实验6-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测

一、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缺点：要有充足的原材料，广泛应用受到限制③发酵法——常用方法定义：通过微生物发酵获得所需要的酶。优点：易培养、繁殖速度快、便于大规模生产。②化学合成法缺点：成本高、已知分子结构的酶二、酶在应用过程中存在的问题①天然酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感，容易失活②溶液中酶很难回收，不能再次利用，提高了生产成本③反应后，酶会混在产物中，影响产品质量，难以在工业生产中广泛应用针对酶的特点，如何在生产实践中加以应用？固定化酶：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。类型优点不足直接使用酶催化效率高，低耗能、低污染等对环境条件非常敏感，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；反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量固定化酶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可以被反复利用一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的直接使用酶和固定化酶的优缺点三、酶的固定化方法1、物理吸附法：将酶吸附到固体吸附剂表面的方法，固体吸附剂多为活性碳、多孔玻璃等2、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3、化学结合法：将酶分子相互结合，或将其结合到纤维素、琼脂糖，离子交换树脂等载体上的固定方式交联法和共价偶联法酶物理吸附法交联法包埋法酶的固定化方法共价偶联法实验原理：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淀粉α-淀粉酶糊精B—淀粉酶葡萄糖糖化淀粉酶麦芽糖这里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四、“α-淀粉酶固定化”实验实验目的：1、制备固定化的α-淀粉酶2、检测固定化α-淀粉酶的效果设备及用品：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支实验材料:1、a-淀粉酶的固定化：在烧杯中将5mga-淀粉酶溶于4ml蒸馏水中。由于酶不纯，可能有些不溶物。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此注射器，流速为1ml/min。2、可溶性淀粉溶液：取50ml可溶性淀粉溶于100ml热水中，搅拌均匀。3、5mmol/LKI-I2溶液：称取0.127g碘和0.83g碘化钾。加蒸馏水100ml完全溶解后装入滴瓶中。除去未吸附的游离淀粉酶反应柱固定化酶气门心夹子5ml注射器蒸馏水实验步骤:1、将灌注了固定化酶的注射器放在注射器架上，用滴管滴加淀粉溶液，使淀粉溶液以0.3ml/min的流速过柱。2、在流出5ml后接收0.5ml流出液，加入1~2滴KI-I2溶液，观察颜色。用水稀释1倍后再观察颜色。反应柱固定化酶气门心夹子5ml注射器淀粉2、实验后，用10倍柱体积的蒸馏水洗涤此柱，放置在4℃冰箱中，几天后再重复上述实验，看是否有相同的结果。课后练习1、如何证明洗涤固定化酶柱的流出液中没有淀粉酶?2、耐高温的淀粉酶有哪些可能的用途?可在试管中加入1ml可溶性淀粉，再加几滴淀粉酶柱流出液，保温几分钟后用碘液检验。如仍显蓝色，则流出液中没有淀粉酶了。可以在高温下使淀粉水解快，而且酶不会因高温上而失活，所以可在一些需要高温加热同时又要水解淀粉的反应中使用。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D练习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D3.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D5.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C