专题四酵母细胞的固定化陆平ppt课件

1、温故知新：温故知新：1 1、洗衣粉中添加、洗衣粉中添加_，可以，可以更有效地去除顽渍。常用的酶制剂更有效地去除顽渍。常用的酶制剂有有_四类。四类。2 2、影响酶活性的要素有、影响酶活性的要素有_、_和和_。酶制剂存在的缺陷：酶制剂存在的缺陷： 1 1、通常对强酸、强碱、通常对强酸、强碱、高温暖有机溶剂等条件非常高温暖有机溶剂等条件非常敏感，容易失活；敏感，容易失活； 2 2、溶液中的酶很难回收，、溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了消不能被再次利用，提高了消费本钱；费本钱； 3 3、反响后会混在产物中，、反响后会混在产物中，能够影响产质量量。能够影响产质量量。 假设他是工程假设他是工程技

2、术人员，他如何技术人员，他如何处理这个问题？处理这个问题？ 阅读阅读P49-50P49-50，并思索：，并思索：1 1、处理酶运用中存在问题的方、处理酶运用中存在问题的方法是？法是？2 2、这种方法的优点是什么？、这种方法的优点是什么？3 3、什么是高果糖浆？运用它有、什么是高果糖浆？运用它有何益处？何益处？4 4、消费高果糖浆需求什么酶？、消费高果糖浆需求什么酶？其作用是什么？这种酶有何特点？其作用是什么？这种酶有何特点？5 5、了解高果糖浆消费过程。、了解高果糖浆消费过程。一、固定化酶的运用实例一、固定化酶的运用实例1 1、固定化酶技术。即将酶固定在、固定化酶技术。即将酶固定在一定空间内的

3、技术如固定在不一定空间内的技术如固定在不溶于水的载体上。溶于水的载体上。2 2、固定化酶技术的优点：、固定化酶技术的优点：1 1使酶既能与反响物接触，又使酶既能与反响物接触，又能与产物分别；能与产物分别；2 2固定在载体上的酶可以被反固定在载体上的酶可以被反复利用。复利用。3 3、高果糖浆是果糖含量为、高果糖浆是果糖含量为42%42%左右左右的糖浆。作为蔗糖的替代品，高果的糖浆。作为蔗糖的替代品，高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病，对人的安尿病、龋齿和心血管病，对人的安康有利。康有利。他能写出果糖的分子式吗他能写出果糖的分子式吗? ?它属于什么

4、糖它属于什么糖? ?4 4、消费高果糖浆需求葡萄糖异构、消费高果糖浆需求葡萄糖异构酶；其作用是将葡萄糖转化为果酶；其作用是将葡萄糖转化为果糖；这种酶稳定性好，可继续发糖；这种酶稳定性好，可继续发扬作用。扬作用。5 5、固定化酶技术消费高果糖浆的图示：、固定化酶技术消费高果糖浆的图示：留意反响柱的留意反响柱的各部分称号。各部分称号。他能说出反响他能说出反响柱的优点吗？柱的优点吗？反响柱能延续运用半年，大大反响柱能延续运用半年，大大降低了消费本钱，提高果糖的降低了消费本钱，提高果糖的产量和质量。产量和质量。优点：优点：练习：练习：1 1、以下说法不正确的选项是、以下说法不正确的选项是 A A、葡萄

5、糖与固定化葡萄糖异构酶接触，、葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成的是果糖转化成的是果糖B B、从固定化酶反响柱下端流出的是果、从固定化酶反响柱下端流出的是果糖糖C C、高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病糖尿病、龋齿和心血管病D D、酶溶解于葡萄糖溶液，可以从糖浆、酶溶解于葡萄糖溶液，可以从糖浆中回收中回收D2 2、研讨以为，用固定化酶技术处置污、研讨以为，用固定化酶技术处置污染物是很有出路的。如将从大肠杆菌染物是很有出路的。如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制剂，可以用来降解残留在土壤中成制剂

6、，可以用来降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解相比，的有机磷农药，与用微生物降解相比，其作用不需求适宜的其作用不需求适宜的 A A、温度、温度 B B、PHPHC C、水分、水分 D D、营养、营养D3 3、目前，日用化工厂大量消费的、目前，日用化工厂大量消费的酶制剂，其中的酶大都来自酶制剂，其中的酶大都来自A A、化学合成、化学合成 B B、动物体内、动物体内 C C、植物体内、植物体内 D D、微生物体内、微生物体内 D 在消费实践中运用固定化在消费实践中运用固定化酶技术有无缺乏酶技术有无缺乏? ?如有缺乏如有缺乏, ,怎样办怎样办? ?有。一种酶只能催化一种化学有。一种酶只能催化

7、一种化学反响，而在消费实践中很多产反响，而在消费实践中很多产物的构成都经过一系列的酶促物的构成都经过一系列的酶促反响才干进展，所以操作比较反响才干进展，所以操作比较费事。费事。可采用固定化细胞技术。可采用固定化细胞技术。二、固定化细胞技术二、固定化细胞技术1 1、概念：、概念：利用物理或化学方法将细胞固利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间的技术。定在一定空间的技术。细胞中含有一系列酶，在细胞细胞中含有一系列酶，在细胞正常生命活动的过程中，经过正常生命活动的过程中，经过代谢产生所需求的代谢产物。代谢产生所需求的代谢产物。阅读阅读P50P50：思索第二段的问题：思索第二段的问题2.2.将酶或细胞

8、固定化的方法将酶或细胞固定化的方法将酶或细胞包将酶或细胞包埋在细微网格里埋在细微网格里将酶或细胞将酶或细胞相互衔接起来相互衔接起来将酶或细胞吸将酶或细胞吸附在载体外表上附在载体外表上包埋法包埋法化学结合法化学结合法吸附法吸附法酶适宜采用化学结合和物酶适宜采用化学结合和物理吸附法固定理吸附法固定细胞适宜采用包埋法固定细胞适宜采用包埋法固定细胞个大，酶分子很小细胞个大，酶分子很小个体大的细胞难以被吸附或结合而个体大的细胞难以被吸附或结合而个小的酶容易从包埋的资料中漏出个小的酶容易从包埋的资料中漏出3 3、固定化细胞常用的载体、固定化细胞常用的载体常用的不溶于水的多孔性载体常用的不溶于水的多孔性载体

9、有哪些？有哪些？明胶、琼脂糖、海藻酸钠、明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺等醋酸纤维素、聚丙烯酰胺等 假设反响底物是大分假设反响底物是大分子物质，能否用固定化细子物质，能否用固定化细胞技术胞技术? ? 为什么？为什么？ 那应该采用何种技术那应该采用何种技术? ?练习：练习：1.运用固定化细胞的优点是运用固定化细胞的优点是( )。A.能催化大分子物质的水解能催化大分子物质的水解 B.可催化一系列化学反响可催化一系列化学反响C.与反响物易接近与反响物易接近 D.有利于酶在细胞外发扬作用有利于酶在细胞外发扬作用B2.2.酶的固定方法不包括酶的固定方法不包括( )( )。A.A.将酶吸附在

10、固体外表上将酶吸附在固体外表上 B B将酶相互衔接起来将酶相互衔接起来C C将酶包埋在细微网格里将酶包埋在细微网格里 D D将酶制成固体酶制剂，如加将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉中的酶酶洗衣粉中的酶D3 3、假设反响物是大分子物质，采、假设反响物是大分子物质，采用那种方法催化受限制用那种方法催化受限制( )( )。A A直接运用酶直接运用酶 B B运用化学方法结合的酶运用化学方法结合的酶C C运用固定化细胞运用固定化细胞 D D运用物理吸附法固定的酶运用物理吸附法固定的酶C4 4、以下关于酶和细胞的固定表达、以下关于酶和细胞的固定表达不正确的选项是不正确的选项是( )( )。A A酶分子很小

11、，易采用包埋法酶分子很小，易采用包埋法 B B酶分子很小，易采用化学结合酶分子很小，易采用化学结合或物理吸附法固定的酶或物理吸附法固定的酶C C细胞个大，难被吸附或结合细胞个大，难被吸附或结合 D D细胞易采用包埋法固定细胞易采用包埋法固定A5. 5. 关于固定化酶的表达不正确的选关于固定化酶的表达不正确的选项是项是 ( )( )。A A既能与反响物接触，又能与反响既能与反响物接触，又能与反响 物分别物分别 B B固定在载体上的酶可被反复利用固定在载体上的酶可被反复利用C C可催化一系列反响可催化一系列反响 D D酶的活性和稳定性遭到限制酶的活性和稳定性遭到限制C6 6、固定化细胞对酶的活性影

12、响最小，、固定化细胞对酶的活性影响最小，根本缘由是根本缘由是( )( )。A A防止了细胞破碎、酶的提取纯化防止了细胞破碎、酶的提取纯化过程过程 B B固定化细胞在多种酶促反响中延固定化细胞在多种酶促反响中延续发扬作用续发扬作用C C促化反响终了后，能被吸收和反促化反响终了后，能被吸收和反复利用复利用D D细胞构造保证了各种酶在细胞内细胞构造保证了各种酶在细胞内化学反响中有效的发扬作用化学反响中有效的发扬作用D三、实验操作三、实验操作一制备固定化酵母细胞一制备固定化酵母细胞阅读阅读P5051P5051思索以下问题：思索以下问题：1 1制备过程包括哪几个步骤？制备过程包括哪几个步骤？2 2他以为

13、哪个步骤的操作是最他以为哪个步骤的操作是最重要的一环？重要的一环？1 1、酵母细胞的活化、酵母细胞的活化思索：思索： 关于酵母菌他有哪些关于酵母菌他有哪些知识？知识？ 什么是活化？什么是活化？ 怎样活化？怎样活化？ 应留意什么？应留意什么？活化：活化： 让处于休眠形状的微生物重让处于休眠形状的微生物重新恢复正常的生活形状；新恢复正常的生活形状；本质：本质： 加快新陈代谢；加快新陈代谢；方法：方法： 参与适量的水。参与适量的水。 取取1g1g干酵母，放干酵母，放入入50ml50ml的小烧杯的小烧杯中，参与蒸馏水中，参与蒸馏水10ml10ml，用玻璃棒，用玻璃棒搅拌，使酵母细搅拌，使酵母细胞混合均

14、匀，成胞混合均匀，成糊状，放置糊状，放置1h1h左左右使其活化右使其活化思索：思索： 他以为酵母的活他以为酵母的活化操作有哪些本卷须化操作有哪些本卷须知？知？1、所用容器要大一些；、所用容器要大一些；2、要保证酵母菌的活、要保证酵母菌的活性；性；2 2、配制物质的量浓度为、配制物质的量浓度为0.05mol/L0.05mol/L的的CaCl2CaCl2溶液溶液称取无水称取无水CaCl2 0.83gCaCl2 0.83g。放入。放入200mL200mL的烧杯中，参与的烧杯中，参与150mL150mL的蒸的蒸馏水，使其充分溶解，待用。馏水，使其充分溶解，待用。3 3、配制海藻酸钠溶液、配制海藻酸钠溶

15、液操作：操作： 称取称取0.7g0.7g海藻酸钠，放入海藻酸钠，放入50mL50mL小烧杯中小烧杯中. .加人加人10mL10mL水，用酒精灯水，用酒精灯加热，边加热边搅拌，将海藻酸钠加热，边加热边搅拌，将海藻酸钠调成糊状，直至完全溶化，用蒸馏调成糊状，直至完全溶化，用蒸馏水定容至水定容至10mL10mL。留意，加热时要用。留意，加热时要用小火，或者延续加热，反复几次，小火，或者延续加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止直到海藻酸钠溶化为止 加热使海藻酸钠溶化是操作中加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，涉及到实验的成败，最重要的一环，涉及到实验的成败，一定要按照教材的提示进展操作。一定要按照

16、教材的提示进展操作。海藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞海藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞的质量。假设海藻酸钠浓度过高，的质量。假设海藻酸钠浓度过高，将很难构成凝胶珠；假设浓度过低，将很难构成凝胶珠；假设浓度过低，构成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的构成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。数目少，影响实验效果。该当留意什么问题？该当留意什么问题？4 4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 将溶化好的海藻酸钠溶液冷将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，参与已活化的醉母细却至室温，参与已活化的醉母细胞，进展充分搅拌，使其混合均胞，进展充分搅拌，使其混合均匀，再转移至注射器中。匀，再转移

17、至注射器中。为什么海藻酸钠溶液要冷却？为什么海藻酸钠溶液要冷却？5 5、固定化酵母细胞、固定化酵母细胞 以恒定的速度缓慢地将注射以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的器中的溶液滴加到配制好的CaCl2CaCl2溶液中，察看液滴在溶液中，察看液滴在CaCl2CaCl2溶液中构成凝胶珠的情形。将这溶液中构成凝胶珠的情形。将这些凝胶珠在些凝胶珠在CaCl2CaCl2溶液中浸泡溶液中浸泡30 30 minmin左右。左右。 刚构成的凝胶珠应在刚构成的凝胶珠应在CaCl2CaCl2溶液中溶液中浸泡一段时间，以便构成稳定的构造。浸泡一段时间，以便构成稳定的构造。 检验凝胶珠的质量能否合格，可以检

18、验凝胶珠的质量能否合格，可以运用以下方法：运用以下方法： 一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，假设凝胶珠不容易破验桌上用手挤压，假设凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就阐明凝胶珠的制裂，没有液体流出，就阐明凝胶珠的制造胜利。造胜利。 二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，假设凝胶珠很容易弹起，也能阐明制备假设凝胶珠很容易弹起，也能阐明制备的凝胶珠是胜利的。的凝胶珠是胜利的。这一阶段胜利与否呢？怎样评价？这一阶段胜利与否呢？怎样评价？察看凝胶珠的颜色和外形察看凝胶珠的颜色和外形:假设制造的凝胶珠颜色过浅、呈白假设制造的凝胶珠颜色过浅、呈

19、白色，阐明海藻酸钠的浓度偏低，固色，阐明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；假设构成定的酵母细胞数目较少；假设构成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，那么的凝胶珠不是圆形或椭圆形，那么阐明海藻酸钠的浓度偏高，制造失阐明海藻酸钠的浓度偏高，制造失败，需求再作尝试。败，需求再作尝试。二用固定化细胞发酵二用固定化细胞发酵1 1、将固定好的酵母细胞、将固定好的酵母细胞( (凝胶凝胶珠珠) )用蒸馏水冲洗用蒸馏水冲洗2-32-3次。次。 2 2、 将将150mL150mL质量分数为质量分数为10%10%的的葡萄糖溶液转移到葡萄糖溶液转移到200mL200mL的锥形的锥形瓶中，再参与固定好的酵母细瓶中，再参

20、与固定好的酵母细胞，置于胞，置于2525下发酵下发酵24h24h。这一阶段胜利与否呢？怎这一阶段胜利与否呢？怎样评价？样评价？察看发酵的葡萄糖溶液；察看发酵的葡萄糖溶液；利用固定的酵母细胞发酵产生利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多气酒精，可以看到产生了很多气泡，同时会闻到酒味。泡，同时会闻到酒味。还有其他方法吗？还有其他方法吗？请思索课后练习请思索课后练习 P52P52类型类型优点优点不足不足直直接接使使用用酶酶催化效率高，低催化效率高，低耗能、低污染等。耗能、低污染等。对环境条件非常敏感，对环境条件非常敏感，容易失活；溶液中的酶容易失活；溶液中的酶很难回收，不能被再次很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；利用，提高了生产成本；反应后酶会混在产物中，反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量。可能影响产品质量。固固定定化化酶酶酶既能与反应物酶既能与反应物接触，