第四节 酶的固定化

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第四节 酶的固定化

【课标要求】

1．掌握固定化酶和固定化细胞的作用和原理

2．尝试制备固定化酶，并检验酶的活性

【知识梳理】

1．固定化酶

定义：通过 或 的方法，将水溶性的 与不溶性的

结合，使酶固定在 上，并在一定的空间范围内进行 ， 这样制成的酶称为 。 ① ：将酶通过 以 结合到 等 上。 方法 ② :将酶均匀 在 等多孔性的 中的固定化方法。 ③ ：将酶吸附在载体表面上而被固定。 优点：固定化酶活性 ，可以 使用 次。 工业生产可以实现 、 、 极大降低生产成本。

2．固定化细胞 定义：利用适当的 将合成酶的 固定起来。 方法：多采用包埋固定法。（原因：细胞个大，而酶分子较小；个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。 优点：操作更容易更 ，使用 更长。 固定化细胞不需要酶的提取，减少了酶活力的损失和操作。

（向下移动位置）

实践案例：木瓜蛋白酶的固定化

1．木瓜蛋白酶的作用：可以使蛋白质水解成 ，供酵母菌 所需，从而 发酵时间，提高啤酒 ，使酒质 醇和。 2．材料器具：见课本49页 3．活动程序： （1）酶的固定化 方法：

↓ 载体：

经一系列操作后，即可得到 。 （2）检验酶的活性 最适宜温度

↓ 双缩脲试剂A液和B液 1号烧杯颜色：

2号烧杯颜色：

原因

（3）酶的再利用 3号烧杯颜色

↓ 说明了 。 （向下移动） （4）结果记录 小结： 和 技术的应用，大大提高了酶在生产上的利用率。

探究活动：大肠杆菌细胞的固定化

1．用 培养基培养大肠杆菌，取1ml 加入烧杯中，再加入8ml 和体积分数为9%的 1．6ml，搅拌均匀，待 凝固后，切成小块，用 和 洗涤，即得到固定化大肠杆菌细胞。

2．胰凝乳蛋白酶的固定化

从 提取 ，并以 为载体，将胰凝乳蛋白酶固定化。

【复习指要】 1．学法指导：本节课应初步学会固定化酶的方法，引导学生理解固定化细胞和固定化酶这两种技术的区别与联系，辩证地认识这两种技术的优势与不足。本节课的固定化酶的方法和制备固定木瓜蛋白酶的操作过程应引起重视，在高考选择题和实验题中都有可能体现。 2．疑难解析： 辩证地认识固定化细胞和固定化酶两种技术的优势与不足。如：固定化细胞操作容易，对酶活性的影响更小，可以催化一系列的反应，容易回收等，但由于大分子物质难以自由通过细胞膜，因此固定化细胞的应用也受到限制。 【典题解析】

1．关于固定化酶技术说法正确的是（ ）

A．固定化酶技术就是固定反应物，将酶依附着载体围绕反应物旋转的技术

B．固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应

C．固定化酶中的酶无法重复利用

D．固定化酶是将酶固定在一定空间的技术

[解析]固定化酶是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术，其优点是酶被固定在一定装置内可重复利用，不足是无法同时解决一系列酶促反应。

[答案]D

2．研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌得到的磷酸二酯酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解相比，其作用不需要适宜的（ ）

A．温度 B．PH C． 水分 D．营养

[解析] 固定化酶技术是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术,利用了酶的高效性和专一性．酶与微生物比较来说,它的活性发挥不需要营养．

[答案]D

【聚焦高考】

第四节 酶的固定化

【知识梳理】

1．物理 化学 酶 载体 载体 催化反应 固定化酶 共价键结合法 化学反应 共价键 尼龙 载体 包埋法 包埋 琼脂糖凝胶 凝胶 物理吸附法 稳定 反复 多 大批量 连续化 自动化 2．载体 细胞 简捷 寿命 【实践案例】

1．氨基酸 增殖 缩短 产量 澄清 3．（1）共价键结合法 尼龙布 尼龙固定化酶 （2）45℃ 紫色络合物 蓝色 蛋白质被分解为氨基酸，所以加双缩脲试剂不起作用 （3）深蓝色 酶的重复再利用 （4）固定化酶 固定化细胞