实验6-淀粉酶的固定化
《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？
可溶性淀粉溶液
实际问题： ①酶在水溶液中很不稳定
②溶液中的酶很难回收，不能被再次利用， 提高了生产成本，且不利于工业化使用。 ③反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量
将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在不溶 于水的载体（即介质）上，使之不溶于水而又 有酶的活性的制剂。使用时将固定在载体上的 酶与反应物接触，催化反应后与产物分离，这 样酶可以被反复利用，被称为固定化酶。
和条件下能与载体共价 结合，从而被固定化
3、交联法： 将酶相互连接起来 将酶包埋在凝胶交联 4、包埋法： 后的“格子”中
固定化酶的反应柱示意图
底物
将固定化酶装
分布着小 孔的筛板 产物
实验目的： 1、制备固定化a-淀粉酶
2、进行淀粉水解的测定
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。
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。 实验预期结果：水解产物糊精遇碘呈红色
2.试验后，用10倍体积的蒸馏水洗涤此层析柱，放置在4℃ 冰箱里，几天后再重复上述实验，看是否有相同结果。
实验原理：
用吸附法将枯草杆菌的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KI-I2测试，流出物呈红色，表明 水解产物糊精生成。
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。
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。
淀粉酶的固定化生产
①发酵培养基：葡萄糖：4%；蛋白胨：1%；磷酸二氢钾： 0.5%；七水硫酸镁：0.2%酵母膏：0.5%，pH：5.5-6.5。 ②固定化培养基：淀粉：2％；葡萄糖：0.5%；蛋白胨： 1%；磷酸二氢钾：0.5%；七水硫酸镁：0.2%；酵母膏： 0.5%，pH：5.5-6.5。 3. 海藻酸钠溶液及交联剂CaCl2溶液。
二、实验原理
细胞固定化技术： 固定化细胞就是被限制自由的细胞。即采用
物理或化学的方法将细胞固定在载体上或限度在 一定的空间界限内，但细胞仍保留催化活性并能 反复或连续使用。
游离细胞
固定化细胞
微生物在固定化后以其生长状态可分为3类： 固定化死细胞； 固定化活细胞（休眠状态）； 固定化增殖细胞（生长状态）。
四、实验步骤
（一）培养基灭菌 ➢ 取250ml三角瓶，分别放入配好的液体培养基 100ml，灭菌冷却。 （二）种子活化和接种 ➢ 酵母菌接入培养基，25℃培养活化，取活化后的 酵母菌分别接入已灭菌冷却的三角瓶培养瓶，振荡混 匀。
四、实验步骤
（三）培养 ➢ 将已接种的三角瓶培养液置于振荡培养箱， 200r/min，25℃培养，离心收获菌体并用无菌水洗涤一 次，制备菌悬液，使其中酵母菌数为数量级107个/ml。 （四）海藻酸钠及交联剂的制备 ➢ ①海藻酸钠溶液的制备：取海藻酸钠1.5g，2.0g， 2.5g，3.0g，3.5g，分别置于250ml三角瓶中，各加入 100ml蒸馏水，放置并搅拌，灭菌。 ➢ ②交联剂的制备：配制2%浓度的CaCl2，灭菌。
四、实验步骤
（五）固定化酵母的制备 ➢ ① 将酵母湿细胞与20ml海藻酸钠溶液混合均匀； ➢ ② 用注射器（不用针头）将海藻酸钠—酵母菌混 合液点滴滴入CaCl2溶液中，形成球状颗粒； ➢ ③ 常温下静置2h，使其充分固化； ➢ ④ 滤出凝胶颗粒；用无菌水洗涤2~3遍，即得固定 化酵母细胞。
固定化-淀粉酶及活性测定要点
固定化-淀粉酶及活性测定要点实验六固定化α-淀粉酶及活性测定一、实验目的：学会交联法制备固定化酶的操作技术二、实验原理：制备固定化酶的方法很多，利用双功能试剂或多功能试剂在酶分子间，酶分子与惰性蛋白间，或酶分子与载体间进行交联反应，以共价键制备固定化酶的方法称为交联法，本实验即采用这种方法。
交联剂为戊二醛，载体为甲壳素。
三、实验器材：1．恒温水浴锅2．恒温振摇仪四、实验试剂1. 5%戊二醛2. 甲壳素3. 碘原液：称取碘1.1g。
碘化钾2.2g，置于小烧杯中，加10ml 蒸馏水使之溶解，然后转入容量瓶中。
再加少量的蒸馏水洗涤烧杯数次，洗涤液均转入容量瓶中，最后定容至50ml。
摇均后放于棕色试管中备用。
4. 比色稀碘液：取碘原液2ml，加碘化钾20g，再用蒸馏水定容至5000ml。
5. 2%淀粉溶液：称取2g可溶淀粉，放入小烧杯中，加少量蒸馏水做成悬浮液。
然后在搅拌下注入沸腾的蒸馏水中，继续煮沸一分钟，冷却后加蒸馏水定容至100ml。
6. pH6磷酸氢二钠——柠檬酸缓冲液：称取磷酸二氢钠（Na2HPO4.12H2O）45.23g,柠檬酸（C6H8O7.H2O）8.07g,先在烧杯中使之溶解，然后转入容量瓶中定容至1000ml。
7. 标准终点色溶液，A液：精确称取氯化钴（CoCl.6H2O）40.2493g和重洛酸钾（K2GrO7）0.4878g，用蒸馏水定容至500ml.B液:：精确称取络黑T40mg，用蒸馏水定容至100ml.同时取A液40ml、B液5ml、混合后置于冰箱中待用。
混合液在15天内使用有效。
五、实验操作1. 酶液的制备：精确称取α-淀粉酶2g，先用少量40℃pH6的磷酸二氢钠——柠檬酸缓冲液溶解，溶解过程中轻轻用玻璃棒捣研。
将上层液小心倾入100ml容量瓶，沉渣部分再加入少量上述缓冲液，如此反复捣研3—4次。
最后，将溶液与残渣全部移入容量瓶中，用缓冲液先定容摇匀后，通过四层纱布过滤，溶液供测定使用。
淀粉酶固定化实验方案
实验三、a-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测一、实验背景：酶：生物体内活细胞产生的具有催化作用的有机物。
在21世纪，酶已经大规模地应用于食品、化工、轻纺、医药等各个领域：-果汁制作（果胶酶分解细胞壁，促进果汁生成。
）•加酶洗衣粉（某些酶对污渍的作用一般碱性物质更大）•根据体内酶活性变化检测疾病（淀粉酶的活性大小可体现胰脏、肾脏的功能）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。
固定化酶载体应具备以下要求大体上有：1）在酶催化反应过程的惰性：载体应不与底物、产物及介质发生反应。
2）有良好的渗透性：制备成柱子后，能使底物和产物能快速通过减少吸附。
3）有生物亲和性和相容性，有利于酶活力发挥和稳定。
4）有较高酶负载量，载体表面能提供多个活性位点利于酶分子偶联。
二、实验原理：一般酶的固定化方法：吸附法、共价偶联法、交联法、包埋法。
1、一般酶固定化的传统：吸附法、共价偶联法、交联法、包埋法。
吸附法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。
包埋法包埋固定化法是把酶固定聚合物材料的格子结构或微囊结构等多空载体中，而底物仍能渗入格子或微囊内与酶相接触。
这个方法比较简便，酶分子仅仅是被包埋起来，酶生物活性被破坏的程度低，但此法对大分子底物不适用。
包埋法制备固定化酶除包埋水溶性酶外还常包埋细胞，制成固定化细胞，例如可用明胶及戊二醛包埋具有青霉素酰化酶活力的菌体，可连续水解帑基青霉素，工业生产6-氨基青霉烷酸。
结合法酶蛋白分子上与不溶性固相支持物表面上通过离子键结合而使酶固定的方法，叫离子键结合法。
其间形成化学共价键结合的固定化方法叫共价键结合法。
共价键结合法结合力牢固，使用过程中不易发生酶的脱落，稳定性能好。
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学案 浙科版选修1(20
2017-2018年高中生物第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学案浙科版选修1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017-2018年高中生物第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学案浙科版选修1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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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。
高中生物 第2部分 酶的应用 实验6 α 淀粉酶的固定化
实验6 α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测一、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。
(2)接取流出物待从固定化酶柱中流出5 mL淀粉溶液后，接收0.5 mL流出液。
实验6淀粉酶的固定化
等微生物。
由于酶在水溶液中不稳定，因此常将酶固定在某种介质上
制成 固定化酶 。
黑曲霉或苹果青霉
（2）果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解成
。
A. 半乳糖醛酸和葡萄糖
B. 半乳糖和果糖
C. 半乳糖醛酸甲酯和果糖
D. 半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯
整理课件
19
（3）紫甘薯匀浆流经α-淀粉酶柱后，取适量流出的液体，
目的：控制流速让淀粉和淀粉酶充分接触反应。
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固定化酶技术生产高果糖浆
分布着小孔的筛板
酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应液却可以自由出 入。
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15
例题：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
第二章 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
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1
什么是酶制剂？
胃蛋白酶
蛋白酶和脂肪酶
酶制剂：含有酶的制品。
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2
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。 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（难分 离）。
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11
Step3：固定化柱的保存和再次使用
用10倍柱体积的蒸馏水洗涤此柱（洗去残留的反应物和 产物），放置在4℃冰箱中保存，几天后取出再重复实验。
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12
实验结果
稀释
淀粉
淀粉
1倍
水
溶液
滤液
④
①
②
浙科版选修1第二部分《实验六 α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测》教案3
浙科版选修1第二部分《实验六α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测》教案3α-淀粉酶的固定化及淀粉水解1.酶的生产①提取法：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。
②发酵法（常用方法）：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.酶制剂的优点：催化效率高、低能耗、低污染等。
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；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(难分离），可能影响产品质量。
3.固定化酶：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）。
固定化酶的优点：使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；固定在载体上的没可以被反复利用。
4.固定化酶方法：吸附法、交联法、包埋法、共价偶连法等。
5.实验操作实验原理：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。
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。
材料：①α-淀粉酶的固定化:在烧杯中将5mgα-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。
③5mmol/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。
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。
实验-6固定化酶
二、基础知识
2、固定方法:吸附法、共价偶联法、交 联法和包埋法等。 将固定化酶装柱后，在酶的作用下 转变为产物。使用固定化酶技术，反 应柱能连续使用半年，降低了生产成 本，提高了产量和质量。
1、酶 2、将酶吸附在载体表面上 3、将酶相互共价连接 4、将酶包埋在细微网格里
酶的几种固定方式示意图
三、实验设计
1号
2号
3号
1号孔为流出液:颜色呈棕红色，说明淀粉溶液经 固定化酶催化后可使淀粉水解成糊精。 2号孔为淀粉液:颜色呈蓝色，说明里面含有淀粉。 3号孔为碘液:棕黄色。
（5）用水稀释淀粉滤液1倍后 再观察颜色并填写下表。
（6）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。
（3）将灌注了固定化酶的注射器 放在支架上，用滴管加1%淀粉溶 液，使淀粉溶液约以0.3ml/min的 流速过柱。
（4）在流出5mL反应液后接收约 0.5mL流出液，加入1-2滴KI-I2溶 液，观察颜色。
1、取5mg石英砂，加入4 mLα-淀粉酶，缓慢搅拌使 α-淀粉酶固定到石英沙上
石英砂
α-淀粉酶
2211取取55mgmg石英砂石英砂加入加入44mlml淀粉酶淀粉酶缓慢搅拌使缓慢搅拌使淀粉酶固定到石英沙上淀粉酶固定到石英沙上淀粉酶石英砂2用蒸馏水清洗石英砂几次12次如下面左图最后一次清洗时取上清液2滴加到点样板上同时加入1淀粉溶液混合再加入kii溶液检测未固定到石英砂上的淀粉酶是否已经全除去如下面右图
2、实验目的： （1）制备固定化ɑ-淀粉酶； （2）进行淀粉水解酶的测定。
3、实验仪器及用具： 层析柱（一次性针管注射器）, 锥形瓶， 玻璃棒，电子天平，50mL烧杯，250mL烧杯， 支架, 移液枪或吸管 ,点样板,玻璃棒;
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：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
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第一步：将枯草杆菌菌株接种到 液体 培养基上进行扩 大培养。 第二步：将枯草杆菌菌株分成两组，A组用 诱变剂 处理， B组不处理（作对照）。 第三步：制备多个含淀粉的固体培养基。 第四步：将A、B组分别稀释后，分别在含淀粉的固体培养 基上利用 涂布 法分离，适宜条件下培养得到单菌落。 第五步：观察A、B组各菌落周围的 透明圈大小 。 实验结果预期： ①根据诱发突变率低的特点，预期 。 ②根据诱发突变不定向的特点，预期 。 A组多数菌落周围的透明圈与B组差异不显著 圈大小不一，B组较一致 A组透明
（1）固定化酶技术是将水溶性的酶用物理或化学的方法 固定在某种介质上，使酶既能与 接触，又能与 底物（反应物） 产物 分离，同时还能被 反复利用 。常见的酶固定化的方 交联法 法有多种：如对本题的小麦酯酶使用了 和 包埋法 ，在“α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用 的检测”这一实验中，α-淀粉酶固定在石英砂上，使用了 ③ 下图中的 。
（5）下图表示发酵液pH对酒精浓度的影响。据图判断， 4.7 最佳pH是 。
例题：（2013· 宁波模拟）固定化酶是从20世纪60年代迅速 发展起来的一种技术。东北农业大学科研人员利用双重固 定法，即采用戊二醛作交联剂（使酶相互连接），海藻酸 钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并 对其最佳固定条件进行了探究。如图显示的是部分研究结 果（注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括 酶活性和酶的数量），分析并回答：
第二章 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
什么是酶制剂？
胃蛋白酶
蛋白酶和脂肪酶
酶制剂：含有酶的制品。
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。 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（难分 离）。
固定化装置—反应柱
固 定 化 柱
注 射 器 架
控制流速
Step2：淀粉水解作用的检测
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。 每分钟6滴
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
实验设备及用品
阀门
控制流速
固 定 化 柱
注 射 器 架
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。
Step1：α-淀粉酶的固定化
吸附有α-淀粉 酶的石英砂
①吸附：5mgα-淀粉酶+4mL蒸馏水+5g石英砂，搅拌30min。 ②装柱：装入下端接有气门心并用夹子封住的注射器中。 ③洗柱：用10倍柱体积的蒸馏水洗涤除去未吸附的游离淀粉酶。
（2）从对温度变化适应性和应用范围的角度分析，甲图所 示结果可以得出的结论是 固定化酶的应用范围较广 。 （3）乙图曲线表明浓度为 3% 的海藻酸钠包埋பைடு நூலகம்果最 好，当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低的原因 是 。 (4)固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，由丙图可知， 固定化酶一般可重复使用 次后，酶活力明显下降。 3
（3）紫甘薯匀浆流经α-淀粉酶柱后，取适量流出的液体， 经脱色后加入KI-I2溶液，结果液体呈红色。表明该液体中 含有 。 A. 淀粉 B. 糊精 C. 麦芽糖 D. 葡萄糖 （4）在发酵前，为使酵母菌迅速发生作用，取适量的干 酵母，加入温水和 蔗糖 。一段时间后，酵母悬液中 会出现气泡，该气泡内的气体主要是 CO2 。将酵母液 接种到待发酵液中后，随发酵的进行，酵母菌在 条件下产生了酒精和二氧化碳。 无氧
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 种介质上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。
酶的固定化方法
① ② ③ ④
吸附法
共价偶联法
交联法
包埋法
共价偶联法
交联法
包埋法
实验原理
用吸附法将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 淀粉指示剂溶液（KI-I2溶液）测试，流出物呈红色表 明水解产物糊精生成。
例题：（2013· 浙江自选模块）利用紫甘薯制酒可提高其 附加值。请回答： （1）为提高紫甘薯的利用率，工厂化生产时，可加入果 胶酶和淀粉酶，其中果胶酶可来自 等微生物。 由于酶在水溶液中不稳定，因此常将酶固定在某种介质上 制成 固定化酶 。 黑曲霉或苹果青霉 （2）果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解成 。 A. 半乳糖醛酸和葡萄糖 B. 半乳糖和果糖 C. 半乳糖醛酸甲酯和果糖 D. 半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯
例题：（2013· 杭州模拟）（1）在工业生产中，为提高酶 的使用效率和产品纯度，一般需要将酶进行固定化处理。 利用石英砂固定α-淀粉酶的方法属于（ ） A. 吸附法 B. 偶联法 C. 交联法 D. 包埋法 （2）一定浓度的淀粉溶液流过α-淀粉酶固定化酶柱后，被 糊精 ，遇碘显 红 色。 水解成 （3）α-淀粉酶可以通过枯草杆菌发酵生产，以下是利用诱 变育种方法培育获得产生较多淀粉酶的菌株的主要实验步 骤。（原理：菌株生长过程中可释放淀粉酶分解培养基中 的淀粉，在菌落周围形成透明圈。）
固定化酶技术生产高果糖浆
分布着小孔的筛板
酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应液却可以自由出 入。
例题：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. pH C. 水分 D. 营养 固定化酶的优点： 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。
Step3：固定化柱的保存和再次使用
用10倍柱体积的蒸馏水洗涤此柱（洗去残留的反应物和 产物），放置在4℃冰箱中保存，几天后取出再重复实验。
实验结果
淀粉 溶液 淀粉 滤液 稀释 1倍
水
①
②
④
③
对照：淡黄色
蓝色
红色
浅红色
实验结论：淀粉被α-淀粉酶水解成为糊精。
固定化酶柱
目的：控制流速让淀粉和淀粉酶充分接触反应。
海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足