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文档简介
酵母细胞的固定化, 李堡中学 张云,研究目的: 在应用酶的过程中,人们发现了一些实际 问题:酶通常对强酸、强碱、高温和有机 溶剂等条件非常敏感,容易失活;溶液中 的酶很难回收,提高了生产成本,也可能 影响产品质量。在本课题中,我们将动手 制备固定化酵母细胞,体会固定化酶的作 用,基础知识: 1固定化酶的应用实例生产高果糖浆,(1)高果糖浆的生产原理:,(2)葡萄糖异构酶固定:将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上,装入反应柱中。 (3)高果糖浆的生产操作(识图45反应柱): 从反应柱上端注入葡萄糖溶液,从下端流出果糖溶液,一个反应柱可连续使用半年。,【比较】酶和细胞的固定方法和特点,2固定化技术的方法(识图46固定方法): 将酶和细胞固定化方法有 包埋法、化学结合法和物理吸附法。,思考1对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么? 思考2将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应,应当固定(酶、细胞);若将蛋白质变成氨基酸,应当固定(酶、细胞)。,吸附法。,3固定细胞的材料: 固定细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料,如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等,2实验设计 1制备固定化酵母细胞 (1)酵母细胞的活化: 1g干酵母10mL蒸馏水50mL烧杯搅拌均匀放置1h,使之活化。 思考3活化是指什么? (2)配制CaCl2溶液: 0.83gCaCl2150mL蒸馏水200mL烧杯溶解备用。,活化是指让处于休眠状态的微生物重新恢复正常生活状态的过程。,(3)配制海藻酸钠溶液: 0.7g海藻酸10mL水50mL烧杯酒精灯微火(或间断)加热,并不断搅拌,使之溶化蒸馏水定容到10mL。 思考4微火加热并不断搅拌的目的是什么? (4)海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合: 将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入活化酵母细胞液,搅拌后吸入到注射器中。,防止海藻酸钠焦糊。,思考5为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞? (5)固定化酵母细胞: 以恒定速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中,形成凝胶珠状颗粒。,防止高温杀死酵母细胞。,2固定化酵母细胞的发酵 (6)冲洗:将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗23次。 (7)发酵:150mL10葡萄糖固定化酵母细胞200mL锤形瓶密封25发酵24h。,思考6发酵过程中锥形瓶为什么要密封? 思考7锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的? 思考8在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中,需要无菌操作吗?,酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。,酵母菌进行无氧呼吸产生的。,需要。,例1下列有关固定化技术的叙述,正确的是( ) A固定化酶只是在细胞内才能发挥作用 B固定化酶能提高酶的利用率 C酶的固定是酶分离纯化的常用方法 D固定化酶的固定化方式就是吸附在固体表面上。,B,例2关于固定化细胞的叙述,正确的是 A催化效率高,低耗能、低污染 B对环境的条件非常敏感,容易失活 C既能与反应物充分接触,又能与产物分离 D成本低、操作简单,但反应效果可能很低,C,A,例4关于酵母菌的叙述,正确的是 A酵母菌在营养物质充足时、环境适宜时,依靠有性生殖进行繁殖 B酵母菌的代谢类型时异养厌氧型 C酵母菌的生物膜系统包括细胞膜、核膜、各种的细胞器膜等膜 D用酵母菌酿酒时,应先密封后通气,C,例5 将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态,下面加快的一项是 ACO2的释放 B丙酮酸的氧化 C葡萄糖的利用 DATP的形成,C,例6固定化酶的优点是 A有利于增加酶的活性 B有利于产物的纯化 C有利于提高反应速度 D有利于酶发挥作用,B,例7 下列不是用于包埋
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