2019-2020学年高中生物新同步沪科版选修1学案:第3章 第4节 酶的固定化 Word版含解析.doc
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1、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
2、化操作技术取尼龙布浸入等体积的CaCl2溶液和甲醇溶液中10 s左右盐酸溶液中室温下水解45 min蒸馏水冲洗至中性室温下放入戊二醛溶液中浸泡20 min磷酸缓冲液(pH为7.8)反复洗涤木瓜蛋白酶溶液中固定3.5 h,温度为4 用NaCl溶液洗去多余的蛋白酶。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对环境条件非常敏感,易失活难回收,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、污染低既能与反应物接触,又能与产物分离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
3、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(10 s),冲洗、吸干。(2)3.65 mol/L的盐酸水解(45 min),蒸馏水冲洗至中性。(3)在5%的戊二醛溶液中浸泡(20 min)。(4)0.1 mol/L的磷酸缓冲液洗涤,(多次)吸干。(5)放入1 mg/mL的木瓜蛋白酶溶液中(4 处理3.5 h)。2检验酶的活性:(1)用固定化酶在适宜温度下分解蛋白质(10 min)(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
4、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:_;_;_;_。审题导析解析(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:培养大肠杆菌与生理盐水和琼脂混合琼脂凝固
5、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)用液体培养基培养大肠杆菌取1 mL菌液与8 mL生理盐水和体积分数为2%的琼脂16 mL搅拌均匀琼脂凝固后切成小块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。下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述,错误的是()A固定化酶可以实现对酶的重复利用B溶解氧交换受阻是固定化酶应用的重要限制因素C固定化细胞中的酶可催化一系列的化学反应D利用海藻酸钠固定酵母细胞的
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