高中生物 第3章 酶的制备及应用 第4节 酶的固定化教案 中图版选修1-中图版高二选修1生物教案VIP免费

第四节酶的固定化一、固定化酶1．含义通过物理或化学的方法，将水溶性的酶与不溶性的载体结合，使酶固定在载体上，并在一定的空间范围内进行催化反应。2．方法(1)共价键结合法：通过化学反应将酶以共价键结合到尼龙等载体上。(2)包埋法：将酶包埋到多孔性凝胶中的固定化方法。(3)物理吸附法。3．优点(1)固定化酶的活性稳定，可反复使用；(2)固定化酶能与反应液分开，制品较易纯化；(3)工业化生产可实现大批量、连续化、自动化；(4)极大地降低了生产成本。4．缺点需要制备纯净的酶，稍有不慎，酶就会失活。二、固定化细胞1．含义用适当的载体将合成酶的细胞固定起来。2．优点比固定化酶更简捷，使用寿命更长。三、木瓜蛋白酶的固定化操作技术取尼龙布浸入等体积的CaCl2溶液和甲醇溶液中10s左右―→盐酸溶液中室温下水解45min―→蒸馏水冲洗至中性―→室温下放入戊二醛溶液中浸泡20min―→磷酸缓冲液(pH为7.8)反复洗涤―→木瓜蛋白酶溶液中固定3.5h，温度为4_℃―→用NaCl溶液洗去多余的蛋白酶。预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3问题4一、酶、固定化酶与固定化细胞的比较直接使用酶固定化酶固定化细胞缺点①对环境条件非常敏感，易失活②难回收，成本高，影响产品质量不利于催化一系列的酶促反应反应物不易与酶接近，尤其是大分子物质，反应效率下降优点催化效率高、耗能低、污染低①既能与反应物接触，又能与产物分离②可以反复利用成本低，操作容易、寿命长①固定化细胞使用的都是活细胞，因此应提供一定的营养物质。②固定化细胞由于保证了细胞的完整性，因而酶的环境改变较小，酶活性受外界影响也较小。二、固定化酶的制备及利用1．酶的固定化：(1)18.6%的CaCl2溶液和甲醇溶液处理(10s)，冲洗、吸干。(2)3.65mol/L的盐酸水解(45min)，蒸馏水冲洗至中性。(3)在5%的戊二醛溶液中浸泡(20min)。(4)0.1mol/L的磷酸缓冲液洗涤，(多次)吸干。(5)放1mg/mL的木瓜蛋白酶溶液中(4℃处理3.5h)。↓2．检验酶的活性：(1)用固定化酶在适宜温度下分解蛋白质(10min)(2)用双缩脲试剂检验↓3．酶的再利用：用取出的固定化酶再分解蛋白质细胞的固定化技术请参照细胞固定化技术的相关基础知识，完成下列问题。(1)细胞固定化技术一般采用包埋法固定化，采用该方法的原因是_________。(2)包埋法固定化是指_________________________。(3)与固定化酶技术相比，固定化细胞技术的优点是___________。(4)制备固定化大肠杆菌的步骤为：①______________________________________________________________；②______________________________________________________________；③______________________________________________________________；④______________________________________________________________。【审题导析】【精讲精析】(1)固定化细胞的方法有包埋法、化学结合法和物理吸附法，一般来说多采用包埋法固定化，因为个大的细胞难以被吸附或结合，且不易从包埋材料中漏出。(2)包埋法固定化即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中。(3)与固定化酶技术相比，固定化细胞技术的成本更低，操作更容易。(4)制备固定化大肠杆菌的程序为：培养大肠杆菌―→与生理盐水和琼脂混合―→琼脂凝固后切块―→用生理盐水和蒸馏水洗净。【答案】(1)细胞个大，不易从包埋材料中漏出(2)将微生物细胞均匀地包埋在琼脂糖凝胶等多孔性载体中(3)成本更低，操作更容易(4)①用液体培养基培养大肠杆菌②取1mL菌液与8mL生理盐水和体积分数为2%的琼脂16mL搅拌均匀③琼脂凝固后切成小块④用生理盐水和蒸馏水洗净固定化细胞的优点(1)固定化细胞含有一系列的酶，可以催化一系列的反应。(2)反应的条件较易控制。(3)使用时间更长。1．生产酒精时，使用固定化细胞比固定化酶更好，原因不包括()A．固定化细胞中含有一系列酶(与生产酒精有关)B．固定化细胞比固定化酶更经济、成本更低C．固定化细胞需要提供营养物质D．固定化细胞比固定化酶对环境条件要求低【解析】固定化细胞由于有活细胞存在，含有的酶是一系列的酶，对酒精生产更有利，固定化细胞对环境条件的要求更低，生...