2018-2019学年中图版高中生物选修一教学案：3.4 酶的固定化

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。[来源:Zxxk.Com] 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[来源:Z。xx。k.Com] 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(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1 mg/mL的木瓜蛋白酶溶液中(4 ℃处理3.5 h)。 　 ↓　 2．检验酶