實(shí)驗(yàn)6-a-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測學(xué)習(xí)資料

實(shí)驗(yàn)6a-淀粉(diànfěn)酶的固定化及淀粉(diànfěn)水解作用的檢測第二部分(bùfen):酶的應(yīng)用第一頁，共23頁。實(shí)驗(yàn)(shíyàn)目的:1.制備固定化a-淀粉酶2.進(jìn)行(jìnxíng)淀粉水解的測定第二頁，共23頁。知識(zhīshi)回顧：1、在果汁生產(chǎn)中利用________，可以提高果汁的產(chǎn)量(chǎnliàng)和質(zhì)量，其原理是___________。2、洗衣粉中添加(tiānjiā)________，可以更有效地清除頑漬。常用的酶制劑有_________________四類。第三頁，共23頁。1、酶制劑的概念(gàiniàn)和種類（一）酶制劑含有(hányǒu)酶的制品①定義(dìngyì)：多酶片、加酶洗衣粉中的蛋白酶和脂肪酶②種類：A、液體酶制劑治療某些胃病的胃蛋白酶液B、固體酶制劑第四頁，共23頁。2、酶的生產(chǎn)(shēngchǎn)①提取(tíqǔ)法定義：采用一定的技術(shù)直接從動植物或微生物的組織(zǔzhī)、細(xì)胞中將酶提取出來優(yōu)點(diǎn)：簡單易行，在動植物或微生物資源豐富的地區(qū)具有應(yīng)用價值實(shí)例：在屠宰廠，可以從家畜胰臟中提取出胰酶；在水果加工廠，可以從菠蘿皮中提取出菠蘿蛋白酶缺點(diǎn)：要有充足的原材料，廣泛應(yīng)用受到限制第五頁，共23頁。②發(fā)酵法——常用(chánɡyònɡ)方法定義：通過微生物發(fā)酵(fājiào)獲得所需要的酶。如果(rúguǒ)是胞外酶，可以從發(fā)酵液中直接提取；如果(rúguǒ)是細(xì)胞內(nèi)酶，則可將細(xì)胞弄碎再經(jīng)過提取純化而得到。易培養(yǎng)、繁殖速度快、便于大規(guī)模生產(chǎn)。優(yōu)點(diǎn)：提取方式：第六頁，共23頁。在食品(shípǐn)、化工、輕紡、醫(yī)藥等領(lǐng)域大規(guī)模使用酶制劑，說明酶制劑使用有很多優(yōu)點(diǎn)，你能思考后舉出一些嗎？催化(cuīhuà)效率高、低能耗、低污染等。酶制劑的使用有缺點(diǎn)嗎？3、酶制劑的優(yōu)點(diǎn)(yōudiǎn)第七頁，共23頁。4.酶在應(yīng)用(yìngyòng)過程中存在的問題①天然酶通常對強(qiáng)酸(qiánɡsuān)、強(qiáng)堿、高溫和有機(jī)溶劑等條件非常敏感，容易失活②溶液中酶很難回收(huíshōu)，不能再次利用，提高了生產(chǎn)成本③反應(yīng)后，酶會混在產(chǎn)物中，影響產(chǎn)品質(zhì)量，難以在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用針對酶的特點(diǎn)，如何在生產(chǎn)實(shí)踐中加以應(yīng)用？固定化酶：將水溶性的酶用物理或化學(xué)的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。第八頁，共23頁。1、通常對強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫和有機(jī)溶劑等條件非常(fēicháng)敏感，容易失活；2、溶液中的酶很難回收，不能被再次利用，提高了生產(chǎn)成本；3、反應(yīng)后會混在產(chǎn)物中，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量。(難分離）4、酶制劑的缺點(diǎn)(quēdiǎn)第九頁，共23頁。1、固定化酶技術(shù)。即將酶固定在一定空間(kōngjiān)內(nèi)的技術(shù)（如固定在不溶于水的載體上）。2、固定化酶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)(yōudiǎn)：（1）使酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離；（2）固定在載體上的沒可以被反復(fù)利用。（二）固定化酶第十頁，共23頁。類型優(yōu)點(diǎn)不足直接使用酶催化效率高，低耗能、低污染等對環(huán)境條件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很難回收，不能被再次利用，提高了生產(chǎn)成本；反應(yīng)后酶會混在產(chǎn)物中，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量固定化酶酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，同時，固定在載體上的酶還可以被反復(fù)利用一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)，而在生產(chǎn)實(shí)踐中，很多產(chǎn)物的形成都通過一系列的酶促反應(yīng)才能得到的直接(zhíjiē)使用酶和固定化酶的優(yōu)缺點(diǎn)第十一頁，共23頁。三、酶的固定化方法(fāngfǎ)1、物理(wùlǐ)吸附法：將酶吸附到固體(gùtǐ)吸附劑表面的方法，固體(gùtǐ)吸附劑多為活性碳、多孔玻璃等2、包埋法：將酶包裹在多孔的載體中，包埋成格子型或包埋成微膠囊型3、化學(xué)結(jié)合法：將酶分子相互結(jié)合，或?qū)⑵浣Y(jié)合到纖維素、瓊脂糖，離子交換樹脂等載體上的固定方式交聯(lián)法和共價偶聯(lián)法第十二頁，共23頁。

酶物理(wùlǐ)吸附法交聯(lián)法包埋法酶的固定化方法(fāngfǎ)共價(ɡònɡjià)偶聯(lián)法第十三頁，共23頁。實(shí)驗(yàn)原理：本實(shí)驗(yàn)是用吸附法將a-淀粉(diànfěn)酶固定在石英砂上，一定濃度的淀粉(diànfěn)溶液經(jīng)過固定化酶柱后，可使淀粉(diànfěn)水解成糊精，用淀粉(diànfěn)指示劑溶液測試，流出物呈紅色表明水解產(chǎn)物糊精生成淀粉α-淀粉酶糊精B—淀粉酶葡萄糖糖化淀粉酶麥芽糖這里使用(shǐyòng)的是枯草桿菌的a-淀粉酶，其作用的最適溫度為50~75℃；最適PH為5.5~7.5遇碘顯藍(lán)色遇碘顯紅色(hóngsè)遇碘不顯色四、“α-淀粉酶固定化”實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、制備固定化的α-淀粉酶

2、檢測固定化α-淀粉酶的效果第十四頁，共23頁。設(shè)備及用品：5ml塑料注射器50ml燒杯滴管(dīɡuǎn)自行車用氣門心及夾子注射器架試管及微量離心管3支實(shí)驗(yàn)(shíyàn)材料:1、a-淀粉酶的固定化：在燒杯(shāobēi)中將5mga-淀粉酶溶于4ml蒸餾水中。由于酶不純，可能有些不溶物。再加入5g石英砂，不時攪拌，30min后裝入1支下端接有氣門心并用夾子封住的注射器中(石英砂體積約4ml)。用10倍體積的蒸餾水洗滌此注射器，流速為1ml/min。2、可溶性淀粉溶液：取50ml可溶性淀粉溶于100ml熱水中，攪拌均勻。3、5mmol/LKI-I2溶液：稱取0.127g碘和0.83g碘化鉀。加蒸餾水100ml完全溶解后裝入滴瓶中。除去未吸附的游離淀粉酶第十五頁，共23頁。反應(yīng)柱固定化酶氣門心夾子5ml注射器第十六頁，共23頁。步驟(bùzhòu):1.將灌注了固定化酶的注射器放在注射器架上,用滴管(dīɡuǎn)滴加淀粉溶液,使淀粉溶液以0.3ml/min的流速過柱.在流出5ml后接收0.5ml流出液,加入1~2滴KI-I2溶液,觀察顏色.用水稀釋1倍后再觀察顏色.反應(yīng)柱固定化酶氣門心夾子5ml注射器淀粉第十七頁，共23頁。2.實(shí)驗(yàn)后,用10倍柱體積的蒸餾水洗滌此柱,放置在4℃冰箱(bīngxiāng)中,幾天后再重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),看是否有相同的結(jié)果.第十八頁，共23頁。課后練習(xí)1.如何(rúhé)證明洗滌固定化酶柱的流出液中沒有淀粉酶?2.耐高溫的淀粉酶有哪些可能(kěnéng)的用途?可在試管中加入(jiārù)1ml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)。如仍顯藍(lán)色，則流出液中沒有淀粉酶了?？梢栽诟邷叵率沟矸鬯饪欤颐覆粫蚋邷厣隙Щ?，所以可在一些需要高溫加熱同時又要水解淀粉的反應(yīng)中使用。第十九頁，共23頁。1、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)磷農(nóng)藥，與用微生物降解相比，其作用不需要適宜的（）A、溫度(wēndù)B、PHC、水分D、營養(yǎng)D第二十頁，共23頁。2、目前，日用化工廠大量生產(chǎn)的酶制劑，其中的酶大都來自A、化學(xué)合成B、動物體內(nèi)(tǐnèi)C、植物體內(nèi)(tǐnèi)D、微生物體內(nèi)(tǐnèi)D第二十一頁，共23頁。3.酶的固定方法(fāngfǎ)不包括()。A.將酶吸附在固體表面上B．將酶相互連接起來C．將酶包埋在細(xì)微網(wǎng)格里D．