浙科版生物选修一《生物技术实践-》《α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测》讲授课件1-新版

实验6α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测实验6α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测在制造葡萄酒的过程中，由于菌种产生的酶非常敏感易失活，使得菌种难以重复利用。在制造葡萄酒的过程中，由于菌种产生的酶非常敏感易失活，使得菌酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件容易失活，溶液中的酶很难回收，提高了生产成本，还可能影响产品质量。那么我们能否采取一些方法避免这些情况的发生呢？今天我们就来学习酶的固定化技术解决这些实际问题。酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件容易失活，溶液中的酶1.认识固定化酶的概念，了解固定化酶的方法，学习制备固定化α-淀粉酶。2.了解淀粉酶水解淀粉的过程，能够进行淀粉水解的测定。1.认识固定化酶的概念，了解固定化酶的方法，学习制备固定化αⅠ.酶制剂的概念和种类含有酶的制品①概念：②种类：A、液体酶制剂B、固体酶制剂Ⅰ.酶制剂的概念和种类含有酶的制品①概念：②种类：A、液体酶Ⅱ.酶的生产①提取法定义：采用一定的技术直接从动植物或微生物的组织、细胞中将酶提取出来优点：简单易行，在动植物或微生物资源丰富的地区具有应用价值缺点：要有充足的原材料，广泛应用受到限制Ⅱ.酶的生产①提取法定义：采用一定的技术直接从动植物或微生物②发酵法——常用方法定义：通过微生物发酵获得所需要的酶。如果是胞外酶，可以从发酵液中直接提取；如果是细胞内酶，则可将细胞弄碎再经过提取纯化而得到。易培养、繁殖速度快、便于大规模生产。优点：提取方式：②发酵法——常用方法定义：通过微生物发酵获得所需要的酶。如果在食品、化工、轻纺、医药等领域大规模使用酶制剂，说明酶制剂使用有很多优点，你能思考后举出一些吗？催化效率高、低能耗、低污染等。Ⅲ.酶制剂的优点在食品、化工、轻纺、医药等领域大规模使用酶制剂，说明酶制剂使通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；反应后会混在产物中，可能影响产品质量。(难分离）Ⅳ.酶制剂的缺点通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感，容易失活；ⅣⅠ.固定化酶技术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。Ⅰ.固定化酶技术将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质（1）使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；（2）固定在载体上的酶可以被反复利用；（3）酶反应过程可严格控制。Ⅱ.固定化酶技术的优点（1）使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；Ⅱ.固定化酶技术Ⅲ.酶的固定化方法酶的固定化方法主要可分为四类：吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。吸附法和共价偶联法又可统称为载体结合法。Ⅲ.酶的固定化方法酶的固定化方法主要可分为四类：吸附法、共价（1）吸附法将酶吸附到固体吸附剂表面的方法，物理吸附法离子交换法利用蛋白质的两性性质，使其带有电荷的基团与离子交换剂形成离子键，而被交换结合在交换剂上。（1）吸附法将酶吸附到固体吸附剂表面的方法，物理吸附法离子交（2）共价偶联法是将酶与聚合物载体以共价键结合的固定化方法。酶中的氨基、羧基、巯基、羟基、咪唑基、吲哚基、苯环等常与载体共价结合（2）共价偶联法是将酶与聚合物载体以共价键结合的固定化方法。（3）交联法使用双功能或多功能试剂使酶分子之间相互交联呈网状结构的固定化方法。（3）交联法使用双功能或多功能试剂使酶分子之间相互交联呈网状戊二醛其中使用最广泛的是戊二醛。戊二醛和酶蛋白中的游离氨基发生反应，从而使酶分子之间相互交联形成固定化酶。戊二醛其中使用最广泛的是戊二醛。戊二醛和酶蛋白中的游离氨基发（4）包埋法微胶囊包埋法凝胶包埋法将酶包裹在多孔的载体中，包埋成格子型或包埋成微胶囊型（4）包埋法微胶囊包埋法凝胶包埋法将酶包裹在多孔的载体中，包本实验是用吸附法将a-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，用淀粉指示剂溶液测试，流出物呈红色表明水解产物糊精生成实验原理本实验是用吸附法将a-淀粉酶固定在石英砂上，一定浓度的淀粉溶淀粉α-淀粉酶糊精β淀粉酶葡萄糖糖化淀粉酶麦芽糖使用的是枯草杆菌的a-淀粉酶，其作用的最适温度为50~75℃；最适PH为5.5~7.5遇碘显蓝色遇碘显红色遇碘不显色淀粉α-淀粉酶糊精β淀粉酶葡萄糖糖化淀粉酶麦芽糖使用的是枯草5ml塑料注射器50ml烧杯滴管自行车用气门心及夹子注射器架试管及微量离心管3支设备及用品5ml塑料注射器50ml烧杯滴管

淀粉

糊精

石英砂α淀粉酶反应柱分布着小孔的筛板淀粉糊精石英砂α淀粉酶反应柱分布着小孔的筛板反应柱固定化酶气门心夹子5ml注射器吸附5mgα-淀粉酶+4ml蒸馏水+5g石英砂，搅拌30min装入下端接有气门心并用夹子封住的注射器中用10倍柱体积蒸馏水洗涤除去未吸附的游离淀粉酶装柱洗柱反应柱固定化酶气门心夹子5ml注射器吸附5mgα-淀粉酶+4溶解淀粉50mg淀粉溶于100ml热水中，搅拌均匀过柱使淀粉溶液以0.3ml/min的流速过柱，在流出5ml淀粉后接收0.5ml流出液。检测加入1-2滴KI-I2溶液，观察颜色的变化，用水稀释1倍后再观察颜色。保存及再次使用10倍柱体积蒸馏水洗涤此柱，放置4℃冰箱保存，几天后取出重复实验。溶解淀粉50mg淀粉溶于100ml热水中，搅拌均匀过柱使淀粉层析住淀粉溶液吸附有α-淀粉酶的石英砂实验结果层析住淀粉溶液吸附有α-淀粉酶的石英砂实验结果流出5mL后，接收0.5mL流出液，加入1～2滴KI-I2溶液，溶液呈红色。几天后，再重复上述实验，与几天前的相比，结果相同。实验结果流出5mL后，接收0.5mL流出液，加入1～2滴KI-I2溶淀粉被α-淀粉酶水解成为糊精。α-淀粉酶制成不溶性的固定化酶后，酶稳定性增加。实验结论淀粉被α-淀粉酶水解成为糊精。实验结论1.研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制剂，可以用来降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解相比，其作用不需要适宜的（）A.温度B.PHC.水分D.营养D1.研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大2.目前，日用化工厂大量生产的酶制剂，其中的酶大都来自（）A.化学合成B.动物体内C.植物体内D.微生物体内D2.目前，日用化工厂大量生产的酶制剂，其中的酶大都来自（3.酶的固定方法不包括()A.将酶吸附在固体表面上B.将酶相互连接起来C.将酶包埋在细微网格里D.将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉中的酶D3.酶的固定方法不包括()D4.关于固定化酶的叙述不正确的是()A.既能与反应物接触，又能与反应物分离B.固定在载体上的酶可被反复利用C.可催化一系列反应D.酶的活性和稳定性受到限制C4.关于固定化酶的叙述不正确的是()C实验6α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测实验6α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测在制造葡萄酒的过程中，由于菌种产生的酶非常敏感易失活，使得菌种难以重复利用。在制造葡萄酒的过程中，由于菌种产生的酶非常敏感易失活，使得菌酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件容易失活，溶液中的酶很难回收，提高了生产成本，还可能影响产品质量。那么我们能否采取一些方法避免这些情况的发生呢？今天我们就来学习酶的固定化技术解决这些实际问题。酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件容易失活，溶液中的酶1.认识固定化酶的概念，了解固定化酶的方法，学习制备固定化α-淀粉酶。2.了解淀粉酶水解淀粉的过程，能够进行淀粉水解的测定。1.认识固定化酶的概念，了解固定化酶的方法，学习制备固定化αⅠ.酶制剂的概念和种类含有酶的制品①概念：②种类：A、液体酶制剂B、固体酶制剂Ⅰ.酶制剂的概念和种类含有酶的制品①概念：②种类：A、液体酶Ⅱ.酶的生产①提取法定义：采用一定的技术直接从动植物或微生物的组织、细胞中将酶提取出来优点：简单易行，在动植物或微生物资源丰富的地区具有应用价值缺点：要有充足的原材料，广泛应用受到限制Ⅱ.酶的生产①提取法定义：采用一定的技术直接从动植物或微生物②发酵法——常用方法定义：通过微生物发酵获得所需要的酶。如果是胞外酶，可以从发酵液中直接提取；如果是细胞内酶，则可将细胞弄碎再经过提取纯化而得到。易培养、繁殖速度快、便于大规模生产。优点：提取方式：②发酵法——常用方法定义：通过微生物发酵获得所需要的酶。如果在食品、化工、轻纺、医药等领域大规模使用酶制剂，说明酶制剂使用有很多优点，你能思考后举出一些吗？催化效率高、低能耗、低污染等。Ⅲ.酶制剂的优点在食品、化工、轻纺、医药等领域大规模使用酶制剂，说明酶制剂使通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；反应后会混在产物中，可能影响产品质量。(难分离）Ⅳ.酶制剂的缺点通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感，容易失活；ⅣⅠ.固定化酶技术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。Ⅰ.固定化酶技术将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质（1）使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；（2）固定在载体上的酶可以被反复利用；（3）酶反应过程可严格控制。Ⅱ.固定化酶技术的优点（1）使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；Ⅱ.固定化酶技术Ⅲ.酶的固定化方法酶的固定化方法主要可分为四类：吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。吸附法和共价偶联法又可统称为载体结合法。Ⅲ.酶的固定化方法酶的固定化方法主要可分为四类：吸附法、共价（1）吸附法将酶吸附到固体吸附剂表面的方法，物理吸附法离子交换法利用蛋白质的两性性质，使其带有电荷的基团与离子交换剂形成离子键，而被交换结合在交换剂上。（1）吸附法将酶吸附到固体吸附剂表面的方法，物理吸附法离子交（2）共价偶联法是将酶与聚合物载体以共价键结合的固定化方法。酶中的氨基、羧基、巯基、羟基、咪唑基、吲哚基、苯环等常与载体共价结合（2）共价偶联法是将酶与聚合物载体以共价键结合的固定化方法。（3）交联法使用双功能或多功能试剂使酶分子之间相互交联呈网状结构的固定化方法。（3）交联法使用双功能或多功能试剂使酶分子之间相互交联呈网状戊二醛其中使用最广泛的是戊二醛。戊二醛和酶蛋白中的游离氨基发生反应，从而使酶分子之间相互交联形成固定化酶。戊二醛其中使用最广泛的是戊二醛。戊二醛和酶蛋白中的游离氨基发（4）包埋法微胶囊包埋法凝胶包埋法将酶包裹在多孔的载体中，包埋成格子型或包埋成微胶囊型（4）包埋法微胶囊包埋法凝胶包埋法将酶包裹在多孔的载体中，包本实验是用吸附法将a-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，用淀粉指示剂溶液测试，流出物呈红色表明水解产物糊精生成实验原理本实验是用吸附法将a-淀粉酶固定在石英砂上，一定浓度的淀粉溶淀粉α-淀粉酶糊精β淀粉酶葡萄糖糖化淀粉酶麦芽糖使用的是枯草杆菌的a-淀粉酶，其作用的最适温度为50~75℃；最适PH为5.5~7.5遇碘显蓝色遇碘显红色遇碘不显色淀粉α-淀粉酶糊精β淀粉酶葡萄糖糖化淀粉酶麦芽糖使用的是枯草5ml塑料注射器50ml烧杯滴管自行车用气门心及夹子注射器架试管及微量离心管3支设备及用品5ml塑料注射器50ml烧杯滴管

淀粉

糊精

石英砂α淀粉酶反应柱分布着小孔的筛板淀粉糊精石英砂α淀粉酶反应柱分布着小孔的筛板反应柱固定化酶气门心夹子5ml注射器吸附5mgα-淀粉酶+4ml蒸馏水+5g石英砂，搅拌30min装入下端接有气门心并用夹子封住的注射器中用10倍柱体积蒸馏水洗涤除去未吸附的游离淀粉酶装柱洗柱反应柱固定化酶气门心夹子5ml注射器吸附5mgα-淀粉酶+4溶解淀粉50mg淀粉溶于100ml热水中，搅拌均匀过柱使淀粉溶液以0.3ml/min的流速过柱，在流出5ml淀粉后接收0.5ml流出液。检测加入1-2滴KI-I2溶液，观察颜色的变化，用水稀释1倍后再观察颜色。保存及再次使用10倍柱体积蒸馏水洗涤此柱，放置4℃冰箱保存，几天后取出重复实验。溶解淀粉50mg淀粉溶于100ml热水中，搅拌均匀过柱使淀粉层析住淀粉溶液吸附有α-淀粉酶的石英砂实验结果层析住淀粉溶液吸附有α-淀粉酶的石英砂实验结果流出5mL后，接收0.5mL流出液，加入1～2滴KI-I2溶液，溶液呈红色。几天后，再重复上述实验，与几天前的相比，结果相同。实验结果流出5mL后，接收