实验6-淀粉酶的固定化解读

（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% 的海藻酸钠包埋效果最 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
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）。
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。
（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
（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 。
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。
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。）
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
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控制流速
固 定 化 柱
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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。
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
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。
（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
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