2024-2024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

由天下分享时间：2025/1/21 17:47:28 加入收藏我要投稿点赞

第4课时 α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测

[学习目标] 1.尝试用吸附法制作固定化α-淀粉酶。2.运用固定化α-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。

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催化剂。 (2)特点：它有高度的专一性和高效性。 2.固定化酶

(1)概念：将水溶性的酶用物理或化学的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。

(2)方法：吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法。教材实验中用的是吸附法。特别提醒图示解读：酶固定化的方法

①是吸附法：是将酶吸附到载体表面。

②是共价偶联法：是将酶通过共价键结合到载体的表面。 ③是交联法：通过把酶交互连接、相互结合而将酶固定。 ④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：酶在水溶液中很不稳定，且不利于工业化使用。

4.固定化酶作用的机理：将固定化酶装柱，当底物经过该柱时，在酶的作用下转变为产物。归纳总结直接使用酶和固定化酶的比较项目酶的种数常用载体制作方法催化反应反应底物直接使用酶一种或几种 — — 单一或多种各种物质(大分子、小分子) 固定化酶一种石英砂、高岭土、皂土、硅胶、凝胶化学结合法固定化、物理吸附法固定化单一各种物质(大分子、小分子) 缺点 ①对环境条件非常敏感，易失活；②难回收，成本高，影响产品质量催化效率高、耗能低、污染低不利于催化一系列的酶促反应 ①既能与反应物接触，又能与产物分离；②可以反复利用优点例1 (2024·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 C

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答案 C

解析固定化酶就是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、α-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α-淀粉酶的固定化

(1)枯草杆菌的α-淀粉酶作用的条件：最适pH为5.5～7.5；最适温度为50～75_℃。 (2)固定化方法——用吸附法将α-淀粉酶固定在石英砂上。

在烧杯中将5mgα-淀粉酶溶于4mL蒸馏水中，再加入5g石英砂，不时搅拌，30min后，装入1支下端接有气门心并用夹子封住的注射器中(石英砂体积约4mL)。用10倍体积的蒸馏水洗涤注射器以除去未吸附的游离淀粉酶。 (3)淀粉水解作用的检测原理

α-淀粉酶β-淀粉酶糖化淀粉――――→糊精―――――→麦芽糖淀粉酶――→葡萄糖遇碘显蓝色遇碘显红色遇碘不显色

2.α-淀粉酶固定化实验步骤固定化α-淀粉酶，装入注射器中 ↓

以0.3mL/min的流速滴加淀粉溶液过柱 ↓

流出5mL淀粉溶液后接收0.5mL流出液 ↓

滴加KI－I2溶液，观察颜色，用水稀释1倍后再观察颜色 ↓

以10倍柱体积的蒸馏水洗涤固定化柱，放置在4℃冰箱中，几天后重复上述实验 3.实验结果

归纳总结

1.图示解读：α-淀粉酶的固定化反应柱示意图(如图所示)

(1)α-淀粉酶的固定化的介质是石英砂，方法是吸附法。

(2)过程和原理：将α-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。