高中生物第二部分酶的應用第4課時α－淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測同步備課課件浙科版選修名師制作優(yōu)質(zhì)學案新

1、第4課時淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測第二部分酶的應用考試要求知識內(nèi)容 考試屬性及要求考情解讀淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測加試1.嘗試用吸附法制作固定化淀粉酶。2.運用固定化淀粉酶進行淀粉水解的測定。3.說明酶固定化的方法及制作原理。4.通過此實驗探討固定化酶的應用價值。一、固定化技術(shù)的基礎(chǔ)知識二、淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測實驗內(nèi)容索引當堂檢測一、固定化技術(shù)的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)梳理1.酶：酶是生物體內(nèi)各種 的催化劑，它有高度的 性和 性。2.固定化酶：將 的酶用 的方法固定在 上，使之成為 而又有 的制劑。3.將酶改造成固定化酶的原因：酶在水溶液中 ，且不利于_使用。4.酶固定化的

2、方法有： 法、 法、 法和共價偶聯(lián)法。教材實驗中用的是 法?；瘜W反應專一高效水溶性物理或化學某種介質(zhì)不溶于水酶活性很不穩(wěn)定工業(yè)化吸附包埋交聯(lián)吸附5.固定化酶作用的機理(如圖)：將固定化酶裝柱，當甲 經(jīng)過該柱時，在 的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)橐?。底物酶產(chǎn)物問題探究1.固定化酶的優(yōu)點是什么？答案答案固定化酶能夠連續(xù)使用，但不是永久使用。酶是具有生物活性的大分子，因此隨著使用次數(shù)的增多，酶活性也會降低，如果酶活性降低到一定程度，就會失去使用價值。答案答案2.根據(jù)圖示連接固定化技術(shù)與原理答案3.下列所示的酶固定化技術(shù)中屬于包埋法的是 ?；顚W活用1.關(guān)于固定化酶技術(shù)的說法，正確的是a.固定化酶技術(shù)就是固定反應物，

3、并將酶依附著載體圍繞反應物旋轉(zhuǎn)的 技術(shù)b.固定化酶的優(yōu)勢在于能催化一系列的酶促反應c.固定化酶中的酶無法重復利用d.固定化酶是將酶固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)答案解析解析解析固定化酶技術(shù)就是將水溶性的酶利用物理或化學方法固定在某種介質(zhì)上，使之成為不溶于水而又有酶活性的制劑，其優(yōu)點是酶被固定在一定裝置內(nèi)可以重復利用，缺點是無法同時催化一系列酶促反應；在固定過程中，固定的是酶而不是反應物，因此a、b、c項均錯誤。一題多變一題多變判斷正誤：(1)固定化酶可反復永久使用( )(2)不管是固定化酶柱還是固定化懸浮體，回收后，在一定條件下貯存，還可以利用( )(3)酶更適合采用化學結(jié)合和物理吸附法固定化( )(

4、4)固定化酶可催化一系列的酶促反應( )答案題后反思題后反思直接使用酶和固定化酶的比較直接使用酶和固定化酶的比較項目直接使用酶固定化酶制作方法吸附法、共價偶聯(lián)法、交聯(lián)法、包埋法等是否需要營養(yǎng)物質(zhì)否否酶的種類一種或多種一種催化反應單一或多種單一反應底物 各種物質(zhì)(大分子、小分子)各種物質(zhì)(大分子、小分子)缺點對環(huán)境條件非常敏感，易失活；難回收，成本高，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量不利于催化一系列反應優(yōu)點催化效率高、耗能低、低污染既能與反應底物接觸，又能與產(chǎn)物分離；可以重復使用；可提高酶的熱穩(wěn)定性二、淀粉酶的固定化及淀粉水解作用 的檢測實驗基礎(chǔ)梳理1.淀粉酶的固定化淀粉酶的固定化(1)淀粉酶作用的最適條件：最

5、適ph為 ；最適溫度為 。(2)方法： 法，將淀粉酶固定在 上。(3)淀粉的水解作用淀粉 葡萄糖遇碘顯藍色 遇碘顯紅色 遇碘不顯色5.57.55075 吸附石英砂糊精麥芽糖2.淀粉水解的測定實驗淀粉水解的測定實驗固定淀粉酶滴管滴加淀粉溶液加 溶液觀察 幾天后重復實驗。3.實驗步驟實驗步驟固定化淀粉酶，裝入注射器中 以0.3 ml/min的流速滴加 過柱 流出5 ml淀粉溶液后接收0.5 ml流出液 kii2洗滌淀粉溶液滴加 溶液，觀察顏色，稀釋1倍后再觀察顏色 以10倍柱體積的蒸餾水洗滌固定化柱，放置在4 冰箱中，幾天后重復實驗kii2問題探究結(jié)合實驗教材，完成下面的實驗，并思考后面的問題：1

6、.實驗原理將 酶固定在 上，一定濃度的淀粉溶液經(jīng)過 后，可使淀粉水解成 。用 測試，若流出物呈 色，表明有 生成。淀粉 糊精 (遇碘顯藍色)(遇碘顯紅色)答案淀粉石英砂固定化酶柱糊精淀粉指示劑紅糊精2.實驗材料制備(1)淀粉酶的固定化在燒杯中將5 mg 溶于4 ml蒸餾水中 (由于 ，可能有些不溶物) 加入5 g ，不時攪拌 30 min后答案淀粉酶酶不純石英砂 將上述溶液裝入1支注射器中(該注射器的下端接有 ，并用 封住) 用 倍體積的蒸餾水 此注射器，以除去 ，流速為1 ml/min答案氣門心夾子10洗滌未吸附的游離淀粉酶(2)可溶性淀粉溶液：取 mg可溶性淀粉溶于100 ml 中，攪拌均

7、勻。(3)5 mmol/lkii2溶液：稱取0.127 g i2和0.83 g ki。加蒸餾水100 ml，完全溶解后裝入滴瓶中。3.實驗結(jié)果的比較答案50熱水藍紅紅活學活用2.淀粉在各種酶的作用下會依次水解，不同階段的水解產(chǎn)物遇到指示劑會出現(xiàn)不同的顯色反應。下列選項中屬于本實驗中的產(chǎn)物和顯色現(xiàn)象的是a.淀粉遇碘顯藍色b.糊精遇kii2溶液顯紅色c.麥芽糖遇碘不顯色d.葡萄糖遇本尼迪特試劑顯紅黃色解析解析該過程所依據(jù)的原理是淀粉流經(jīng)淀粉酶固定化酶柱時，淀粉被酶水解成了糊精，而糊精遇到kii2溶液時顯紅色。答案答案解析3.某同學進行蘋果汁制作實驗，工藝如下圖所示。請據(jù)圖回答：(1)圖中用kmno

8、4溶液浸泡蘋果的目的是 。黑曲霉提取液中含有的_ 可水解果膠，從而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通過 方式將酶固定化，酶被固定后用蒸餾水洗滌固定化柱是為了除去 。答案解析消毒酶果膠吸附末吸附的游離酶等解析解析kmno4有殺菌消毒的作用，可將蘋果表面的雜菌殺死。果汁中因含有果膠等而使蘋果汁渾濁，用果膠酶處理可使果膠水解，使果汁澄清。固定化酶技術(shù)是將酶固定在固定化柱的載體上，固定化柱內(nèi)填充的石英砂可以起到很好的吸附作用。酶被固定后用蒸餾水沖洗是為了除去末吸附的游離的酶等。(2)實驗中，操作流程a和b的先后順序為 。在蘋果汁澄清過程中，應關(guān)閉的流速調(diào)節(jié)閥是 。要測定從固定化柱流出的蘋果汁中是否有

9、果膠，可取一定量的果汁與等量的 混合，如果出現(xiàn) 現(xiàn)象，說明果膠還沒有被完全水解。為使果膠完全水解，應將流速調(diào) 。答案解析a、b閥1乙醇渾濁(沉淀)慢解析解析具體操作時，先提取果膠酶，將果膠酶固定在固定化柱中，再將閥2打開，使蘋果汁進入固定化柱，與酶接觸，固定的果膠酶就能將果汁中的果膠分解，而果膠酶不流失。果膠不溶于乙醇，與乙醇作用形成沉淀，故可用乙醇鑒定果汁中的果膠，如有渾濁現(xiàn)象，說明果汁中仍有果膠存在，此時應控制閥2的流量，調(diào)慢果汁流速。(3)實驗后，將洗滌過的固定化柱在低溫環(huán)境中保存若干天，該固定化柱仍可用于蘋果汁制作實驗，說明固定化酶可被 使用。答案解析重復解析解析酶被固定化后，便于與反

10、應物和產(chǎn)物分離，可重復利用，提高酶的利用率。一題多變一題多變下列有關(guān)淀粉酶的固定化及淀粉水解作用檢測的實驗的敘述，請判斷：(1)石英砂的作用是吸附固定淀粉酶( )(2)為了縮短實驗用時，可以加快淀粉滴加的速度( )(3)固定化酶可反復多次利用，節(jié)約了經(jīng)濟成本( )(4)向親和層析洗脫液中加kii2溶液呈紅色( )答案課堂小結(jié)吸附包埋交聯(lián)糊精紅色當堂檢測1.淀粉酶的固定化所采用的方法是a.吸附法 b.共價偶聯(lián)法c.交聯(lián)法 d.包埋法2341答案2.某校學生嘗試用瓊脂作載體，用包埋法固定淀粉酶來探究固定化酶的催化效果。實驗結(jié)果見下表(假設加入試管中的固定化淀粉酶量與普通淀粉酶量相同)。實驗表明1號

11、試管中淀粉未被水解，最可能的原因是 1號試管2號試管固定化淀粉酶普通淀粉酶淀粉溶液60 保溫5 min，取出冷卻至室溫，滴加碘液現(xiàn)象變藍不變藍注：“”表示加入，“”表示未加入。2341答案解析a.實驗中的溫度過高，導致固定化淀粉酶失去活性b.淀粉是大分子物質(zhì)，難以通過瓊脂與淀粉酶接觸c.水浴保溫時間過短，固定化淀粉酶未將淀粉水解d.實驗程序出現(xiàn)錯誤，試管中應先加入碘液后保溫解析解析由于固定化酶是用包埋法固定的，而淀粉是大分子物質(zhì)，它不能通過瓊脂與酶充分接觸，導致淀粉不能被水解而遇碘液呈現(xiàn)藍色。23413.下列關(guān)于固定化酶實驗的敘述，錯誤的是a.固定化酶柱長度和淀粉溶液流速決定了酶柱中酶的含量b

12、.淀粉溶液流速過快會導致流出液中含有淀粉c.各組實驗所用的淀粉溶液濃度應相同d.淀粉溶液的ph對實驗結(jié)果有影響答案解析2341解析解析a項，固定化酶柱的長度決定了酶的含量，反應是否充分與淀粉溶液的流速有關(guān)，從而決定了產(chǎn)物的濃度。b項，如果淀粉溶液的流速過快，則淀粉與酶接觸不充分，從而使淀粉不能被充分水解。c項，各組淀粉溶液的濃度是實驗的無關(guān)變量，故各組實驗所用的淀粉溶液濃度應該相同。d項，溫度、ph會影響酶的活性，從而對實驗結(jié)果造成影響。23414.果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，常用于果汁的生產(chǎn)。(1)果膠酶用于果汁生產(chǎn)，是因為它能分解果膠，可解決果肉出汁率低和 等問題。(2)果膠由 和 組成。(3)若要檢測蘋果汁中是否還含有果膠，可取一定量的果汁與 混合，若出現(xiàn) 現(xiàn)象，說明果膠還沒有被完全分解。答案果汁渾濁半乳糖醛酸半乳糖醛酸甲酯乙醇渾濁2341(4)右圖為某同學進行的澄清蘋果汁生產(chǎn)實驗，下列相關(guān)敘述正確的是a.實驗中所用的固定化果膠酶可由某些物質(zhì)吸附，吸附 后的酶可永久使用b.為防止雜菌污