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《固定化酶與固定化細胞課件.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第三章1、制作固定化的a-淀粉酶2、進行淀粉水解的測定發(fā)展要求:通過實驗探討固定化酶的應用價值固定化酶:它是通過物理的或化學的手段,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,但能使酶充分發(fā)揮催化作用.將固定化酶裝拄,當?shù)孜锝?jīng)過該柱時,在酶的作用下轉變?yōu)楫a(chǎn)物.固定化酶的反應柱示意圖酶的固定化方法酶的固定化方法有:吸附法;共價鍵結合法;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合而達到
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,吸附過程可以同時純化酶,固定化酶在使用過程失活后可重新活化,同時,載體可以回收再利用。但由于有些機理不十分明了,在給酶量、吸附程度與固定化酶活力回收的關系不可預見性大,同時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,再借助于聚合助進劑(包括交聯(lián)劑)的作用進行聚合,酶被包埋在聚合物中以達到固定化。共價偶聯(lián)合法共價鍵結合法是酶蛋白的側鏈基團和載休表面上的功能基團之間形成共價鍵而固定的方法。固定化酶的優(yōu)點:(1)即能與產(chǎn)物接觸,又能與產(chǎn)物分離,能被反復利用.
3、(2)可以在較長時間內(nèi)反復使用(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:(1)酶固定化時酶的活力有所損失。同時也增加了固定化的成本,使工廠開始投資大。(2)比較適應水溶性底物和小分子底物。(3)與完整細胞比較,不適于多酶反應,特別是需要輔因子的反應,同時對胞內(nèi)酶需經(jīng)分離后.才能固定化。類型優(yōu)點不足直接使用酶固定化酶直接使用酶和固定化酶的優(yōu)缺點催化效率高低耗能低污染酶既能與反應物接觸,又能與產(chǎn)物分離,同時,固定在載體上的酶還可以被反復利用對環(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;反應后酶會混在產(chǎn)物中,難分離在生產(chǎn)實踐中,很多產(chǎn)物的形成都通過一系列的酶促反應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 高嶺土催化反應單一或多種單一缺點對環(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優(yōu)點催化效率高、耗能低、污染低即能與產(chǎn)物接觸,又能與產(chǎn)物分離,能被反復利用.可以在較長時間內(nèi)反復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。實驗原理:本實驗是用吸附法將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倍結果①空白對照+--+-②樣品1-+-+-藍
6、色③樣品2--++-紅色④樣品3--+++淺紅2結果分析空白對照是原始鑒定滴加液稀釋顏色,作為一個顏色參照:樣品1是淀粉液與指示試劑顯色反應,作為另一個顏色參照:樣品2是淀粉液通過層析柱的濾液,經(jīng)指示試劑測試,呈現(xiàn)紅色,結果說明,其通過用α-淀粉酶包埋石英砂的層析柱時,與α-淀粉酶反應生成糊精:樣品3是樣品2橫向顏色對比,樣品3是經(jīng)稀釋1倍,這是兩者的差異。結果顏色對比圖示-2試管編號從左至右風別為①②③④