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1、实验6：淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测导学一、酶和固定化酶1酶：酶是生物体内催化各种反响的催化剂。酶作为催化剂与一般的催化剂有共同特点：用量少而催化效率高；不改变化学反响的平衡点，酶本身在反响反响前后也不发生变化；可降低反响的活化能。酶作为生物催化剂的特性有：催化效率高；有高度的专注性；易失活等。通常情况下酶都是在水溶液中催化底物反响，因而酶在反响系统中是与底物、产物混在一起的，反响完毕后，即便仍有较高活力，也特别难再回收利用。另外，在水溶液中起作用的酶也给产物进一步别离纯化带来了一定困难。2固定化酶：固定化酶又称固相酶、水不溶性酶，它是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，使之
2、成为不溶于水而又有酶活性的制剂。固定化酶与游离酶相比不但稳定性好，而且与底物和产物容易别离，且易于操纵，能反复屡次使用，便于运输和储存，有利于自动化消费。因而，固定化酶在工业、医学和生化分析等方面的应用开展较快。直截了当使用酶和固定化酶催化的优缺点比拟类型优点不足直截了当使用酶催化效率高，低耗能、低污染等。对环境条件特别敏感，容易失活；溶液中的酶特别难回收，不能被再次利用，提高了消费本钱；反响后酶会混在产物中，可能妨碍产质量量。使用固定化酶酶既能与反响物接触，又能与产物别离，同时，固定在载体上的酶还能够被反复利用。一种酶只能催化一种化学反响，而在消费实践中，特别多产物的构成都通过一系列的酶促反
3、响才能得到的。二、固定化酶的制造原理酶固定化方法由酶的性质和载体特性所决定，主要包括：吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。1吸附法：有物理吸附法和离子交换法两种。物理吸附法是将酶蛋白的分子吸附在惰性载体上，但要选择不引起变性且能保持一定酶活力的载体，对蛋白质有高度吸附才能的有机硅胶、活性碳和石英砂等。离子交换法是利用蛋白质的两性性质，使其带有电荷的基团与离子交换剂构成离子键，而被交换结合至交换剂上。2共价偶联法（载体偶联法）：酶蛋白的一些基团，包括羧基末端、氨基末端等，在平和的条件下能与载体共价结合，从而被固定。但结合的部位必须不是酶的活性中心，也不是维持其空间构造的必需基团。这种结合稳定性
4、好，酶不易脱落，可使用较长时间。3交联法：是指通过双功能试剂，将酶和酶联合成网状构造的方法，交联法使用的交联剂是戊二醛等水溶性化合物。4包埋法：是指将酶包裹在多孔的载体中，如将酶包裹在聚丙烯酰胺凝胶等高分子凝胶中，或包裹在硝酸纤维素等半透性高分子膜中。前者包埋成格子型，后者包埋成微胶囊型。三、淀粉水解产物的检测淀粉糊精麦芽糖葡萄糖淀粉酶淀粉酶糖化淀粉酶遇碘显蓝色遇碘显红色遇碘不显色淀粉水解过程淀粉酶只将淀粉水解为糊精，淀粉溶液参加KII2指示剂溶液时显现蓝色，而转变成糊精后显现红色。假如将吸附淀粉酶的石英砂装柱，使淀粉溶液通过柱时，柱的流出液在参加KII2指示剂时可看到溶液呈现暗红色。四、咨询
5、题解答1如何证明洗涤固定化淀粉酶柱的流出液中没有淀粉酶?答：可在试管中参加1ml可溶性淀粉溶液，再参加几滴淀粉酶柱的流出液，混合后用手握住试管增加温度，几分钟后加12滴KII2指示剂，如仍显蓝色，即流出液中没有淀粉酶了。用固定在石英砂上的淀粉酶柱再作用于淀粉溶液，使其自柱中流出，作用的结果才能说明是淀粉酶的固相酶作用的结果。2耐高温的淀粉酶有哪些可能的用处?答：在实际消费中，总希望反响的时间愈短愈好，这就要提高反响温度。通常消费上淀粉酶是一次性使用的，加温虽在短时间内会使酶变性失活，但没有关系，只要使淀粉在短时间内水解即可。寻找耐高温的淀粉酶的目的是在高温下使淀粉水解快，而且酶不会因高温而在短
6、时间内变性。在发酵消费中使用的往往是植物淀粉，如青霉素发酵、丙酮一丁醇发酵、乙醇发酵（消费啤酒）等都要水解淀粉。因而耐高温淀粉酶用处广泛。3如何测定木瓜蛋白酶亲和柱水解蛋白质?答：木瓜、菠萝、无花果等植物的果实中蛋白酶的含量较高。我们在食用这类水果时，应留意不能食用太多，而且最好不要在饥饿时食用，否则会损伤胃壁。已有实验报道多孔玻璃可吸附木瓜蛋白酶，我国广州有木瓜蛋白酶液的产品出售，用来澄清啤酒。因而，我们能够用市场上出售的木瓜蛋白酶做成固相酶柱，用含有0.1蛋白质（如市售酪蛋白、马铃薯蛋白、大豆蛋白等）的溶液通过柱体，用流出液进展检测。蛋白质被蛋白酶水解后肽键减少，用双缩脲反响测定因肽键减少而发生的颜色变化，即可理解酶的水解作用。