人教版高中生物选修一专题四课题3-酵母细胞的固定化-课件(共15张PPT)

1、酵母细胞的固定化酶固定化酶固定化细胞酵母细胞的固定化优点缺点优点缺点实例优点缺点易失活，难回收，不能再次利用酶具有专一性成本低，操作更容易与反应物不容易接近，可能导致反应效果下降可反复利用固定化？固定化酵母细胞实例高效性，低耗能，低污染一、固定化酶的应用实例 固定化酶技术生产高果糖浆的图示：1、注意反应柱的各部分名称。2、你能说出固定化酶的优点吗？（1）使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；（2）固定在载体上的酶可以被反复利用。葡萄糖 果糖葡萄糖异构酶(1)常用的几种固定方式包埋法 化学结合法 物理吸附法 固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。 一般来说

2、，酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定。这是因为细胞体积大，而酶分子很小；体积大的细胞难以被吸附或结合，而体积小的酶容易从包埋材料中漏出。二、固定化技术原理和常用方法(2)包埋法固定化细胞即将微生物细胞 包埋在不溶于水的 中。常用的载体有明胶、琼脂糖、 、醋酸纤维素和 等。均匀地 聚丙烯酰胺 多孔性物质海藻酸钠 例1. 下图是几种固定方法，其中适合固定酵母细胞的是( )D 【连一连】 操作容易 对酶活性影响小 固定一系列酶固定化酶 微生物发酵过程变 成连续的酶反应 反应物是大分子固定化细胞 需要考虑营养条件 需要考虑适宜的温度和pH酵母细胞在生产中的广泛应用工业生产酒

3、精，解决能源问题酒精在食品行业中应用广泛酵母细胞在高考命题中的重要位置命题方向主要有酵母细胞结构（如图）酵母细胞呼吸（兼性厌氧）酵母菌的计数（抽样检测）酵母菌在生态系统中的地位（作为分解者）果酒制作（传统发酵技术）基因工程作为受体细胞与细菌相比更具有优势酵母细胞固定（尝试实验一下吧！）三、固定化酵母细胞酵母细胞的活化（一）制备固定化酵母细胞配制0.05mol/L CaCl2 溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合固定化酵母细胞 1g干酵母+ 10mL蒸馏水50mL 烧杯搅拌均匀放置 1h，使其活化活化：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。 活化后溶液体积增大 0.7

4、g 海藻酸钠10mL 水50mL 烧杯酒精灯小火（或间断）加热，并不断搅拌，使之溶化蒸馏水定容到 10mL。将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入活化酵母细胞液，搅拌后吸到注射器中。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，使其在溶液中浸泡30min.CaCl2的作用：使海藻酸钠胶体发生聚沉，形成凝胶珠实验操作浸泡30min目的：使形成的凝胶珠稳定（二）用固定化酵母细胞发酵固定化酵母细胞冲洗发酵洗去CaCl2和杂菌将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗 23 次。目的？150mL10葡萄糖固定化酵母细胞200mL 锥形瓶密封25发酵 24h。1.作为酵母菌发酵的原料2.

5、为酵母菌的生长发育提供营养(能量）葡萄糖作用：检验凝胶珠的质量是否合格，也可以使用下列方法： 一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。 二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。思考1、加热溶化海藻酸钠时，要小火间断加热并不断搅拌的目的是什么？2、为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？3、发酵过程中锥形瓶为什么要密封？4、锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？5、如果希望反复使用固定化酵母细胞，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？6、CaCl2的作用是什么?使海藻

6、酸钠胶体发生聚沉，形成凝胶珠防止海藻酸钠焦糊防止高温杀死酵母细胞酵母菌的酒精发酵需要无氧条件酵母菌无氧呼吸产生需要结果分析与评价1、观察凝胶珠的颜色和形状:如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度 ，酵母细胞易从包埋材料中 ，固定的酵母细胞数目 ；偏低漏出较少 如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度 ，或 或 ，制作失败。偏高如果用海藻酸钠固定小球藻，凝胶珠的颜色为绿色合格的凝胶珠应该是淡黄色、圆形或椭圆形的注射器推进速度太快距CaCl2溶液液面太近结果分析与评价2、观察发酵的葡萄糖溶液；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泡，同时会闻到酒味。还有其

7、他方法鉴定产物吗？酒精鉴定：酸性的重铬酸钾+酒精橙色变成灰绿色CO2鉴定： 澄清石灰水变浑浊 溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄例2：（2015苏州二模）. 下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述中，正确的是（ ）A. 从酶的固定方式看, 化学结合法比物理吸附法对酶活性影响小B. 刚溶化的海藻酸钠溶液应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液C. 海藻酸钠凝胶珠用蒸馏水冲洗的目的是洗去CaCl2和杂菌D. 固定化酶和固定化细胞都能反复使用，但酶的活性迅速下降例3：（多选）右图为某同学利用海藻酸钠固定化酵母细胞的实验结果，出现此结果的可能原因有（ ）A海藻酸钠浓度过高B酵母细胞已经死亡C注射器中的溶液推进速度

8、过快D注射器距离CaCl2溶液液面太近ACDC例4：图1是制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，请回答以下相关问题：（1）图1中X溶液为 ，其作用是使 。（2）图1中制备的凝胶球通常还需用 洗涤后再转移到图2装置中，图2发酵过程中搅拌的目的是使 。（3）在用海藻酸钠包埋酵母菌形成凝胶珠的过程中，加热溶解海藻酸钠时需注意用 加热，然后将溶化好的海藻酸钠溶液 后，加入酵母菌充分搅拌混合均匀。（4）图2装置中的葡萄糖除了作为酵母菌发酵的原料以外，还具有 作用。CaCl2溶液海藻酸钠形成凝胶珠蒸馏水培养液与酵母菌充分接触小火间断冷却至室温为酵母菌的生长发育提供营养直接使用酶固定化酶固定化细胞制作方法化学结合法固定化、物理吸附法固定化包埋法固定化是否需要营养物质催化反应单一或多种单一一系列(或多种)反应底物各种物质(大分子、小分子)缺点对环境条件非常敏感,易失活;难回