《2019-2020学年高中生物 第2部分 酶的应用 第4课时 α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测课件 浙科版选修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高中生物 第2部分 酶的应用 第4课时 α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测课件 浙科版选修1（59页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4课时 -淀粉酶的固定化及 淀粉水解作用的检测,选修1 第二部分 酶的应用,XUE XI MU BIAO,学习目标,1.尝试用吸附法制作固定化-淀粉酶。 2.运用固定化-淀粉酶进行淀粉水解的测定。 3.说明酶固定化的方法及制作原理。 4.通过此实验探讨固定化酶的应用价值。,NEI RONG SUO YIN,内容索引,新知导学,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。,催化剂,专
2、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,图示解读：酶固定化的方法,特别提醒,是吸附法：是将酶吸附到载体表面。 是共价偶联法：是将酶通过共价键结合到载体的表面。 是交联法：通过把酶交互连接、相互结合而将酶固定。 是包埋法：是将酶或者细胞包埋在细微的网格里。,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,酶,产物,底物,直接使用酶和固定化酶的比较,归纳总结,例1 (2019嘉兴一中月考)下列不属于固定化酶在使用时的特点的是 A.有利于酶
3、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,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。,例2 下列与固定化酶相关的叙述中正确的是 A.固定化酶是将水不溶性酶固定于某种介质上，使之成为易溶于水，而又具酶 活性的制剂 B.将固定化酶装柱，当酶流过该柱时，可催化柱内底物转变为产物 C.酶固定的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等 D.固定化酶的缺点是酶在水溶液中很不稳定，且易与产物混在一起不易分离,解析 固定化酶就是
4、将水溶性的酶用物理或化学方法固定在某种介质上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂；与普通酶相比，固定化酶易与产物分离，且固定化酶反应柱中酶已被固定，不能从柱内流出；酶的固定化方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。,二、-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测实验 1.枯草杆菌的-淀粉酶的固定化 (1)枯草杆菌的-淀粉酶作用的条件：最适pH为 ；最适温度为_。 (2)固定化方法用 法将-淀粉酶固定在 上。 在烧杯中将5 mg -淀粉酶溶于4 mL 中，再加入5 g ，不时搅拌，30 min后，装入1支下端接有 并用 封住的注射器中(石英砂体积约4 mL)。用 倍体积的蒸馏水洗涤 以除去未吸附的
5、 。,5.57.5,5075 ,吸附,石英砂,蒸馏水,石英砂,气门心,夹子,10,注射器,游离淀粉酶,(3)淀粉水解作用的检测原理,糊精,麦芽糖,遇碘显蓝色 遇碘显红色 遇碘不显色,2.-淀粉酶固定化实验步骤,固定化-淀粉酶，装入 中,以10倍柱体积的蒸馏水洗涤固定化柱，放置在 冰箱中，几天后重复上述实验,以0.3 mL/min的流速滴加 过柱,流出5 mL淀粉溶液后接收0.5 mL流出液,滴加 溶液，观察颜色，用水稀释1倍后再观察颜色,注射器,淀粉溶液,KII2,4,3.实验结果,红,红,蓝,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石英砂，方法是
6、吸附法。 (2)过程和原理：将-淀粉酶固定在石英砂上，一定浓度的淀粉溶液经过固定化酶柱后，可使淀粉水解成糊精。 (3)用淀粉指示剂测试，若流出物呈红色，表明有糊精生成。,归纳总结,2.两次洗涤的作用 (1)-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-淀粉酶的固定化时，目的是洗去未吸附的游离的-淀粉酶。 (2)第二次洗涤是在实验结束时，目的是清除未反应的淀粉和产物以便于下次固定化酶柱的继续使用。两次洗涤都使用10倍柱体积的蒸馏水对固定化酶柱进行洗涤。,例3 (2018嘉兴高二检测)下列有关淀粉水解作用检测的叙述，错误的是 A.实验后，反应柱可常温保存 B
7、.正常情况下，向流出液中滴加KII2溶液呈红色 C.实验后，用蒸馏水洗涤反应柱，可洗去未反应的淀粉和产物糊精 D.实验中，向反应柱中滴加淀粉溶液宜慢，使淀粉溶液以0.3 mL/min的流速过柱,解析 实验后反应柱应低温(4 )保存，以延长酶的寿命。,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_。30 min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。,解析 酶的固定化方法有吸
8、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1 mL/min。,吸附法,除去未吸附的游离的酶,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0.3 mL/min的流速过柱，控制流速的目的是_。在流出5 mL后接收0.5 mL流出液，加入12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_。,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KII2溶液与淀粉反应呈蓝色，与糊精反应呈红色的
9、原理来鉴定反应情况。,保证酶与底物充分反应,KII2溶液,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。,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：_ _。,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
10、度)不合适等。,学习小结,糊精,红色,吸附,包埋,交联,达标检测,1.判断正误： (1)固定化酶可反复永久使用( ) (2)固定化酶技术所用的固定载体一般为液相的( ) (3)反应物对固定化酶的活性没有影响( ) (4)固定化酶既能与反应物接触，又能与产物分离，提高了产物品质( ) (5)不管是固定化酶柱还是固定化悬浮体，回收后，在一定条件下贮存，还可以利用( ) (6)固定化酶可反复多次利用，节约了经济成本( ) (7)向亲和层析洗脱液中加KII2溶液呈红色( ),2,3,4,5,1,6,(8)实验使用的-淀粉酶的最适pH为5.57.5，最适温度为5075 ( ) (9)糊精遇碘显蓝色，淀粉
11、遇碘显红色( ),2,3,4,5,1,6,2.(2018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,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。,2,3,4,5,1,6,3.下列关于固定化酶和一般酶制剂应用效果的说法，错误的是 A.固定化酶生物活性强，可永久使用 B.一般酶制剂应用后和产物混在一起，产物的纯度不高 C.一般酶制剂参加反应后不能重复利用 D.固定化酶可以反复利用，降低生产成本，提高产
12、量和质量,解析 固定化酶是将酶固定在不溶于水的载体上，使酶既能与底物接触，又能与产物分离。同时，固定在载体上的酶还可以反复利用，降低成本，产物中也不含酶，提高了产品的纯度；固定化酶虽可以多次利用，但不可永久使用。,2,3,4,5,1,6,4.淀粉在各种酶的作用下会依次水解，不同阶段的水解产物遇到指示剂会出现不同的显色反应，下列选项中属于-淀粉酶的固定化实验中的反应产物和显色现象的是 A.淀粉遇碘显蓝色 B.糊精遇KII2溶液显红色 C.麦芽糖遇碘不显色 D.葡萄糖遇本尼迪特试剂显红黄色,解析 该过程所依据的原理是淀粉流经-淀粉酶固定化酶柱时，淀粉被酶水解成了糊精，而糊精遇到KII2溶液显红色。
13、所以A、C、D选项中的反应产物都是错误的，不是淀粉、麦芽糖、葡萄糖，而是糊精。只有选项B正确。,2,3,4,5,1,6,5.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：,2,3,4,5,1,6,(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。,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。,2,3,4,5,1,6,(2)“
14、-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，使用了图中的方法_(填号码及名称)。,解析 -淀粉酶固定在石英砂上，使用了图乙吸附法；,2,3,4,5,1,6,石英砂,乙、吸附法,实验中，用滴管滴加淀粉溶液时，使淀粉溶液以_的流速过固定化酶柱，目的是_。,解析 用滴管滴加淀粉溶液时，使淀粉溶液以0.3 mL/min的流速通过固定化酶柱，目的是使淀粉充分与酶接触；,2,3,4,5,1,6,0.3 mL/min,使淀粉充分与酶接触,灌注了固定化酶的注射器在使用完后要_洗涤固定化柱，并放置在_中保存。,解析 灌注了固定化酶的注射器在使用完后要用10倍柱体积的蒸馏水洗涤固定化柱，并放置在4 冰箱中保存。,2,3,4,5,1,6,用10倍柱体积的蒸馏水,4 冰箱,6.(2018金华十校期末调研)回答与“-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用检测”有关的问题： (1)在酶的固定化时，共价偶联法比吸附法对-淀粉酶活性的影响更_(填“大”或“小”)。 (2)实验室常用枯草芽孢杆菌来制备-淀粉酶，枯草芽孢杆菌的-淀粉酶的最适pH范围是_。 (3)在固定化-淀粉酶水解淀粉作用的检测实验中，固相淀粉酶水解淀粉的鉴定实验结果为：淀粉溶
