酵母细胞的固定化课件-高二下学期生物人教版选修1

在食品、化工、轻纺、医药等领域大规模使用酶制剂，说明酶制剂使用有很多优点，你能举出一些吗？催化效率高、低能耗、低污染等生产中直接使用酶存在哪些问题？酶制剂存在的缺陷：1、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；2、溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；3、反应后会混在产物中，可能影响产品质量。(一)固定化酶的应用实例——生产高果糖浆一、基础知识(1)高果糖浆的生产原理葡萄糖异构酶果糖葡萄糖(2)葡萄糖异构酶固定将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。(一)固定化酶的应用实例一、基础知识固定化酶技术的优点：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使用。

一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实际中很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能进行，所以操作比较麻烦。可采用固定化细胞技术。1.将酶或细胞固定化的方法(二)固定化细胞技术一、基础知识包埋法:将酶(或细胞)包埋在细微网格里

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化学结合法（交联法）：

将酶(或细胞)相互连接起来吸附法：将酶(或细胞)吸附在载体表面上【比较】酶和细胞的固定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，固定一种酶体积大，固定一系列酶；难以化学结合和吸附所需条件适宜的温度、pH适宜的温度、pH、营养物质2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别联系：应用相同，都能催化某些反应区别：1)固定化细胞技术操作容易，成本低，容易回收；2)固定化细胞技术对酶活性影响更小；3)固定化细胞固定的一系列酶；4)由于大分子难以通过细胞膜，因此固定化细胞的应用有一定的限制；(二)固定化细胞技术一、基础知识

固定化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(二)固定化细胞技术一、基础知识3.固定化细胞的材料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。活化是指什么？

1g干酵母＋10mL蒸馏水→50mL烧杯→搅拌均匀→放置1h，使之活化。二、实验操作(一)制备固定化酵母细胞（1）酵母细胞的活化

0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水→200mL烧杯→溶解备用(一)制备固定化酵母细胞（2）配制CaCl2溶液（3）配制海藻酸钠溶液

0.7g海藻酸＋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。二、实验操作2.微火加热并不断搅拌的目的是什么？1.海藻酸钠溶液浓度要适宜，为什么？防止海藻酸钠焦糊。浓度过高，很难形成凝胶珠；浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目少，影响实验效果。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。(一)制备固定化酵母细胞（4）海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合（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。二、实验操作1.CaCl2的作用？使胶体聚沉2.如何判断固定化酵母细胞是否成功？观察凝胶珠的颜色和形状。若凝胶珠颜色过浅、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；若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。检验凝胶珠：1、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，就说明凝胶珠制作成功。2、在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也表明制备的凝胶珠是成功的。(1)冲洗：将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗2～3次。(2)发酵：150mL10％葡萄糖＋固定化酵母细胞→200mL锥形瓶→密封→25℃发酵24h。(二)固定化酵母细胞的发酵二、实验操作直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种类一种或几种一种一系列酶常用载体无高岭土、皂土、硅胶、凝胶明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺制作方法无化学结合固定化、物理吸附固定化包埋法固定化营养物质不需要不需要需要催化反应单一或多种单一一系列反应底物各种物质各种物质小分子物质缺点①对环境