固定化酶與固定化細(xì)胞課件.ppt

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1、第三章1、制作固定化的a－淀粉酶２、進(jìn)行淀粉水解的測(cè)定發(fā)展要求：通過實(shí)驗(yàn)探討固定化酶的應(yīng)用價(jià)值固定化酶：它是通過物理的或化學(xué)的手段，將酶束縛于水不溶的載體上，或?qū)⒚讣砜`在一定的空間內(nèi)，限制酶分子的自由流動(dòng)，但能使酶充分發(fā)揮催化作用.將固定化酶裝拄，當(dāng)?shù)孜锝?jīng)過該柱時(shí)，在酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物．固定化酶的反應(yīng)柱示意圖酶的固定化方法酶的固定化方法有：吸附法；共價(jià)鍵結(jié)合法；交聯(lián)法；包埋法.吸附法吸附法分為物理吸附法和離子交換吸附法。(1)物理吸附法:通過氫鍵、疏水作用和π電子親和力等物理作用，將酶固定于水不溶載體上．從而制成固定化酶。(2)離子交換吸附法:這是將酶與含有離予交換基的水不溶載體相結(jié)合而達(dá)到

2、固定化的一種方法。吸附法制備固定化酶操作簡單，可充分選擇不同電荷、不同形狀的載體，吸附過程可以同時(shí)純化酶，固定化酶在使用過程失活后可重新活化，同時(shí)，載體可以回收再利用。但由于有些機(jī)理不十分明了，在給酶量、吸附程度與固定化酶活力回收的關(guān)系不可預(yù)見性大，同時(shí)由于吸附法制備的固定化酶易脫落，影響產(chǎn)物純度和酶的操作為穩(wěn)定性。包埋法包埋法是將聚合物的單體與酶溶液混合，再借助于聚合助進(jìn)劑(包括交聯(lián)劑)的作用進(jìn)行聚合，酶被包埋在聚合物中以達(dá)到固定化。共價(jià)偶聯(lián)合法共價(jià)鍵結(jié)合法是酶蛋白的側(cè)鏈基團(tuán)和載休表面上的功能基團(tuán)之間形成共價(jià)鍵而固定的方法。固定化酶的優(yōu)點(diǎn):(1)即能與產(chǎn)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，能被反復(fù)利用．

3、(2)可以在較長時(shí)間內(nèi)反復(fù)使用(3)溶液中沒有酶的殘留，簡化了提純工藝.(4)酶的使用效率提高，產(chǎn)物得率提高，產(chǎn)品質(zhì)量有保障，成本低。固定化酶也存在一些缺點(diǎn)：(1)酶固定化時(shí)酶的活力有所損失。同時(shí)也增加了固定化的成本，使工廠開始投資大。(2)比較適應(yīng)水溶性底物和小分子底物。(3)與完整細(xì)胞比較，不適于多酶反應(yīng)，特別是需要輔因子的反應(yīng)，同時(shí)對(duì)胞內(nèi)酶需經(jīng)分離后．才能固定化。類型優(yōu)點(diǎn)不足直接使用酶固定化酶直接使用酶和固定化酶的優(yōu)缺點(diǎn)催化效率高低耗能低污染酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，同時(shí)，固定在載體上的酶還可以被反復(fù)利用對(duì)環(huán)境條件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很難回收，不能被再次利用，提高了生

4、產(chǎn)成本；反應(yīng)后酶會(huì)混在產(chǎn)物中，難分離在生產(chǎn)實(shí)踐中，很多產(chǎn)物的形成都通過一系列的酶促反應(yīng)才能得到的難以一次性固定化多種酶直接使用酶固定化酶酶種類一中或幾種一種常用載體硅膠　凝膠　高嶺土催化反應(yīng)單一或多種單一缺點(diǎn)對(duì)環(huán)境敏感、易失活、難回收成本高、影響質(zhì)量不利于一系列的酶的催化反應(yīng)優(yōu)點(diǎn)催化效率高、耗能低、污染低即能與產(chǎn)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，能被反復(fù)利用．可以在較長時(shí)間內(nèi)反復(fù)使用溶液中沒有酶的殘留，簡化了提純工藝.在絕大多數(shù)情況下提高了酶的穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)原理：本實(shí)驗(yàn)是用吸附法將α-淀粉酶的固定在石英砂上。一定濃度的淀粉溶液經(jīng)過固定化酶催化后，可使淀粉水解成糊精。流出液用淀粉指示液測(cè)試，呈紅色，表明水解

5、產(chǎn)物糊精生產(chǎn)。淀粉———→糊精———→麥芽糖———→葡萄糖α-淀粉酶β-淀粉酶糖化淀粉酶α-淀粉酶最適溫度為５０－７５．Ｃ?。校葹椋担担罚礱－淀粉酶的固定化５mg　a－淀粉酶溶于４ml的蒸餾水５g石英沙，不時(shí)攪拌３０min后裝入注射器１０倍體積蒸餾水去洗未被吸附的游離的淀粉酶淀粉水解作用的檢測(cè)注射器固定在注射器架上加淀粉溶液，流速０．３ml／min流出５ml后０．５ml流出液滴加１－２滴ＫＩ－Ｉ２觀察用水稀釋１倍后觀察用１０倍水沖洗（洗去殘留的淀粉溶液）放入４度冰箱中保存1數(shù)據(jù)紀(jì)錄樣品2mL水2mL淀粉液2mL淀粉濾液2滴KI-I2溶液稀釋1倍結(jié)果①空白對(duì)照+--+-②樣品1-+-+-藍(lán)

6、色③樣品2--++-紅色④樣品3--+++淺紅2結(jié)果分析空白對(duì)照是原始鑒定滴加液稀釋顏色，作為一個(gè)顏色參照：樣品1是淀粉液與指示試劑顯色反應(yīng)，作為另一個(gè)顏色參照：樣品2是淀粉液通過層析柱的濾液，經(jīng)指示試劑測(cè)試，呈現(xiàn)紅色，結(jié)果說明，其通過用α-淀粉酶包埋石英砂的層析柱時(shí)，與α-淀粉酶反應(yīng)生成糊精：樣品3是樣品2橫向顏色對(duì)比，樣品3是經(jīng)稀釋1倍，這是兩者的差異。結(jié)果顏色對(duì)比圖示-2試管編號(hào)從左至右風(fēng)別為①②③④