酵母细胞固定化课件-高二下学期生物人教版选修1

1、酵母细胞的固定化技术教材来源：人民教育出版社 普通高中课程标准实验教科书生物选修 1 生物技术实践专题4 酶的研究与应用 课题3 酵母细胞的固定化实验目的实验的原理0102复习回顾实验结果0506目 录CONTENTS实验步骤0307注意事项04实验材料和器具08思考讨论PART ONE复习回顾固定化方法固定化方法定义图示物理吸附法将酶（细胞）吸附在载体表面上化学结合法将酶（细胞）相互连接起来包埋法将酶（细胞）包埋在细微网格里酶和细胞的固定化方法和特点固定对象酶细胞适宜固定法化学结合法、物理吸附法包埋法特点体积小，固定一种酶包埋法易丢失体积大，固定一系列酶难以化学结合和物理吸附PART TWO

2、实验目的2、掌握固定化酵母细胞的实验操作过程, 达到能够进行实际操作的目的1、了解细胞固定化技术原理3、了解酵母细胞通过无氧条件进行酒精发酵的过程PART THREE实验原理 1.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者细胞固定在一定空间的技术。包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。 细胞多采用包埋法固定化。常用的包埋载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维和聚丙烯酰胺等。 2.酵母细胞通过无氧呼吸进行酒精发酵C6H12O6（葡萄糖）2C2H5OH（酒精）+2CO2（二氧化碳）+ATP（能量） 本实验选用海藻酸钠作为载体包埋酵母菌细胞。PART FOUE实验材料和用具实验材料干酵母、海

3、藻酸钠、无水CaCl2、蒸馏水、质量分数为10%的葡萄糖溶液实验器具天平、药匙、称量纸、烧杯（50mL，200mL）、玻璃棒、量筒、酒精灯、三角架、试管夹、石棉网、注射器、锥形瓶、恒温箱海藻酸钠:一种天然多糖，是由海带中提取的天然多糖碳水化合物,难溶于水。 可作为食用的食品添加剂,也可作为支架材料用于医学用途，其温和的溶胶凝胶过程、良好的生物相容性使其适于作为释放或包埋药物。PART FIVE实验步骤20122014酵母细胞的活化配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液将海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合固定化酵母细胞用固定化酵母细胞发酵1、酵母细胞的活化称取1g干酵母，放入 中，加入 用玻璃棒搅拌，使酵

4、母细胞混合均匀，成糊状，放置1h左右，使其活化。思考：为什么要活化呢？在缺水状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于( )的微生物重新恢复正常的生活状态。休眠状态（一）准备固定化酵母细胞50mL的小烧杯蒸馏水10mL。酵母体积会膨大，避免溢出。2、配置物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液称取无水CaCl2 0.83g，放入200mL的烧杯中，加入150mL的蒸馏水，使其充分溶解，待用。CaCl2物质的量浓度为0.05mol/L浓度过大，凝胶珠硬度大，易开裂;浓度过小，不易形成凝胶珠3、配制海藻酸钠溶液（关键）称取0.7g海藻酸钠，放入50mL小烧杯中，加入10mL蒸馏水，用酒精灯

5、加热，边加热边搅拌，将海藻酸钠调成糊状，直至完全溶化，用蒸馏水定容至10mL。加热时要用 ，或者 反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。小火间断加热水浴加热15mL 海藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少。4、海藻酸钠溶液和酵母细胞混合将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入以活化的酵母细胞，进行充分搅拌，再转移至注射器中。 注意事项A、溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温，否则会因温度过高杀死酵母菌B、搅拌要彻底充分，使两者混合均匀，以免影响实验结果的观察?凝胶珠中含气泡含有气泡的凝胶珠发酵时会因为气泡膨胀而破裂

6、影响实验结果。注射器体积不要过大。在用注射器吸一定量的混合液后可用手指轻弹注射器排气。直至注射器内的混合液中看不到明显的气泡再滴凝胶珠。5、固定化酵母细胞以恒定的速度缓慢的将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，将形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右。注意事项B、可利用海藻酸钠制成不含酵母菌的凝胶珠，用作对照A、海藻酸钠胶体在CaCl2的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠，需稳定30min左右高度适宜，缓慢匀速滴入注射器针口距液面15厘米左右 距离过近、滴加速度过快， 均会导致凝胶珠呈蝌蚪状。（二）用固定化酵母细胞发酵1、将固定化的酵母细胞（凝胶珠）用蒸馏水冲洗2到3次。 2、将

7、150mL质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到200mL的锥形瓶中，再加入固定好的酵母细胞，置于25摄氏度下发酵24h。除去凝胶珠表面多余的CaCl2溶液既可作为发酵底物，也可作为酵母细胞的营养物质PART SIX实验结果（一）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偏低，固定的酵母细胞数目较少；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偏高，制作失败，需要再作尝试。将凝胶珠拿出来放在桌子上轻轻挤压，不破；摔打它会弹起。（二）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PART SEVEN注意事项1.酵母活化时，体积会膨大，需要选择合适的容器避免溢出。2.溶化海藻酸钠时要用小火，或者间断加热的方法反复几次，直到海藻酸钠溶化为止，同时不断搅拌以防止海藻酸钠焦糊。3.海藻酸钠溶液和酵母细胞混合时，需要将海藻酸钠溶液冷却至室温，防止将酵母细胞杀死。并且搅拌要彻底充分，使两者混合均匀，以免影响实验结果的观察。4.用注射器吸一定量的混合液后可用手指轻弹注射器排气，直至注射器内的混合液中看不到明显的气泡再滴凝胶珠，避免凝胶珠