2013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》word学案3
实验6：a-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测
糖化淀粉酶
葡萄糖
Hale Waihona Puke 遇碘显蓝色 枯草杆菌淀粉 5ml注射器
a-淀粉酶的固定化 可溶性淀粉溶液 KI-I2溶液
反应柱 固定化酶
筛板 气门心 夹子
收集流出液， 收集流出液，鉴定
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。
直接使 用酶
酶既能与反应物接 触，又能与产物分 固定化 离，同时，固定在 酶 载体上的酶还可以 被反复利用
将酶固定化的方法
包埋法
将酶包埋在细微网格里
交联法 将酶相互连接起来 吸附法 将酶吸附在载体表面上
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
淀粉
α-淀粉酶
糊精
遇碘显红色
β淀粉酶
麦芽糖
四月卷----(二) 二 四月卷
直接使用酶和固定化酶的优缺点
类型 优点 催化效率高 低耗能 低污染 不足 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，难分离 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 难以一次性固定化多种酶
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快速水解，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。
a—淀粉酶 淀粉酶 (1)在a----淀粉酶的固定化过程中 首先要在烧杯中将 淀粉酶的固定化过程中,首先要在烧杯中将 在 淀粉酶的固定化过程中 于 4ml蒸馏水中 再将 石英沙 加入上述烧杯中 不时搅拌 蒸馏水中,再将 加入上述烧杯中,不时搅拌 不时搅拌30min , 蒸馏水中 再将5g 随后将烧杯中的物质装入1只下端接有气门芯并 随后将烧杯中的物质装入 只下端接有气门芯并 中, 最后用10倍体积的蒸馏水洗涤此注射器 倍体积的蒸馏水洗涤此注射器,除去那 最后用 倍体积的蒸馏水洗涤此注射器 除去那 用夹子封住的注射器 .. 些 未吸附的游离的淀粉酶 （2）请你设计一个实验证明洗涤固定化淀粉酶柱的流出液 ） 中已经没有淀粉酶了,写出实验设计思路 写出实验设计思路. 中已经没有淀粉酶了 写出实验设计思路
α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测
6、实验结果： • 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
固定化酶的用途
在工业上的应用： 柚苷酶固定化酶用于果汁脱苦； 木瓜蛋白酶固定化酶用于啤酒澄清； 葡萄糖异构酶固定化酶用于制造果糖，提高甜度。
在化学分析和临床诊断上的应用： 用脲酶固定化酶测定血液或尿中的尿素含量。 在医药上的应用： 将苯丙氨酸羟化酶及其辅酶制成不溶酶，注射到 患者体内，可有效治疗苯丙酮尿症。 缺少乳糖酶，不能水解牛乳中的乳糖，引起腹痛 腹泻，可用乳糖酶固相酶在体内或体外水解乳糖。
3.酶的固定方法不包括( D )。 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
5. 关于固定化酶的叙述不正确的是 ( C )。 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
怎样解决这些问题呢？
——固定化酶技术
一、酶与固定化酶
• 酶 活细胞产生的具有生物催化作用的
生物大分子。
• 固定化酶 (固相酶)
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。
• •
•
•
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 固定化时，酶活力有损失；增加了固定化的成 本，工厂开始投资大；只能用于水溶性底物， 而且较适用于小分子。
浙科版高二生物选修1_《α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测》巩固提升
实验6 α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测一、选择题1.如果反应物是大分子物质，采用哪种方法催化会受限制（）A.直接使用酶B.使用化学方法结合的酶C.使用固定化细胞D.使用物理吸附法固定的酶2.试分析下图中，哪一种与用海藻酸钠作载体制备的固定化酵母细胞相似（）3.下列不属于固定化酶在利用时的特点的是（）A.有利于酶与产物分离B.可以被反复利用C.能自由出入依附的载体D.一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应4.研究认为，用固定化酶技术处理污染是很有前途的。
如将从大肠杆菌中得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于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5.下列关于配制海藻酸钠溶液的叙述，不准确的是（）A.加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环B.海藻酸钠的浓度关系到固定化细胞的质量C.海藻酸钠的浓度过高，易形成凝胶珠D.海藻酸钠的浓度过低，形成的凝胶珠内包埋的细胞过少6.下列有关固定化酶和固定化细胞的说法中不．正确的是（）A.与普通酶相同，固定化酶活性的发挥需要适宜的温度和pHB.固定化细胞发挥作用除了需要适宜的温度、pH外，还需要有机营养的供应C.固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都在细胞外起作用D.固定化酶和固定化细胞都能反复使用，但酶的活性可能下降7.下列关于酶和固定化酵母细胞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D.将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌二、非选择题8.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。
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。
2013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》word学案1
实验6：α—淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测 导学一、酶和固定化酶1．酶：酶是生物体内催化各种反应的催化剂。
酶作为催化剂与一般的催化剂有共同特点：①用量少而催化效率高；②不改变化学反应的平衡点，酶本身在反应反应前后也不发生变化；③可降低反应的活化能。
酶作为生物催化剂的特性有：①催化效率高；②有高度的专一性；③易失活等。
通常情况下酶都是在水溶液中催化底物反应，因此酶在反应系统中是与底物、产物混在一起的，反应结束后，即使仍有较高活力，也很难再回收利用。
另外，在水溶液中起作用的酶也给产物进一步分离纯化带来了一定困难。
2．固定化酶：固定化酶又称固相酶、水不溶性酶，它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。
固定化酶与游离酶相比不但稳定性好，而且与底物和产物容易分离，且易于控制，能反复多次使用，便于运输和贮存，有利于自动化生产。
因此，固定化酶在工业、医学和生化分析等方面的应用发展较快。
直接使用酶和固定化酶催化的优缺点比较二、固定化酶的制作原理酶固定化方法由酶的性质和载体特性所决定，主要包括：吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。
1．吸附法：有物理吸附法和离子交换法两种。
物理吸附法是将酶蛋白的分子吸附在惰性载体上，但要选择不引起变性且能保持一定酶活力的载体，对蛋白质有高度吸附能力的有机硅胶、活性碳和石英砂等。
离子交换法是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，而被交换结合至交换剂上。
2．共价偶联法（载体偶联法）：酶蛋白的一些基团，包括羧基末端、氨基末端等，在温和的条件下能与载体共价结合，从而被固定。
但结合的部位必须不是酶的活性中心，也不是维持其空间结构的必需基团。
这种结合稳定性好，酶不易脱落，可使用较长时间。
3．交联法：是指通过双功能试剂，将酶和酶联结成网状结构的方法，交联法使用的交联剂是戊二醛等水溶性化合物。
4．包埋法：是指将酶包裹在多孔的载体中，如将酶包裹在聚丙烯酰胺凝胶等高分子凝胶中，或包裹在硝酸纤维素等半透性高分子膜中。
实验6 α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测
怎样解决这些问题呢？
——固定化酶技术
一、酶与固定化酶
• 酶 活细胞产生的具有生物催化作用的
生物大分子。
• 固定化酶 (固相酶)
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。
• •
•
•
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；
6、实验结果： • 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
固定化酶的用途
在工业上的应用： 柚苷酶固定化酶用于果汁脱苦； 木瓜蛋白酶固定化酶用于啤酒澄清； 葡萄糖异构酶固定化酶用于制造果糖，提高甜度。
在化学分析和临床诊断上的应用： 用脲酶固定化酶测定血液或尿中的尿素含量。 在医药上的应用： 将苯丙氨酸羟化酶及其辅酶制成不溶酶，注射到 患者体内，可有效治疗苯丙酮尿症。 缺少乳糖酶，不能水解牛乳中的乳糖，引起腹痛 腹泻，可用乳糖酶固相酶在体内或体外水解乳糖。
5、实验步骤：
将注射器固定在注射器架上 用滴管滴加淀粉溶液，流速0.3ml/min，（尽量慢）
流出5ml后接收0.5ml（约10滴）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（与对照组比较） 实验后，10倍柱体积蒸馏水洗涤此柱，放置在4℃冰箱中 几天后重复实验，观察结果
固定化酶的不足之处 不能催化一系列反应
二、酶的固定化
• 方法： 吸附法 包埋法 共价偶联法 交联法
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
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。
高中生物 2.6《实验六 α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测》课件13 浙科版选修1
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。
第十六页，共25页。
2.3实验结果
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第十七页，共25页。
第十八页，共25页。
实验思考
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。
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
第二十三页，共25页。
4. 关于固定化酶的叙述不正确的是 ( )C。 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
第二十四页，共25页。
2.4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。
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1
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。
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：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
浙科版高中高二生物选修1《生物技术实践》模块第二部分 酶的应用 实验6“α-淀粉酶的固定化及淀粉水解
α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测温州市第八高级中学张伟健一、使用教材浙科版高中高二生物选修1《生物技术实践》模块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”。
二、实验器材1.用具：5mL注射器、试管、试管架、100mL烧杯、50mL烧杯、玻璃棒、胶头滴管、恒温水浴锅、培养皿、药匙2.试剂：1%α-淀粉酶溶液、2%海藻酸钠溶液、0.2%羧甲基纤维素钠溶液、2%氯化钙溶液、0.6%淀粉溶液、KI-I2溶液三、实验创新要点教材中实验从酶的固定化至淀粉水解作用检测共需约128分钟，由于时间过长而无法让学生在一节课内进行操作。
本实验采用包埋法固定化α-淀粉酶，利用海藻酸钠滴入钙离子溶液中可形成凝胶微球体这一性质将α-淀粉酶固定化。
将固定有α-淀粉酶的微球体装至注射器中，将淀粉溶液加入注射器与酶进行反应后，可将注射器内溶液注射到试管中进行检测，而固定有酶的微球体仍留在注射器内可多次重复利用。
本实验整体操作时间约为35分钟，可让学生在一节课内完成。
四、实验原理1.α-淀粉酶的固定化：将α-淀粉酶溶液与海藻酸钠溶液、羧甲基纤维素钠溶液混合后，滴入氯化钙溶液中可形成光滑的凝胶微球体将α-淀粉酶包埋在球体中。
2.淀粉水解作用的检测：淀粉（遇碘显蓝色）糊精（遇碘显红色）在装有固定化α-淀粉酶的注射器中加入淀粉溶液反应一段时间后，将溶液注射至试管中滴加KI-I2溶液检测水解情况。
五、实验教学目标（一）生命观念1.认同酶是由活细胞产生的。
2.说出绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，理解酶活性受到环境因素（如pH和温度等）的影响。
（二）科学思维1.通过实验操作及分析实验结果结果，能够说出固定化酶的概念。
2.对实验操作各步骤进行分析，能够说出操作要点及原理。
（三）科学探究通过实验操作，掌握固定化酶的技术手段，能够描述实验研究的基本过程。
（四）社会责任关注固定化酶技术的发展，形成可持续发展的思想。
实验a淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测ppt课件
5. 关于固定化酶的叙述不正确的是 ( C )。 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
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不需要适宜的（ D ）
A、温度
B、PH
C、水分
D、营养
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2、目前，日用化工厂大量生产的酶 制剂，其中的酶大都来自 D A、化学合成 B、动物体内 C、植物体内 D、微生物体内
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3.酶的固定方法不包括( D )。 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
2、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； （2）固定在载体上的没可以被反复利用。
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直接使用酶和固定化酶的优缺点
类型 优点
直接使 催化效率高，低耗 用酶 能、低污染等
固定化 酶既能与反应物接
酶
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
不足
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
3
（一）酶制剂
1、酶制剂的概念和种类 ①定义： 含有酶的制品 ②种类： A、液体酶制剂
治疗某些胃病的胃蛋白酶液 B、固体酶制剂 多酶片、加酶洗衣粉中的蛋白酶 和脂肪酶
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2、酶的生产
① 定义：采用一定的技术直接从动植物或微生
提 物的组织、细胞中将酶提取出来
取 法
优点：简富单的地易区行，具有在应动植用价物值或微生物资源丰
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高中生物实验6α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测
浙科版
核心解读HEXINJIEDU
1.酶与固定化酶一样吗？相对酶而言，固定化酶有什么优点呢？
不完全相同，固定化酶是酶的衍生物。
酶是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，而固定化酶是将水溶性的酶用物理或化学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，可较长时间地贮存和使用。
固相酶是在20世纪60年代发展起来的一项技术，很快就得到了广泛的应用。
2．如何证明洗涤固定化淀粉酶柱的流出液中没有淀粉酶？
可在试管中加入1 mL可溶性淀粉溶液，再加入几滴淀粉酶柱的流出液，混合后用手握住试管增加温度，几分钟后加1～2滴KI—I2指示剂，如仍显蓝色，即流出液中没有淀粉酶了。
用固定在石英砂上的淀粉酶柱再作用于淀粉溶液，使其自柱中流出，作用的结果才能表明是淀粉酶的固相酶作用的结果。
3．固定化酶有哪些用途呢？
(1)固相酶在工业上的应用
①氨基酸酰化酶固相酶可使D型和L型氨基酸拆分，用于生产L型氨基酸。
②柚苷酶固相酶用于果汁脱苦。
③蛋白酶固相酶用于制造蛋白水解液。
④木瓜蛋白酶固相酶用于啤酒澄清。
⑤葡萄糖异构酶固相酶用于制造果糖，果糖是最甜的糖，制备的糖溶液可大大提高糖液的甜度。
(2)固相酶在化学分析和临床诊断上的应用
用尿酶固相酶可测定血液或尿中的尿素含量。
(3)固相酶在医药上的应用
①苯丙酮尿症患者是由于体内缺少苯丙氨酸羟化酶，不能使苯丙氨酸转变成氨基酸，使苯丙氨酸变成苯丙酮酸和苯乳酸而随尿排出。
这种病人智力发育迟缓，又称精神幼稚病。
如将苯丙氨酸羟化酶及其辅酶制成不溶酶，注射到患者体内，可有效治疗苯丙酮尿病。
②亚洲有15%的人体内缺少乳糖酶，不能水解牛乳中的乳糖，乳糖进入肠道后异常发酵，引起腹泻腹痛。
这种现象大约在饮用后十几小时发生。
有的人进入老年后缺少乳糖酶，也会发生上述现象。
因此，可以用乳糖酶固相酶在体外或体内水解乳糖。
4．耐高温的淀粉酶有哪些可能的用途？
在实际生产中，总希望反应的时间愈短愈好，这就要提高反应温度。
通常生产上淀粉酶是一次性使用的，加温虽在短时间内会使酶变性失活，但没有关系，只要使淀粉在短时间内水解即可。
寻找耐高温的淀粉酶的目的是在高温下使淀粉水解快，而且酶不会因高温而在短时间内变性。
在发酵生产中使用的往往是植物淀粉，如青霉素发酵、
丙酮—丁醇发酵、乙醇发酵(生产啤酒)等都要水解淀粉。
所以耐高温淀粉酶用途广泛。
5．实验中为什么要待固定化酶柱中流出5 mL液体后再接收流出液用于鉴定？
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。
6．本实验中为什么选用石英砂来固定化酶？
固定化酶有许多方法，本实验中采用的是吸附法。
吸附法有物理交换法和离子交换法两种。
其中本实验采用的又是物理交换法。
该方法是将酶蛋白的分子吸附在惰性载体上，但要选择不引起变性且能保持一定酶活力的载体，且对蛋白质要有高度吸附能力。
自然界中有机硅胶、活性炭和石英砂等都可以被用于做载体。
现已了解其中石英砂对固定化α-淀粉酶、胰蛋白酶作用较好。
题例领悟TILILINGWU
【例题1】下面关于固定化酶的说法，正确的是… ( )
A．固定化酶是一种能溶解在水中，但依然保持酶活性的制剂
B．固定化酶能溶解于水，且结构很稳定，有利于工业化生产
C．固定化酶是经过物理或化学的方法固定在某种介质上，使之能溶解于水中，又有酶活性的制剂
D．固定化酶是经过物理或化学的方法固定在某种介质上，使之不能溶解于水中，又有酶活性的制剂
解析：本题考查固定化酶的概念。
A、B、C选项都错在固定化酶是不溶于水中的。
此外，固定化酶是经过物理或化学的方法固定在某种介质上，使之不能溶解于水中，又有酶活性的制剂。
所以，只有选项D是正确的。
答案：D
酶与固定化酶彼此有关联，但又有不同。
其中固定化酶是酶的衍生物。
酶能溶于水，而固定化酶不溶于水。
固定化酶就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，使之不能溶解于水中，又有酶活性的制剂。
【例题2】下列方法中不属于固定化酶的是( )
A．吸附法B．共价法
C．交联法 D．包埋法
解析：本题考查固定化酶的方法。
固定化酶的方法比较多，其中包括吸附法、共价偶联法、交联法、包埋法等。
本题4个选项中B的方法是不对的，所以要求知识掌握，尤其是专用名词一定要精确。
答案：B
固定化酶的方法包括吸附法、共价偶联法、交联法、包埋法等。
【例题3】淀粉在各种酶的作用下会依次水解，不同阶段的水解产物遇到指示剂会出现不同的显色反应，下列选项中属于本实验中的反应物质和显色现象的是…
( )
A．淀粉遇碘显蓝色
B．糊精遇KI—I2溶液显红色
C．麦芽糖遇碘不显色
D．葡萄糖遇斐林试剂显砖红色
解析：本题考查本实验步骤中物质的鉴定过程。
该过程所依据的原理是淀粉流经α-淀粉酶固定化酶柱时，淀粉
被酶水解成了糊精，而糊精遇到KI—I2溶液显红色。
所以A、C、D选项中的物质都是错误的，不是淀粉、麦芽糖、葡萄糖，而是糊精。
只有选项B正确。
答案：B
淀粉在各种不同酶的催化作用下的水解过程要掌握，此外还要知道每种生成物在遇到指示剂后将出现怎样的显色反应现象。
随堂训练SUITANGXUNLIAN
1下列关于α-淀粉酶的固定化过程的叙述中错误的是( )
A．首先要在烧杯中将α-淀粉酶溶于4 mL蒸馏水中
B．再将5 g石英砂加入上述烧杯中，不时搅拌30 min
C．随后将烧杯中的物质装入1支下端接有气门芯但并不封住的注射器中
D．最后用10倍体积的蒸馏水洗涤此注射器，除去那些未吸附的游离淀粉酶
答案：C 解析：本实验所用的材料之一是α淀粉酶的固定化酶，它是需要现场制备的。
本题4个选项就是关于其制备的过程的4个步骤。
但是C选项的制备错了，应该是将烧杯中的物质装入1支下端接有气门芯并用夹子封住的注射器中，而不是不封住的注射器中。
2下列选项中是本实验固定化酶所采用的方法是( )
A．吸附法 B．共价偶联法
C．交联法 D．包埋法
答案：A 解析：固定化酶的方法包括吸附法、共价偶联法、交联法、包埋法等。
其中，本实验所采用的是吸附法，所以A选项是正确的。
3α-淀粉酶与其固定化酶的化学本质分别是…( )
A．蛋白质、脂质 B. 蛋白质、蛋白质
C. RNA、蛋白质
D. RNA、脂质
答案：B解析：固定化酶是酶的衍生物，两者的化学本质是一样的。
其中α淀粉酶的化学本质是蛋白质，因此其固定化酶的化学本质也是蛋白质。