可投放到反应溶液中使用又能被收回的酶。能被收回的酶。酶固定化的常酶固定化的常用方法：用方法：a a、吸附法：、吸附法：将酶吸附到将酶吸附到固体吸附剂固体吸附剂表面的方法，表面的方法，物理吸附法物理吸附法离子交换法离子交换法对蛋白质有高度的吸附能力、对蛋白质

3、有高度的吸附能力、又不引起酶变性且能保持一定又不引起酶变性且能保持一定酶活性。酶活性。如：如：活性碳、多孔玻活性碳、多孔玻璃、石英砂、有机硅等璃、石英砂、有机硅等举例：举例：-淀粉酶的固定化淀粉酶的固定化利用蛋白质的两性性质，使其带有电荷的基利用蛋白质的两性性质，使其带有电荷的基团与离子交换剂形成离子键，而被交换结合团与离子交换剂形成离子键，而被交换结合在交换剂上在交换剂上固体吸附剂固体吸附剂酶酶3 34 42 2d d、包埋法：、包埋法：将酶包裹在将酶包裹在多孔的载体多孔的载体中，中，包埋成格子型或包埋成微胶囊型包埋成格子型或包埋成微胶囊型c c、交联法：、交联法：b b、共价偶联法、共价偶

4、联法酶的某些基团与载体酶的某些基团与载体共价结合。共价结合。稳定性好，酶蛋白不易脱落，稳定性好，酶蛋白不易脱落，但较难获得活性很高的固相酶。但较难获得活性很高的固相酶。利用双官能团或多官能团试剂与利用双官能团或多官能团试剂与酶之间发生分子交联来把酶固定酶之间发生分子交联来把酶固定化的方法。化的方法。实验六实验六-淀粉酶的固定化及淀粉水解淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测作用的检测 实验目的：实验目的：1. 1. 掌握掌握-淀粉酶的淀粉酶的固定化固定化2. 2. 实验设备和材料实验设备和材料：38页页39页页 淀粉淀粉 糊精糊精 石英砂石英砂 淀粉酶淀粉酶反应柱反应柱 分布着小分布着小孔的筛板孔

5、的筛板 淀粉淀粉 糊精糊精葡萄糖葡萄糖 麦芽糖麦芽糖遇碘显蓝色遇碘显蓝色遇碘显红色遇碘显红色遇碘不显蓝色遇碘不显蓝色遇碘不显蓝色遇碘不显蓝色淀粉酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶糖化淀粉酶糖化淀粉酶实验材料制备实验材料制备 5mmol/L KI-I2溶液溶液称取称取0.127g碘碘和和0.83g碘化钾碘化钾。加蒸馏水。加蒸馏水100ml。a-淀粉酶的固定化淀粉酶的固定化在烧杯中将在烧杯中将5mg a-淀粉酶溶淀粉酶溶于于4ml蒸馏水中。再加入蒸馏水中。再加入 5g石英砂石英砂，不时搅拌，不时搅拌，30分钟后装入反应柱中。分钟后装入反应柱中。用用10倍体积的蒸馏水倍体积的蒸馏水洗涤洗涤此反应柱以除去未吸附的游

6、此反应柱以除去未吸附的游离淀粉酶，流速控制为离淀粉酶，流速控制为1ml/min。可溶性淀粉溶液可溶性淀粉溶液取取50mg可溶性淀粉可溶性淀粉溶于溶于100ml热水中，搅拌均匀。热水中，搅拌均匀。反应柱反应柱固定化酶固定化酶气门心气门心夹子夹子5ml5ml注射器注射器1.-1.-淀粉酶的固定化淀粉酶的固定化吸附吸附5mg-5mg-淀粉酶淀粉酶+4ml+4ml蒸馏水蒸馏水+5g+5g石英砂，石英砂，搅拌搅拌30min30min装入下端接有气门心并装入下端接有气门心并用夹子封住的注射器中用夹子封住的注射器中 用用1010倍柱倍柱体积的体积的蒸馏蒸馏水水洗涤洗涤除去未吸附的除去未吸附的游离淀粉酶游离淀

7、粉酶装柱装柱洗柱洗柱固定化装置固定化装置反应柱反应柱HST层析住层析住实验实验6 6- -淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测 2.3实验结果实验结果 1 2 3 41、2mL2mL水水+1+12 2滴滴KI-IKI-I2 2溶液溶液2、2mL2mL淀粉液淀粉液+1+12 2滴滴KI-IKI-I2 2溶液溶液3、2mL2mL淀粉滤液淀粉滤液+1+12 2滴滴KI-IKI-I2 2溶液溶液4、2mL2mL淀粉滤液淀粉滤液+1+12 2滴滴KI-IKI-I2 2溶液溶液+ +稀释稀释1 1倍倍实验注意事项实验注意事项 a.控制滴灌流速。控制滴灌流速。0.3mL/mi

8、n的流速，我们的流速，我们就可以控制每分钟滴管流出量为每分钟就可以控制每分钟滴管流出量为每分钟6滴滴（6=0.3mL/ 50uL）。）。这样做的目的是这样做的目的是控制控制流速让淀粉和淀粉酶充分接触，反应。流速让淀粉和淀粉酶充分接触，反应。b.显色。显色。在流出在流出5mL后接取后接取0.5mL过滤液，过滤液，然后向试管中加入然后向试管中加入1-2滴滴KI-I2 溶液。溶液。切记，切记，KI-I2 溶液不要加入太多，以免碘液颜色覆盖溶液不要加入太多，以免碘液颜色覆盖糊精淀粉反应后的颜色。糊精淀粉反应后的颜色。实验思考实验思考 1.如何证明洗涤固定化酶柱的流出液中没有淀如何证明洗涤固定化酶柱的流

9、出液中没有淀粉酶粉酶?2.耐高温的淀粉酶有哪些可能的用途耐高温的淀粉酶有哪些可能的用途?可在试管中加入可在试管中加入1ml可溶性淀粉，再加几滴淀粉可溶性淀粉，再加几滴淀粉酶柱流出液，保温几分钟后用碘液检验。如仍显酶柱流出液，保温几分钟后用碘液检验。如仍显蓝色，则流出液中没有淀粉酶了。蓝色，则流出液中没有淀粉酶了。可以在高温下使淀粉水解快，而且酶不会因高可以在高温下使淀粉水解快，而且酶不会因高温上而失活，所以可在一些需要高温加热同时温上而失活，所以可在一些需要高温加热同时又要水解淀粉的反应中使用。又要水解淀粉的反应中使用。1. 某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母某一实验小组的同学，欲通过制

10、备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。全。（1）酵母细胞的固定常用的方法是）酵母细胞的固定常用的方法是 。（2）该实验小组用如图所示的装置来进行葡）该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵萄糖发酵图中图中a 为固定化酵母；为固定化酵母；b是反应柱。是反应柱。从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是：原因是：。为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可反复运用，实验过程一定要在反复运用，实验过程一定要在 条件下条件下进行。进行。装置的长导管起到什么作用？装置

11、的长导管起到什么作用？。包埋法包埋法浓度过高酵母细胞因失水过多而死亡。浓度过高酵母细胞因失水过多而死亡。无菌无菌 释放释放CO2防止空气进入。防止空气进入。 习题巩固习题巩固2 2、研究认为，用固定化酶技术处理污、研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌得染物是很有前途的。如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制剂，可以用来降解残留在土壤中的有机剂，可以用来降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解相比，其作用磷农药，与用微生物降解相比，其作用不需要适宜的（不需要适宜的（ ）A A、温度、温度 B B、PHPHC C、水分、水

12、分 D D、营养、营养D3 3、目前，日用化工厂大量生产的酶、目前，日用化工厂大量生产的酶制剂，其中的酶大都来自制剂，其中的酶大都来自A A、化学合成、化学合成 B B、动物体内、动物体内 C C、植物体内、植物体内 D D、微生物体内、微生物体内 D3.3.酶的固定方法不包括酶的固定方法不包括( )( )。A. A. 将酶吸附在固体表面上将酶吸附在固体表面上 B B将酶相互连接起来将酶相互连接起来C C将酶包埋在细微网格里将酶包埋在细微网格里 D D将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉中的酶中的酶D4. 4. 关于固定化酶的叙述不正确的是关于固定化酶的叙述不正确的是 ( )( )。A A既能与反应物接触，又能与反应物分离既能与反应物接触，又能与反应物