zly《實(shí)驗(yàn)六α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測(cè)》(浙科版選修1)1講義

1、第二部分第二部分: :酶的應(yīng)用酶的應(yīng)用 1 1、通常對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫和有機(jī)溶劑、通常對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫和有機(jī)溶劑等條件非常敏感，容等條件非常敏感，容易失活易失活； 2 2、溶液中的酶很、溶液中的酶很難回收難回收，不能被再次利，不能被再次利用，提高了生產(chǎn)成本；用，提高了生產(chǎn)成本； 3 3、反應(yīng)后會(huì)混在產(chǎn)物中，可能影響產(chǎn)品、反應(yīng)后會(huì)混在產(chǎn)物中，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量。質(zhì)量。( (難分離難分離）1 1、固定化酶技術(shù)。即將酶固定在一定空間、固定化酶技術(shù)。即將酶固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)（如固定在內(nèi)的技術(shù)（如固定在不溶于水的載體不溶于水的載體上）。上）。2 2、固定化酶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：、固定化酶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：（1 1

2、）使酶既能與反應(yīng)物接觸，又）使酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物能與產(chǎn)物分離分離；（2 2）固定在載體上的沒可以被）固定在載體上的沒可以被反復(fù)利用反復(fù)利用。水溶性酶水溶性酶非水溶性載體非水溶性載體非水溶性酶非水溶性酶（固定化酶）（固定化酶）固定化技術(shù)固定化技術(shù)分離純化后固定在非水溶性載體分離純化后固定在非水溶性載體上、可投放到反應(yīng)溶液中使用又上、可投放到反應(yīng)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：將酶吸附到將酶吸附到固體吸附劑固體吸附劑表面的方法，表面的方法，物理吸附法物理吸附法離子交換法離子交換法對(duì)蛋白質(zhì)有高度的吸附能力、對(duì)蛋白質(zhì)

3、有高度的吸附能力、又不引起酶變性且能保持一定又不引起酶變性且能保持一定酶活性。酶活性。如：如：活性碳、多孔?；钚蕴?、多孔玻璃、石英砂、有機(jī)硅等璃、石英砂、有機(jī)硅等舉例：舉例：-淀粉酶的固定化淀粉酶的固定化利用蛋白質(zhì)的兩性性質(zhì)，使其帶有電荷的基利用蛋白質(zhì)的兩性性質(zhì)，使其帶有電荷的基團(tuán)與離子交換劑形成離子鍵，而被交換結(jié)合團(tuán)與離子交換劑形成離子鍵，而被交換結(jié)合在交換劑上在交換劑上固體吸附劑固體吸附劑酶酶3 34 42 2d d、包埋法：、包埋法：將酶包裹在將酶包裹在多孔的載體多孔的載體中，中，包埋成格子型或包埋成微膠囊型包埋成格子型或包埋成微膠囊型c c、交聯(lián)法：、交聯(lián)法：b b、共價(jià)偶聯(lián)法、共價(jià)偶

4、聯(lián)法酶的某些基團(tuán)與載體酶的某些基團(tuán)與載體共價(jià)結(jié)合。共價(jià)結(jié)合。穩(wěn)定性好，酶蛋白不易脫落，穩(wěn)定性好，酶蛋白不易脫落，但較難獲得活性很高的固相酶。但較難獲得活性很高的固相酶。利用雙官能團(tuán)或多官能團(tuán)試劑與利用雙官能團(tuán)或多官能團(tuán)試劑與酶之間發(fā)生分子交聯(lián)來把酶固定酶之間發(fā)生分子交聯(lián)來把酶固定化的方法?；姆椒ā?shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)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檢測(cè)作用的檢測(cè) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 1. 掌握掌握-淀粉酶的淀粉酶的固定化固定化2. 2. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料：38頁頁39頁頁 淀粉淀粉 糊精糊精 石英砂石英砂 淀粉酶淀粉酶反應(yīng)柱反應(yīng)柱 分布著小分布著小孔的篩板孔

5、的篩板 淀粉淀粉 糊精糊精葡萄糖葡萄糖 麥芽糖麥芽糖遇碘顯藍(lán)色遇碘顯藍(lán)色遇碘顯紅色遇碘顯紅色遇碘不顯藍(lán)色遇碘不顯藍(lán)色遇碘不顯藍(lán)色遇碘不顯藍(lán)色淀粉酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶糖化淀粉酶糖化淀粉酶實(shí)驗(yàn)材料制備實(shí)驗(yàn)材料制備 5mmol/L KI-I2溶液溶液稱取稱取0.127g碘碘和和0.83g碘化鉀碘化鉀。加蒸餾水。加蒸餾水100ml。a-淀粉酶的固定化淀粉酶的固定化在燒杯中將在燒杯中將5mg a-淀粉酶溶淀粉酶溶于于4ml蒸餾水中。再加入蒸餾水中。再加入 5g石英砂石英砂，不時(shí)攪拌，不時(shí)攪拌，30分鐘后裝入反應(yīng)柱中。分鐘后裝入反應(yīng)柱中。用用10倍體積的蒸餾水倍體積的蒸餾水洗滌洗滌此反應(yīng)柱以除去未吸附的游

6、此反應(yīng)柱以除去未吸附的游離淀粉酶，流速控制為離淀粉酶，流速控制為1ml/min?？扇苄缘矸廴芤嚎扇苄缘矸廴芤喝∪?0mg可溶性淀粉可溶性淀粉溶于溶于100ml熱水中，攪拌均勻。熱水中，攪拌均勻。反應(yīng)柱反應(yīng)柱固定化酶固定化酶氣門心氣門心夾子夾子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蒸餾水蒸餾水+5g+5g石英砂，石英砂，攪拌攪拌30min30min裝入下端接有氣門心并裝入下端接有氣門心并用夾子封住的注射器中用夾子封住的注射器中 用用1010倍柱倍柱體積的體積的蒸餾蒸餾水水洗滌洗滌除去未吸附的除去未吸附的游離淀粉酶游離淀

7、粉酶裝柱裝柱洗柱洗柱固定化裝置固定化裝置反應(yīng)柱反應(yīng)柱HST層析住層析住實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)6 6- -淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測(cè)淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測(cè) 2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)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淀粉濾液淀粉濾液+1+12 2滴滴KI-IKI-I2 2溶液溶液4、2mL2mL淀粉濾液淀粉濾液+1+12 2滴滴KI-IKI-I2 2溶液溶液+ +稀釋稀釋1 1倍倍實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) a.控制滴灌流速?？刂频喂嗔魉?。0.3mL/mi

8、n的流速，我們的流速，我們就可以控制每分鐘滴管流出量為每分鐘就可以控制每分鐘滴管流出量為每分鐘6滴滴（6=0.3mL/ 50uL）。）。這樣做的目的是這樣做的目的是控制控制流速讓淀粉和淀粉酶充分接觸，反應(yīng)。流速讓淀粉和淀粉酶充分接觸，反應(yīng)。b.顯色。顯色。在流出在流出5mL后接取后接取0.5mL過濾液，過濾液，然后向試管中加入然后向試管中加入1-2滴滴KI-I2 溶液。溶液。切記，切記，KI-I2 溶液不要加入太多，以免碘液顏色覆蓋溶液不要加入太多，以免碘液顏色覆蓋糊精淀粉反應(yīng)后的顏色。糊精淀粉反應(yīng)后的顏色。實(shí)驗(yàn)思考實(shí)驗(yàn)思考 1.如何證明洗滌固定化酶柱的流出液中沒有淀如何證明洗滌固定化酶柱的流

9、出液中沒有淀粉酶粉酶?2.耐高溫的淀粉酶有哪些可能的用途耐高溫的淀粉酶有哪些可能的用途?可在試管中加入可在試管中加入1ml可溶性淀粉，再加幾滴淀粉可溶性淀粉，再加幾滴淀粉酶柱流出液，保溫幾分鐘后用碘液檢驗(yàn)。如仍顯酶柱流出液，保溫幾分鐘后用碘液檢驗(yàn)。如仍顯藍(lán)色，則流出液中沒有淀粉酶了。藍(lán)色，則流出液中沒有淀粉酶了?？梢栽诟邷叵率沟矸鬯饪?，而且酶不會(huì)因高可以在高溫下使淀粉水解快，而且酶不會(huì)因高溫上而失活，所以可在一些需要高溫加熱同時(shí)溫上而失活，所以可在一些需要高溫加熱同時(shí)又要水解淀粉的反應(yīng)中使用。又要水解淀粉的反應(yīng)中使用。1. 某一實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)，欲通過制備固定化酵母某一實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)，欲通過制

10、備固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行葡萄糖溶液發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)材料及用具齊細(xì)胞進(jìn)行葡萄糖溶液發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)材料及用具齊全。全。（1）酵母細(xì)胞的固定常用的方法是）酵母細(xì)胞的固定常用的方法是 。（2）該實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置來進(jìn)行葡）該實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置來進(jìn)行葡萄糖發(fā)酵萄糖發(fā)酵圖中圖中a 為固定化酵母；為固定化酵母；b是反應(yīng)柱。是反應(yīng)柱。從上端漏斗中加入反應(yīng)液的濃度不能過高的從上端漏斗中加入反應(yīng)液的濃度不能過高的原因是：原因是：。為使該實(shí)驗(yàn)中所用到的固定化酵母細(xì)胞可為使該實(shí)驗(yàn)中所用到的固定化酵母細(xì)胞可反復(fù)運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)過程一定要在反復(fù)運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)過程一定要在 條件下條件下進(jìn)行。進(jìn)行。裝置的長(zhǎng)導(dǎo)管起到什么作用？裝置

11、的長(zhǎng)導(dǎo)管起到什么作用？。包埋法包埋法濃度過高酵母細(xì)胞因失水過多而死亡。濃度過高酵母細(xì)胞因失水過多而死亡。無菌無菌 釋放釋放CO2防止空氣進(jìn)入。防止空氣進(jìn)入。 習(xí)題鞏固習(xí)題鞏固2 2、研究認(rèn)為，用固定化酶技術(shù)處理污、研究認(rèn)為，用固定化酶技術(shù)處理污染物是很有前途的。如將從大腸桿菌得染物是很有前途的。如將從大腸桿菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龍膜上制成制到的磷酸三酯酶固定到尼龍膜上制成制劑，可以用來降解殘留在土壤中的有機(jī)劑，可以用來降解殘留在土壤中的有機(jī)磷農(nóng)藥，與用微生物降解相比，其作用磷農(nóng)藥，與用微生物降解相比，其作用不需要適宜的（不需要適宜的（ ）A A、溫度、溫度 B B、PHPHC C、水分、水

12、分 D D、營(yíng)養(yǎng)、營(yíng)養(yǎng)D3 3、目前，日用化工廠大量生產(chǎn)的酶、目前，日用化工廠大量生產(chǎn)的酶制劑，其中的酶大都來自制劑，其中的酶大都來自A A、化學(xué)合成、化學(xué)合成 B B、動(dòng)物體內(nèi)、動(dòng)物體內(nèi) C C、植物體內(nèi)、植物體內(nèi) D D、微生物體內(nèi)、微生物體內(nèi) D3.3.酶的固定方法不包括酶的固定方法不包括( )( )。A. A. 將酶吸附在固體表面上將酶吸附在固體表面上 B B將酶相互連接起來將酶相互連接起來C C將酶包埋在細(xì)微網(wǎng)格里將酶包埋在細(xì)微網(wǎng)格里 D D將酶制成固體酶制劑，如加酶洗衣粉將酶制成固體酶制劑，如加酶洗衣粉中的酶中的酶D4. 4. 關(guān)于固定化酶的敘述不正確的是關(guān)于固定化酶的敘述不正確的是 ( )( )。A A既能與反應(yīng)物接觸，又能與反應(yīng)物分離既能與反應(yīng)物接觸，又能與反應(yīng)物