淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测
《高三生物复习资料》实验6-α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测-精选文档
六、实验步骤
5mg α-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 10倍体积蒸馏水洗涤注射器以除去 未吸附的淀粉酶,流速1mL/min 用滴管滴加淀粉溶液,以 0.3mL/min流速过柱 为什么要控制流速? 流出5mL溶液后接收0.5mL流出液,加 1~2滴过柱KI-I2溶液,观察颜色 10倍体积蒸馏水洗涤注射器4℃保存
一、基础知识 固定化酶:是将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。 优点:固定化酶固定在一定的空间范围 内,可以重复使用,且能及时与产物分 离。
酶固定化的常用方法
吸附法
(1)物理吸附法 (基团与载体 共价结合。
交联法
酶蛋白的氨基以戊二醛 与载体相连。
四、实验材料 1、 α-淀粉酶,石英砂, 2、可溶性淀粉溶液 3、5mmol/LKI-I2溶液
五、实验原理
一定浓度的淀粉溶液经过固定酶柱后,
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
β-淀粉酶
麦芽糖
糖化淀粉酶
葡萄糖
遇碘显 蓝色
遇碘显 红色
遇碘不 显色
七、实验结果
淀粉溶液
吸附有α-淀粉酶的石英砂
1
2
3
4
1、2mL水+1~2滴KI-I2溶液 2、2mL淀粉液+1~2滴KI-I2溶液 3、2mL淀粉滤液+1~2滴KI-I2溶液 4、2mL淀粉滤液+1~2滴KI-I2溶液+稀释1倍
八、问题讨论
1.如何证明洗涤固定化酶柱的流出液中没有淀 粉酶?
高中生物 淀粉酶的固定化与淀粉溶液的检测课件 浙教选修1
称取0.127g碘和0.83g碘化钾。加蒸馏水100ml。
实验步骤
1.将灌注了固定化酶的层析柱放在铁架台 上,用滴管滴加淀粉溶液,使淀粉溶液已 0.3mL /min的流速过柱。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。
a-淀粉酶的固定化与淀粉 水解作用的检测
知识结构
一、固定化技术基础知识
二、a-淀粉酶的固定化与淀粉水解 作用的检测
一、固定化技术基础知识
固定化技术:利用物理或化学方法将酶或细 胞固定在一定空间内的技术,包括吸附法、 包埋法、化学结合法(将酶分子或细胞相互 结合,或将其结合到载体上)。
物理吸附法
固定化装置—层析柱
实验材料制备
a-淀粉酶的固定化
在烧杯中将5mg a-淀粉酶溶于4ml蒸馏水中。再加入 5g石英砂,不时搅拌,30分钟后装入层析柱中。
用10倍体积的蒸馏水洗涤此层析柱以除去性淀粉溶液
取50mg可溶性淀粉溶于100ml热水中,搅拌均匀。
实验注意事项
a.控制滴灌流速。0.3mL/min的流速,我们就可以控 制每分钟滴管流出量为每分钟6滴(6=0.3mL/ 50uL)。 这样做的目的是控制流速让淀粉和淀粉酶充分接触, 反应。
b.显色。在流出5mL后接取0.5mL过滤液,然后向试 管中加入1-2滴KI-I2 溶液。切记,KI-I2 溶液不要加入 太多,以免碘液颜色覆盖糊精淀粉反应后的颜色。
包埋法
化学结合法
➢酶更适合采用化学结合和物理吸附法 固定化
➢ 细胞多采用包埋法固定
反应方式
1.使底物溶液通过装有固相酶的柱,柱留出 液即为酶催化的产物。
α-淀粉酶的固定化以及淀粉水解作用的检测
《α-淀粉酶的固定化与淀粉水解作用的检测》实验方案第二实验班一组组长:张金昌组员:胡建军、朱恩梅、石仙竹、谢娟丽、李昀奕、郭天天2013.10.15α-淀粉酶的固定化与淀粉水解作用的检测一、实验背景资料:1、酶:活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质;具有高效性、专一性,同时,也有高度不稳定性,因为绝大多数酶的本质是蛋白质,凡是能使蛋白质变性的因素,如高温、高压、强酸、强碱等都会使酶丧失活性。
2、酶促反应:指由酶作为催化剂进行催化的化学反应;3、α-淀粉酶:为枯草杆菌的α-淀粉酶,其作用的最适PH为5.5~7.5,最适温度为50~70℃。
广泛分布于动物(唾液、胰脏等)、植物(麦芽、山萮菜)及微生物。
此酶既作用于直链淀粉,亦作用于支链淀粉,其特征是引起底物溶液粘度的急剧下降和碘反应的消失,最终产物在分解直链淀粉时以麦芽糖为主,此外,还有麦芽三糖及少量葡萄糖;在分解支链淀粉时,除麦芽糖、葡萄糖外,还生成分支部分具有α-1,6-键的α-极限糊精。
4、固定化酶:借助于物理和化学的方法把酶束缚在一定的空间内并仍具有催化活性的酶制剂。
酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定化。
吸附法是酶分子吸附于水不溶性的载体上,它的优点是操作简便,条件温和,不会引起酶变性或失活,且载体廉价易得,可以反复使用。
5、吸附剂:常用的吸附剂有活性炭、氧化铝、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃等。
活性炭:活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 是一种极优良的吸附剂, 每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球埸之多. 而其吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成. 其組成物质除了炭元素外,尚含有少量的氢、氮、氧及灰份,其結构则为炭形成六环物堆积而成。
由于六环炭的不规则排列,造成了活性炭多微孔体积及高表面积的特性。
硅胶:硅胶是由硅酸凝胶mSiO2·nH2O适当脱水而成的颗粒大小不同的多孔物质。
具有开放的多孔结构,比表面(单位质量的表面积)很大,能吸附许多物质,是一种很好的干燥剂、吸附剂和催化剂载体。
实验6淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测
除去未吸附的 游离淀粉酶
3、5mmol/L KI-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。Biblioteka 蒸馏水5ml注射器
反应柱 固定化酶
气门心 夹子
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。
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。 2、耐高温的淀粉酶有哪些可能的用途? 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。
练习
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( D ) A、温度 B、PH C、水分 D、营养
淀粉
α-淀粉酶
糊精
B—淀粉酶 麦芽糖糖化淀粉酶 葡萄糖
遇碘显蓝色
遇碘显红色
遇碘不显色
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
设备及用品:5ml塑料注射器
用气门心及夹子
50ml烧杯 滴管 自行车 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5mg a-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。
α淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测精品课件(一)
α淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测精品课件(一)α淀粉酶是一种催化淀粉分解的酶,具有广泛的应用价值,在食品工业、饲料工业、医药工业和纺织工业都有重要的应用。
对于α淀粉酶的固定化和淀粉水解作用的检测具有重要的研究价值。
本文将介绍α淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测精品课件。
一、α淀粉酶的固定化1. 研究目的α淀粉酶固定化的目的是利用固定化技术提高酶的稳定性和活性,使其在工业应用中更加优越。
2. 固定化方法(1)吸附法:将酶直接吸附在固体载体表面上,如硅胶、纤维素等。
(2)共价结合法:通过化学反应将酶共价结合在载体上,如聚酰胺凝胶。
(3)交联法:利用交联剂将酶与载体交联,形成固定化酶。
3. 固定化效果α淀粉酶经过固定化后,具有更好的稳定性和活性,可以提高酶的使用寿命和效率。
二、淀粉水解作用的检测1. 研究目的淀粉水解作用的检测旨在测定酶水解淀粉的效率,评价酶的性能和应用价值。
2. 检测方法(1)碘酒法:将淀粉样品与酶一起加入反应体系中,加入碘酒滴定,在淀粉被水解完全后,碘酒滴定出现无色。
(2)比色法:将淀粉样品与酶一起加入反应体系中,加入糖色再经比色,根据测试淀粉的浓度,推算出酶的效率。
(3)电化学法:利用电化学技术测定反应体系中的还原电位,根据反应体系的电化学响应来测定淀粉水解的效率。
3. 检测效果通过淀粉水解作用的检测,可以评估α淀粉酶的性能和应用价值,指导其在工业应用中的使用。
综上所述,α淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测是酶学研究领域中的重要课题。
本文介绍了α淀粉酶的固定化方法、效果,以及淀粉水解作用的检测方法和效果,对于淀粉酶及其应用研究人员具有重要的参考价值。
高中生物第二部分酶的应用实验6α_淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测自我小测浙科版选修精编版
高中生物第二部分酶的应用实验6α_淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测自我小测浙科版选修精编版第二部分酶的应用实验6 α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测1淀粉在有关酶的作用下依次生成的物质是…()①糊精②葡萄糖③果胶④麦芽糖⑤蔗糖A.①②③④⑤ B.⑤④①②③C.①③⑤② D.①④②2本实验中α-淀粉酶的固定是将其水溶性的酶用物理或化学的方法固定在下列的哪一物质上( )A.有机硅胶 B.活性炭C.石英砂 D.明胶3下列叙述中不属于本实验所使用的α-淀粉酶特性的是( )A.是大肠杆菌的α-淀粉酶B.其作用的最适pH是5.5~7.5C.其作用的最适温度是50~75 ℃D.其化学本质是蛋白质4将固定化酶装柱后,当底物经过该柱时,底物发生的变化是( ) A.底物被稀释了B.底物被浓缩了C.底物的结构变得更加稳定了D.底物被酶水解成产物了5本实验保存在冰箱中取出后再重复实验,将得到下列的哪一结果( )A.由于时间太久,酶已经失去了活性,因此,用淀粉指示剂鉴定后溶液不显色B.由于时间太久,酶已经失去了活性,因此,用淀粉指示剂鉴定后溶液显蓝色C.固定化酶是能够较长时间保持活性的,因此,用淀粉指示剂鉴定后溶液显红色D.固定化酶是能够较长时间保持活性的,因此,用淀粉指示剂鉴定后溶液显无色6(2009江苏高考,3)下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述,正确的是( )A.固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显B.固定化酶的应用中,要控制好pH、温度和溶解氧C.利用固定化酶降解水体中有机磷农药,需提供适宜的营养条件D.利用固定化酵母细胞进行发酵,糖类的作用只是作为反应底物7在淀粉水解成葡萄糖的过程中,依次起作用的酶是( )①糖化淀粉酶②β-淀粉酶③α-淀粉酶A.①②③ B.③②①C .①③② D.③①②8下列关于对固定化酶中用到的反应柱的理解,正确的是( )A .反应物和酶均可自由通过反应柱B .反应物和酶均不能通过反应柱C .反应物能通过,酶不能通过D .反应物不能通过,酶能通过9关于固定化酶技术说法正确的是( )A .固定化酶技术就是固定反应物,将酶依附着载体围绕反应物旋转的技术B .固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应C .固定化酶中的酶无法重复利用D .固定化酶是将酶固定在一定空间的技术10多孔玻璃可使木瓜蛋白酶固定,这一固定化酶的方法属于下列的( )A .共价偶联法B .吸附法C .交联法D .包埋法11参照教材实验,请简述用多孔玻璃固定木瓜蛋白酶的方法。
淀粉酶的固定及淀粉水解作用的检测
⑵生产果胶酶可从黑曲霉或 苹果青 霉中提取,下列适于黑
曲霉扩大培养的培养基是 D 。
A.LB液体培养基
B.LB固体培养基
C.尿素液体培养基
D.添加蔗糖的豆芽汁培养基
⑶由于果胶酶溶于水,不利于重复使用,可通过物理或化学方 法将果胶酶固定在某种 不溶于水 的介质上,使之成为不溶于 水而又有 酶活性 的制剂。
2、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。 酶制剂的使用有缺点吗?
3、酶制剂的缺点
⑴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;
⑵溶液中的酶很难回收,不能被再次利用,提 高了生产成本;
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50mg可溶性淀粉溶于100ml热 水中,搅拌均匀。
3、5mmol/L KI-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。
1、α-淀粉酶的固定化
吸附
5mgα-淀粉酶+4ml蒸馏水 +5g 石英砂 ,搅拌30min
⑶反应后会混在产物中,可能影响产品质量。 (难分离)
(二)固定化酶
1、固定化酶技术。即将酶固定在一定空间内 的技术(如固定在不溶于水的载体上)。
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。
酶既能与反应物 接触,又能与产 物分离,同时还 能反复使用
反应物 固定化酶
洗涤、保存固定化酶柱:实验后,用10 倍柱体积蒸馏水洗涤此柱,放置4℃冰箱 保存。
检测
重复实验:几天后取出冰箱中该固定化酶 柱,重复实验,观察结果。
实验6-α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测
固定化原生质体
注意:一般要添加渗透压稳定剂,以防止原生质体破裂。 ①由于去除了细胞壁的扩散障碍,有利于氧气和营养物 质的传递和吸收和胞内产物的分泌。 ②原生质体不稳定,容易破裂,固定化后,由于载体的 保护作用,稳定性提高,可反复使用和连续使用较长的 时间,利于连续化生产。 ③易于和发酵产物分开,有利于产物的分离纯化,提高 产品质量。
①溶解淀粉:50 mg 可溶性淀粉溶于100 mL热水 中,搅拌均匀。 ②过柱:使淀粉溶液以0.3 mL/min的流速过柱, 在流出5mL淀粉溶液后接收0.5 mL流出液。 ③检测:加入1-2滴KI-I2溶液,观察颜色变化。 用水稀释1倍后再观察颜色。
固 定 化 酶 柱
淀粉完全水解?
每分钟6滴
控制流速:让淀粉和淀粉酶充分接触反应。
关的问题:
(1)通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物,其
原因除水果中果胶含量较高外,还因为
。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(2)为了获得高产果胶酶微生物的单菌落,通常对分
离或诱变后的微生物悬液进行
。
腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多 涂布分离或划线分离
(3)在某种果汁生产中,用果胶酶处理显著增加了产量
,其主要原因是果胶酶水解果胶使
什么是固定化酶
固定化酶:将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某 种非水溶性介质上,使之成为不溶于水而又有酶活性的 制剂。
游离酶
酶在水溶液中很不稳定,且不利于工业化使用。
固定化酶的优点
①能提高酶的稳定性。 ②可以反复多次使用,大大降低生产成本。 ③反应后易于与产物分离,利于提高产品质量。 ④反应条件易于控制,生产可实现连续化和自 动化。
。果汁
生产中的残渣果皮等用于果胶生产,通常将其提取液浓
实验5淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测讲解
5ml注射器 反应柱 固定化酶
气门心 夹子
设备及用品:
5ml塑料注射器50ml, 自行车用气门心及夹子, 注射器架试管,微量离心管3支,烧杯,滴管
材料:
1.a-淀粉酶的固定化:将5mga-淀粉酶溶于4ml蒸 馏水中..再加入5g石英砂,搅拌,30min后装入注 射器中(石英砂体积约4ml).用10倍体积的蒸馏 水洗涤此注射器以除去未吸附的游离淀粉酶,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/L KI-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
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β淀粉酶 麦芽糖糖化淀粉酶 葡萄糖
遇碘显蓝色
遇碘显红色
设备及用品:
5ml塑料注射器50ml, 自行车用气门心及夹子, 注射器架试管,微量离心管3支,烧杯,滴管
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。 如显蓝色,则流出液中没有淀粉酶了。
2.耐高温的淀粉酶有哪些可能的用途?
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
缺点:要有充足的原材料,广泛应用受到限制
实例:在屠宰厂,可以从家畜胰脏中提取 出胰酶;在水果加工厂,可以从菠萝皮中 提取出菠萝蛋白酶
②发酵法——常用方法 定义:通过微生物发酵获得所需要的酶。
高中生物 第2部分 酶的应用 实验6 α 淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测教案 浙科版选修1
实验6 α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测课标解读重点难点1.制备固定化α-淀粉酶。
2.进行淀粉水解的测定。
3.通过此实验探讨固定化酶的应用价值。
1.固定化酶的方法和优点。
2.固定化酶装柱后的使用。
一、酶与固定化酶1.酶活细胞产生的具有催化作用的一类有机物,它是生物体内各种化学反应的催化剂。
2.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。
3.将酶改造成固定化酶的原因由于酶在水溶液中很不稳定,且不利于工业化使用,所以要将酶改造成固定化酶。
4.酶固定化的方法吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。
本实验用的是吸附法。
5.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。
在酶固定化的各种方法中,哪一种方法对酶的作用影响较小?【提示】吸附法二、α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用检测的实验1.实验目的(1)制备固定化α-淀粉酶。
(2)进行淀粉水解作用的检测。
2.实验原理将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。
用淀粉指示剂测试,若流出物呈红色,表明糊精生成。
3.本实验使用的酶及特性本实验使用的酶是枯草杆菌的α-淀粉酶,其作用的最适pH为5.5~7.5,最适温度为50~75_℃。
4.实验材料及其制备(1)α-淀粉酶的固定化:在烧杯中将5 mg α-淀粉酶溶于4 mL蒸馏水中(由于酶不纯,可能有些不溶物)↓再加入5 g石英砂,不时搅拌30 min↓30 min后将上述溶液装入1支注射器中(该注射器的下端接有气门心,并用夹子封住)↓用10倍体积的蒸馏水洗涤此注射器,以除去未吸附的游离淀粉酶,流速为1 mL/min(2)可溶性淀粉溶液:取50 mg可溶性淀粉溶于100 mL热水中,搅拌均匀。
(3)KI-I2溶液:称取0.127 g碘和0.83 g碘化钾。
加蒸馏水100 mL,完全溶解后装入滴瓶中。
5.实验步骤(1)淀粉溶液流经固定化酶柱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,使该溶液以0.3 mL/min的流速过柱。
实验六:a-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测(18张PPT)
根据吸附剂的特点分为两种:
物理吸附法
通过氢键、疏水键等作用 力将酶吸附于固体吸附剂 的方法.如有机硅胶、活性 炭和石英砂等 利用酶的两性基团和离子 交换剂的相互作用(离子 键)。吸附量大
离子结合法
包埋法
将酶包埋在多孔的载体中,包 埋成格子型或包埋成微胶囊型。
实验六:α-淀粉酶的固定 化及淀粉水解作用的检测
酶作为生物催化剂,具有专一性和高效性。 现在被大量使用在食品、化工、医药等领域。 然而,在应用酶的过程中,人们也发现了一些 实际问题: (1)不稳定: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)不利于工业化使用:溶液中的酶很难回 收,提高了生产成本,也可能影响产品质量。
实验结果:
淀粉
5ml注射
• 淀粉溶液+指示剂: 呈蓝色 • 亲和层析洗脱液+指示剂: 呈红色 • 贮于冰箱几天后重复实 验: 呈红色
器 反应 柱 固定化酶
气门心 夹 子
讨论
1、试验中为什么要待固定化酶柱中流 出5ml液体后再接收流出液用于鉴定?
答案:因为固定化酶柱中的酶与流 经柱子的淀粉反应需要一定的时间, 刚开始流出的液体中由于反应时间 过短,糊精未生成或生成的量太少, 所以不利于后面的颜色鉴定。
固定化酶的优点
• (1)使酶固定化后有一定的机械强度,催化反 应的过程可管道化、连续化和自动化; • (2)酶不溶解在催化反应的溶液中,产物更易 纯化; • (3)固定化酶可反复使用,更经济,更利于工 厂化生产; • (4)固定化酶提高了酶的稳定性,可较长时间 贮存和使用; 固定化酶的不足之处 不能催化一系列反应
浙科版高中生物选修1 第二部分 实验6α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测_教案设计1
α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测【教学目标】(一)知识目标1.学生通过实验等教学活动,掌握酶的固定化技术、以及通过对实验结果的分析检测,能得出酶是否被固定,固定后的酶对底物是否产生了作用;2.学生通过实验探究,设置对照,对此项生物学的研究方法有了更深的认识;(二)能力目标1.学生通过实验过程的体验,提高实验设计能力,学会描述实验研究的基本过程;2.学生通过实验的探究和操作过程来提高实验动手操作能力;3.学生通过对本节课研究的原理在生物学里领域以及生活领域的实例分析,提高了学生的只是知识应用与分析能力。
(三)情感目标1.学生通过实验探究活动中的分工协作,形成合作的团队意识;2.引导学生思考实验部分内容,提高学生的思维能力,引导学生确认固定后的α-淀粉酶能是淀粉变为糊精;3.通过实验培养学生的思考能力,以及学生能够养成做事认真、细心的习惯。
【教学重点】1.掌握α淀粉酶的固定化技术;2.利用固定后的α淀粉酶进行淀粉的水解实验,并验证固定化酶是否有效。
【教学难点】1.淀粉酶固定化的过程中,学生需要掌握和理解这种固定化方式。
2.学生需要理解实验中相关步骤的中注意事项,由于实验教学课课时较少,本次实验操作过程比较繁杂,因此要掌握好讲授实验和实验期间辅导的内容。
【教学流程】1.题目和已有知识引入,牵入本次实验的主要思路;2.教学环节1:介绍α-淀粉酶的固定方法,以及注意事项;3.教学环节2:介绍为何使用层析柱,以及部分操作注意事项,期间提出问题引发学生思考;4.教学环节3:检测酶对淀粉的水解作用,依据实验原理,让学生自主探究如何检验淀粉是否水解;5.教学环节5:学生开始实验;6.总结。
【教学过程】教学程序教师行为学生活动设计意图引入(5min)进入课题“α-淀粉酶的固定化与淀粉水解作用的检测”。
已了解的:酶、淀粉、水解作用未接触过的:固定化通过现实中对固定的理解引到实验中的“固定化”;阅读课本上的原理和资料,学生理解:固定化酶、固定化酶的方法、吸附法、吸附剂(期间请同学起来分享自己了解到的相关信息、在对固定化酶的理解上借助磁铁和大头针的关系辅助理解)引出石英砂,简要解释石英砂的优势;游离酶与固定化酶的比较(为何用固定化酶):此处通过讨论游离酶的不足引出固定化酶的优势。
高中生物选修1生物技术实践学案实验6α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测
实验6 α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测1.固定化酶2.α-淀粉酶水解作用的检测3.实验步骤·题组训练1.在合适条件下,将提纯的植酸酶与海藻酸钠混合后,滴加到一定浓度的钙离子溶液中,使液滴形成凝胶固体小球。
该过程是对酶进行( )A .吸附B .包埋C .装柱D .洗涤2.如图是固定化酶反应柱,请回答下列问题。
(1)将α淀粉酶溶于水中,再加入石英砂,不时搅拌,这样α淀粉酶就可以固定在石英砂上。
这种固定化的方法称为 。
30 min 后,装入如图所示的反应器中,构成固定化酶反应柱,并用 倍体积的蒸馏水洗涤此反应柱,洗涤的目的是 。
洗涤时,蒸馏水流速 (填“能”或“不能”)过快。
(2)实验时,将此反应柱固定在支架上,用滴管滴加可溶性淀粉溶液,并以0.3 mL/min 的流速过柱,控制流速的目的是 。
在流出5 mL 后接收0.5 mL 流出液,加入1~2滴 ,观察颜色。
为了使观察到的颜色变化明显,可 后再观察。
如果溶液呈红色,说明淀粉水解成为 。
(3)实验后,用10倍柱体积的蒸馏水洗涤此反应柱,洗涤的目的是 。
洗涤后,放置在______ ℃冰箱中保存。
几天后,可重复使用。
(4)一段时间后,某同学从冰箱中取出此反应柱,重复上述实验,却没有了相同的结果,试分析可能的原因。
4.下图为固定化酶的反应柱示意图,请据图回答:(1)请在横线上填出各标号名称。
①反应柱②________________③分布着小孔的筛板(2)与一般酶制剂相比,固定化酶的突出优点是____________________________________________________________________。
(3)③的作用是_________________________________________________________。
(4)据图说出反应柱的作用原理:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
a-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用实验教案--
实验三 α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测一、实验目的1.制备固定化的淀粉酶。
2.进行淀粉水解的测定。
二、实验原理用吸附法将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。
这里使用的是枯草杆菌的a-淀粉酶,其作用的最适pH 范围为 5.5-7.5,最是温度为50-75℃。
1、酶的固定化酶:生物体内活细胞产生的具有催化作用的有机物。
固定化酶:将水溶性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。
一般酶的固定化方法:吸附法、共价偶联法、交联法、包埋法。
吸附法:P32利用各种吸附剂将酶或含酶菌体吸附在其表面上而使酶固定的方法。
通常有物理吸附法和离子吸附法。
常用吸附剂有活性炭、氧化铝、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃等。
采用吸附法固定酶,其操作简便、条件温和,不会引起酶变性或失活,且载体廉价易得,可反复使用。
2.石英砂的吸附作用石英砂吸附酶的物理吸附也称范德华吸附,它是由吸附质和吸附剂分子间作用力所引起,此力也称作范德华力。
由于它是分子间的吸力所引起的吸附,所以结合力较弱,吸附热较小,吸附和解吸速度也都较快。
被吸附物质也较容易解吸出来,所以物理吸附在一定程度上是可逆的。
3.淀粉酶催化反应 淀粉酶:淀粉酶是指一类能催化分解淀粉(包括糖原、糊精等)的糖苷键的酶之总称。
淀粉酶包括α—淀粉酶、β—淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、脱支酶、麦芽寡糖生成酶等水解酶类和葡萄糖苷转移酶、环状糊精葡萄糖苷转移酶等。
α—淀粉酶是一种内切酶,它随机地从分子内部切开α—1.4糖苷键(水解中间的α—1.4键比分子末端的α—1.4键概率大),遇到分支点的α—1.6键不能切,但能跨越分支点而切开内部的α—1.4糖苷键,由于产物的还原性末端葡萄糖残基上的C1碳原子呈直接使用酶缺点固定化酶优点 通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感,容易失活固定化酶提高了酶的稳定性,可较长时间地储存和使用;(更能耐受温度、PH 的变化) 溶液中的酶很难回收,不能被再次利用,提高了生产成本固定化酶可以被反复使用,更经济,更利于生产 反应后会混在产物中,可能影响产品质量(难分离) 酶既能与反应物接触,又能与产物分离纯化α—构型(光学),故称这种酶为α—淀粉酶。
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实验6 α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作 用的检测
遇碘显蓝色 α—淀粉酶
遇碘显红色
淀粉 糊精 取自枯草杆菌,
最适pH为5.5~7.5,
最适温度50~75 ℃
β—淀粉酶
糖化淀粉酶
葡萄糖
麦芽糖
遇碘不显蓝色
遇碘不显蓝色
实验步骤
⒈α- 淀粉酶的固定化。
5ml注射器
5mg α-淀粉酶溶于
反应柱 4ml蒸馏水,加入5mg石
—交联法
将酶包埋在细微网格或微囊里
——包埋法
固定化酶
◆优点
⑴既能与反应物接触,又能与产物分离 ⑵固定在载体上的酶还可以被反复 利用 ⑶稳定性好,便于运输和贮存。
填空:
固定化酶是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。可用 吸附 法将α-淀粉 酶固定在石英砂上形成固定化酶柱。
实验六
α-淀粉酶的固定化 及淀粉水解作用的检测
固定化酶
◆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。
水溶性酶 水不溶性介质
固定化 水不溶性酶 (固定化酶)
◆固定化的方法
将酶吸附在介质表面
——吸附法
酶与介质通过共价键连接
——共价偶联法
将酶相互连接起来
固定化酶 英砂,搅拌30min。
将石英砂装入含气门
心并用夹子封住的注射器
气门心 夹子
中。用40ml蒸馏水用流速 1ml/min来洗涤 ,以除去
未吸附的游离淀粉酶 .
实验步骤
⒉α- 淀粉酶催化淀粉 分解成糊精。
使淀粉溶液以0.3 ml/min的流速过柱, 在流出5ml后接收 0.5ml流出液。加入 1-2滴 KI-I2 溶液 , 观察颜色变化。
⑶试验后,将洗涤过的固定化柱在低温环境 中保存若干天,该固定化柱仍可用于苹果汁 制作实验,说明固定化酶可被⑩_重_使复 用。
1.下列关于酶和固定化酶的研究与应用的叙 述,错误的是 A.从酶的固定方式看,吸附法比化学结合法 对酶活性影响小 B.作为消化酶使用时,蛋白酶制剂以口服方 式给药 C.尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化 氢酶,可以反复使用实验结果1 Nhomakorabea23
1、2mL淀粉液+1~2滴KI-I2溶液
2、2mL淀粉滤液+1 ~ 2滴KI-I2溶液 3、2mL淀粉滤液+1 ~ 2滴KI-I2溶液+稀释1倍
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?
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。
2.耐高温的淀粉酶有哪些可能的用途? 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。
⑴图中用KMnO2的溶液浸泡苹果的目的是①_消__毒__。 黑曲霉提取液中含有的②果_胶_酶__可水解果胶,从而使
果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通过③_吸__附___ 方式将酶固定化,酶被固定在用蒸馏水洗涤固定化
柱是为了除去④_未__吸_附__的_果__胶。酶
⑵实验中,操作流程A和B的先后顺序为⑤__A_B___。 在苹果汁澄清过程中,应关闭的流速调节阀是⑥阀_1_。 要测定从固定化柱流出的苹果汁中式否还有果胶, 可取一定量的果汁与等量的⑦_乙_醇__混合,如果出现 ⑧析出__沉_淀_现象,说明果胶还没有被完全水解。为使 果胶完全水解,应将流速调⑨___慢___。