【新步步高】2014-2015学年高二生物北师大版选修1课件：2.4 固定

第8课时

固定化酶的制备和应用本 课 栏 目 开 关

[学习目标定位] 1.说明固定化酶的常用方法。 2.尝试制备固定化乳糖酶。 3.利用固定化酶检测乳糖的分解产物。

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酶制剂 的洗衣粉， 1. 加酶洗衣粉是指含有________ 目前常用的 蛋白酶 、 ________ 淀粉酶 和 脂肪酶 、 ________ 酶制剂有四类： ________纤维素酶 。 其中应用最 广泛、效果最 明显的是 __________ 碱性蛋白酶 和_____________ 碱性脂肪酶 。 ____________ 高 ，低能耗、低污染，可以大 2.酶制剂具有催化效率 ____ 食品 、化工等各个领域。 规模地应用于 ______

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失活 ； 蛋白质 ，对环境条件敏感，易______ 3.酶大多数是 ________

很难回收 ，不能再次利用，提高了生产 溶液中的酶 __________本 课 栏 目 开 关

成本；反应后的酶会混合在产物中，如不除去会 影响产品质量 。 ______________

乳汁 之中。 二 糖，主要存在于动物的 ______ 4.乳糖是一种 ____ 果 糖、半乳糖、麦芽 葡萄 糖、____ 5.常见的还原性糖有 ______ 斐林 试剂，在 糖，在还原性糖溶液中加入新制的 ______ 水浴加热 的条件下，会出现 ______ 砖红 色的沉淀。 __________

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探究点一 固定化酶及其制备本 课 栏 目 开 关

由于酶的分离与提纯有许多技术性难题，造成酶制剂来源有 限、成本高、不利于大规模使用。利用固定化酶技术可以解 决这些难题。 1.固定化酶 (1)概念

固相化 酶 ， 是 指 固 定 在 载 体 上 并 在 固 定 化 酶 又 叫 ________ 一定的空间范围 内进行催化反应的酶。酶的固定化过程 _______________一定的区间 化学或物理 的手段，将酶束缚在 ____________ 是通过 ____________ 催化 作用。 内，固定酶分子在此区间内进行______

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(2)酶的固定方法 特性 需要采用不同的方法，有 性质 和载体______ 根据酶的______本 课 栏 目 开 关

时还需要将几种方法联合使用：

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吸附 法：是将酶吸附到载体表面； ①是______ 载体偶联 法：是将酶通过共价键结合到载体的表面； ②是__________本 课 栏 目 开 关

交联 法： ③是______ 通过把酶交互连接、 相互结合从而将酶固定； 包埋 法：是将酶或者细胞包埋在细微的网格里。 ④是______(3)固定化酶技术的优缺点 稳定 性好，而且与____________ 底物和产物 容易分离。 ①优点： ______ ②缺点：一次只能固定一种酶，不利于催化一系列的反应。小贴士 为了解决固定化酶不能催化一系列反应的问 题，人们又发展出固定化细胞技术，直接将整个细胞固 定，催化一系列的生化反应。

学习探究区2.固

定化乳糖酶的制备 (1)实验原理

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β-D-半乳糖苷水解 酶， ①乳糖酶学名为 ______________________ 是工业本 课 栏 目 开 关

中应用相当广泛的一种酶， 较多地应用于乳制品加工 中。 很多人小肠黏膜内的乳糖酶活性严重降低， 导致 乳糖不耐 症 。用 乳糖 酶处理 部分乳 糖， 分解 为 __________

葡萄糖和半乳糖 ，可以减少这种症状。 ________________②固定乳糖酶用的是凝胶包埋法：凝胶是由 丙烯酰胺 N,N-甲叉双丙烯酰胺 __________(Arc) 和 _______________________(Bis)

高聚 化合物， 形成的三维网状结构的 ______ 将酶和凝胶混 微孔 中， 合， 酶即包埋在凝胶内部的 ______ 从而将酶固定。

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(2)方法步骤 ①乳糖酶的溶解：准确称取乳糖酶 100 mg,然后将其溶本 课 栏 目 开 关

Arc 浓度为 7.3 的磷酸缓冲液中，其中单体 ______ 解在 pH_____ Bis 浓度为质量分数 5%。 质量分数 20%,交联剂 ______②聚合：将含有 N, N, N′, N′-四甲基乙二胺和 过硫酸铵 的磷酸缓冲液迅速倒入乳糖酶的溶解液中， __________

聚合 反应 30 min。 4 ℃条件下进行 ______ 缓慢搅拌混匀， ___凝胶 ， ③漂洗： 聚合反应完成后形成 ______ 用小刀切成小块， 缓冲液 洗涤 4~ 6 次， ______ 0~4 ℃保存备用。 用 ________

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(3)讨论 ①制备固定化乳糖酶时为什么要用缓冲液配制凝胶单体？本 课 栏 目 开 关

答案

酶活性易受温度和酸碱度的影响，用缓冲液配制

凝胶单体能保持溶液中 pH 的相对稳定，从而保证实验 过程中酶的活性。

②漂洗凝胶的目的是什么？ 答案 将凝胶表面没有固定的乳糖酶冲洗干净。

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归纳提炼 1.固定化酶的优点本 课 栏 目 开 关

(1)同一批固定化酶能在工艺流程中重复多次地使用； (2)固定化后，和反应物分开，有利于控制生产过程， 同时也省去了热处理使酶失活的步骤； (3)稳定性显著提高； (4)可长期使用，并可预测衰变的速度； (5)提供了研究酶动力学的良好模型。

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2.固定化乳糖酶时的注意事项 (1)乳糖酶溶解时为了保持酶的活性， 需使用磷酸缓冲液。本 课 栏 目 开 关

(2)缓冲液反复冲洗一方面针对形成凝胶后表面还有一些 酶没有包埋在凝胶内部的微孔中被冲洗掉，另一方面维 持酶的活性。 (3)Arc 和 Bis 都是神经性毒剂，操作过程中注意不要沾 到皮肤上和吸入体内， 一旦沾到皮肤上要立即用水冲洗。 (4)聚合反应和试剂的质量有很大的关系，如果在教材规 定的时间内还没有聚合完成，可以适当延长聚合时间。

学习探究区活学活用

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1.下列关于固定化乳糖酶的制备的说

法，不正确的是 (本 课 栏 目 开 关

)

A.在乳糖酶的溶解中加入磷酸缓冲液是维持 pH 相 对稳定，保证乳糖酶的活性 B.聚合过程中应将混有各种物质的磷酸缓冲液迅速 倒入乳糖酶的溶解液中，缓慢搅拌混匀 C.聚合过程中各种物质就放在 40 ℃进行聚合反应 30 min D.漂洗过程中用磷酸缓冲液洗涤 4~ 6 次，将其表 面没有固定的酶冲洗掉， 0~ 4 ℃保存备用

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解析

对于固定化乳糖酶的制备过程中始终都应该是用

缓冲液来维持 pH 的相对稳定，从而保证酶不会变性失 活， 而对于聚合反应完成后形成凝胶应该在温度为 4 ℃, 而不是 40 ℃。 答案 C

学习探究区探究点二 固定化酶的应用

第8课时

固定化酶在工业生产和医学等方面有着重要的用途， 下面我 们就利用固定化酶来检测牛奶中乳糖的分解。本 课 栏 目 开 关

1.实验原理

半乳糖和葡萄糖 ， 乳糖酶可以将牛奶中的乳糖分解为_________________ 砖红 色化合物，根据 斐林 试剂反应生成 ______ 还原糖可和 ______化合物颜色的深浅变化，可以了解乳糖酶的作用活性。 2.方法步骤 (1)鲜牛奶的处理： 取新鲜牛奶 0.5 kg 放入 1 000 mL 干净 85~90 ℃巴氏灭菌。 烧杯中， _________ 将灭菌后的牛奶冷却至

过滤 后平均分为两部分，一部分放入 45~50 __________ ℃, ______A 烧杯，另一部分放到 B 烧杯内作对照。

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固定化酶 制剂， (2)加酶分解： 向 A 烧杯内加入适量的 ___________ 45~50 ℃条件下保温 45 min,保温过程中要用预先 _________灭过菌的玻璃棒每隔一段时间轻轻搅拌。本 课 栏 目 开 关

过滤 。用移 (3)检测乳糖的分解：保温到时后， …… 此处隐藏：2279字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……