浙科版选修1 生物技术实践《生物技术概述 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》优秀教案设计

浙科版选修1 生物技术实践《生物技术概述 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》优秀教案设计

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。

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 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α—构型(光学)，故称这种酶为α—淀粉酶。

α—淀粉酶的水解反应：淀粉在α—淀粉酶的作用下很快被切割成分子较小的糊精、低聚糖、麦芽糖、葡萄糖等，引起粘度下降，对碘呈色反应为篮－紫－红－无色，又叫液化酶。

糊精:分子式为(C6H10O5)n?H2O，为白色或类白色的无定形粉末；无臭，味微甜。在沸水中易溶，在乙醇或乙醚中不溶。

4.淀粉的水解

α-淀粉酶 β淀粉酶 糖化淀粉酶

淀粉 糊精 麦芽糖 葡萄糖

遇碘显蓝色 遇碘显红色

淀粉遇碘显色原理：淀粉、糊精等与碘结合为淀粉/糊精-碘包合物显色。分子结构不同，结合方式不同，颜色不同。

三、实验对象

高中生。（本实验来自浙版高中生物选修一）