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《4.3酵母細(xì)胞的固定化》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、專題4酶的研究與應(yīng)用課題3酵母細(xì)胞的固定化【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.說出固定化酶和固定化細(xì)胞作用和原理2.嘗試制備固定化酵母細(xì)胞,并利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵【學(xué)習(xí)過程】一、課題背景思考:我們?nèi)绾文軐?shí)現(xiàn)酶的固定化和細(xì)胞的固定化?酶:優(yōu)點(diǎn):催化效率高,低耗能、低污染,大規(guī)模地應(yīng)用于食品、化工等各個(gè)領(lǐng)域。實(shí)際問題:對(duì)環(huán)境條件敏感,易失活;溶液中的酶很難回收,不能再次利用,提高了生產(chǎn)成本;反應(yīng)后的酶會(huì)混合在產(chǎn)物中,如不除去,會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。設(shè)想:固定化酶:優(yōu)點(diǎn)實(shí)際問題:一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng),而在生產(chǎn)實(shí)踐中
2、,很多產(chǎn)物的形成都是通過一系列的酶促反應(yīng)才能得到的設(shè)想:固定化細(xì)胞:優(yōu)點(diǎn)二、基礎(chǔ)知識(shí)(一)固定化酶的應(yīng)用實(shí)例仔細(xì)閱讀課文,舉例說明固定化酶技術(shù)是如何實(shí)現(xiàn)的?與一般的酶反應(yīng)相比,意義在哪里?高果糖漿是指能將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖的酶是。使用固定化酶技術(shù),將這種酶固定在一種上,再將這些酶顆粒裝到一個(gè)反應(yīng)柱內(nèi),柱子底端裝上分布著許多小孔的。酶顆粒無法通過篩板的小孔,而反應(yīng)溶液卻可以自由出入。生產(chǎn)過程中,將葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的上端注入,使葡萄糖溶液流過反應(yīng)柱,與接觸,轉(zhuǎn)化成果糖,從反應(yīng)柱的下端流出。反應(yīng)柱能連續(xù)使
3、用半年,大大降低了生產(chǎn)成本,提高了果糖的產(chǎn)量和質(zhì)量。(二)固定化細(xì)胞技術(shù)閱讀課文,試說明固定化酶技術(shù)與固定化細(xì)胞技術(shù)有哪些異同?固定化酶和固定化細(xì)胞是利用或方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù),包括、和法。一般來說,酶更適合采用和法固定,而細(xì)胞多采用法固定化。這是因?yàn)榧?xì)胞個(gè)大,而酶分子很小;個(gè)大的難以被或,而個(gè)小的酶容易從中漏出。包埋法法固定化細(xì)胞即將微生物細(xì)胞包埋在不溶于水的中。常用的載體有、、、和等。三、實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)操作中,制備固定化酵母細(xì)胞的操作可以分為哪幾步?應(yīng)該注意哪些問題?(一)制備固定
4、化酵母細(xì)胞制備固定化酵母細(xì)胞需要的材料是、和1.酵母菌的活化活化就是處于狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)。2.配制物質(zhì)的量嘗試為0.05mol/L的Cacl2溶液3.配制海藻酸鈉溶液加熱溶化海藻酸鈉時(shí)要注意:4.海藻酸鈉溶液與酵母菌細(xì)胞混合5.固定化酵母細(xì)胞以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的溶液中,并浸泡(時(shí)間)。(二)用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵1.將固定好的酵母細(xì)胞用沖洗2-3次。2.發(fā)酵時(shí)的溫度就為,時(shí)間。四、結(jié)果分析與評(píng)價(jià)結(jié)果分析中,如何通過凝膠珠的特點(diǎn)來判斷細(xì)胞固定化是否成功?(一
5、)觀察凝膠珠的顏色和形狀如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色,說明;如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形,則說明,制作失敗,需再作嘗試。(二)觀察發(fā)酵的葡萄糖溶液利用固定的酵母細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)生酒精,可以看到產(chǎn)生了很多,同時(shí)會(huì)聞到五、課題延伸工廠化生產(chǎn)是在什么條件下進(jìn)行的?工業(yè)生產(chǎn)中,細(xì)胞的固定化技術(shù)是在條件下進(jìn)行的【鞏固練習(xí)】1.使用固定化細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)是()。A.能催化大分子物質(zhì)的水解 B.可催化一系列化學(xué)反應(yīng)C.與反應(yīng)物易接近 D.有利于酶在細(xì)胞外發(fā)揮作用2.酶的固定方法不包括()。A.將酶吸附在固體表面上B.
6、將酶相互連接起來C.將酶包埋在細(xì)微網(wǎng)格里D.將酶制成固體酶制劑,如加酶洗衣粉中的酶3.下列關(guān)于酶制劑的敘述錯(cuò)誤的是()。A.酶制劑是包含酶的制品B.包內(nèi)酶和包外酶均可用于制成酶制品C.酶制品的生產(chǎn)包括酶的生產(chǎn)、提取、分離純化和固定化等D.固定化細(xì)胞不屬于酶制劑4.如果反應(yīng)物是大分子物質(zhì),采用那種方法催化受限制()。A.直接使用酶B.使用化學(xué)方法結(jié)合的酶C.使用固定化細(xì)胞D.用物理吸附法固定的酶5.下列關(guān)于酶和細(xì)胞的固定敘述不正確的是()。A.酶分子很小,易采用包埋法B.酶分子很小,易采用化學(xué)結(jié)合或物
7、理吸附法固定的酶C.細(xì)胞個(gè)大,難被吸附或結(jié)合D.細(xì)胞易采用包埋法固定6.關(guān)于固定化酶的敘述不正確的是()。A.既能與反應(yīng)物接觸,又能與反應(yīng)物分離B.固定在載體上的酶可被反復(fù)利用C.可催化一系列反應(yīng)D.酶的活性和穩(wěn)定性受到限制7.固定化細(xì)胞對(duì)酶的活性影響最小,根本原因是()。A.避免了細(xì)胞破碎、酶的提取純化過程B.固定化細(xì)胞在多種酶促反應(yīng)中連續(xù)發(fā)揮作用C.促化反應(yīng)結(jié)束后,能被吸收和重復(fù)利用D.細(xì)胞結(jié)構(gòu)保證了各種酶在細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)中有效的發(fā)揮作用8.關(guān)于酵母細(xì)胞活化的說法,不正確的是()。A.酵母細(xì)胞活
8、化就是由無氧呼吸變成有氧呼吸B.活化就是讓處于休眠狀態(tài)的細(xì)胞恢復(fù)生活狀態(tài)C.酵母細(xì)胞活化所需要的時(shí)間較短D.酵母細(xì)胞活化后體積增大9.下列關(guān)于酶的敘述中正確的是()。A.酶都提取于動(dòng)植物細(xì)胞B.酶制劑能夠重復(fù)利用C.果酒和果汁能夠用酶制劑澄清D.酶固定后稱為酶制劑10.對(duì)配制海藻酸鈉溶液的敘述不準(zhǔn)確的是()。A.加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環(huán)B.海藻酸鈉的濃度涉及固定化細(xì)胞的質(zhì)量C.海藻酸鈉的濃度過高,易形成凝膠珠①②③D.海藻酸鈉的濃度過低,形成凝膠珠內(nèi)包埋