酵母細(xì)胞的固定化.ppt

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1、專題四：酶的研究與應(yīng)用課題三高二生物組制作酵母細(xì)胞的固定化什么是固定化酶？水溶性酶水不溶性載體水不溶性酶（固定化酶）固定化技術(shù)一、固定化酶的應(yīng)用實(shí)例1、固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿的圖示：注意反應(yīng)柱的各部分名稱。你能說出反應(yīng)柱的優(yōu)點(diǎn)嗎？2、固定化酶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):1.不溶于水，易于與產(chǎn)物分離。2.可反復(fù)使用。3.可連續(xù)化生產(chǎn)。4.穩(wěn)定性好。缺點(diǎn):一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)，而在生產(chǎn)實(shí)踐中，很多產(chǎn)物的形成都需要通過一系列的酶促反應(yīng)才能得到。固定化過程中往往會(huì)引起酶的失活.怎么辦？二、固定化細(xì)胞技術(shù)1、概念：利用物理或化學(xué)方法將細(xì)胞固定在一定空間的技術(shù)。

2、2、方法：包埋法化學(xué)結(jié)合法物理吸附法2、方法將酶（或細(xì)胞）包埋在細(xì)微網(wǎng)格里.將酶（或細(xì)胞）相互連接起來.將酶（或細(xì)胞）吸附在載體表面上.包埋法化學(xué)結(jié)合法物理吸附法酶和細(xì)胞固定方法的選擇①酶適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定.②細(xì)胞適合采用包埋法固定.（1）方法：（2）原因：①細(xì)胞個(gè)大，酶分子很小.②個(gè)體大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合而個(gè)小的酶容易從包埋的材料中漏出.3、固定化細(xì)胞技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):成本低，操作更容易。缺點(diǎn):固定后的酶或細(xì)胞與反應(yīng)物不容易接近，可能導(dǎo)致反應(yīng)效果下降等。4、固定化細(xì)胞常用的載體常用的不溶于水的多孔性載體有哪些？明膠、瓊脂糖、海

3、藻酸鈉、醋酸纖維素、聚丙烯酰胺等三、實(shí)驗(yàn)操作1．制備固定化酵母細(xì)胞（1）酵母細(xì)胞的活化：1g干酵母＋10mL蒸餾水→50mL燒杯→攪拌均勻→放置1h，使之活化?！妓伎肌交罨侵甘裁?？（2）配制CaCl2溶液：0.83gCaCl2＋150mL蒸餾水→200mL燒杯→充分溶解備用?；罨侵缸屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復(fù)正常生活狀態(tài)的過程。（3）配制海藻酸鈉溶液：0.7g海藻酸鈉＋10mL水→50mL燒杯→酒精燈微火（或間斷）加熱，并不斷攪拌，直至溶化→蒸餾水定容到10mL?！妓伎肌轿⒒鸺訜岵⒉粩鄶嚢璧哪康氖鞘裁?？（4）海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞的混合：將溶化的

4、海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加入活化酵母細(xì)胞液，攪拌后吸入到注射器中。防止海藻酸鈉焦糊?！妓伎肌綖槭裁匆鹊胶Ｔ逅徕c溶液冷卻后才能加入酵母細(xì)胞呢？（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CaCl2溶液中并浸泡30min，形成凝膠珠狀顆粒?！妓伎肌紺aCl2溶液所起的作用是什么？防止高溫殺死酵母細(xì)胞。使膠體聚沉2、固定化酵母細(xì)胞的發(fā)酵（6）沖洗：將固定的酵母細(xì)胞凝膠珠用蒸餾水沖洗2～3次。（7）發(fā)酵：150mL10％葡萄糖＋固定化酵母細(xì)胞→200mL錐形瓶→密封→25℃發(fā)酵24h。〖思考〗發(fā)酵過程中錐形瓶為什么要密封？〖思考〗錐形瓶中的

5、氣泡和酒精是怎樣形成的？〖思考〗在利用固定化酶或固定化細(xì)胞進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的過程中，需要無菌操作嗎？酵母菌的酒精發(fā)酵需要缺氧條件。酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生的。需要。練習(xí)答案:1.答：直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞催化的優(yōu)缺點(diǎn)如下：類型優(yōu)點(diǎn)不足直接使用酶催化效率高，低耗能、低污染等。對(duì)環(huán)境條件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很難回收，不能被再次利用，提高了生產(chǎn)成本；反應(yīng)后酶會(huì)混在產(chǎn)物中，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量。固定化酶酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，同時(shí)，固定在載體上的酶還可以被反復(fù)利用。一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)，而在生產(chǎn)實(shí)踐中，很多產(chǎn)物的形成都通過一系列的酶

6、促反應(yīng)才能得到的。固定化細(xì)胞成本低，操作更容易。固定后的酶或細(xì)胞與反應(yīng)物不容易接近，可能導(dǎo)致反應(yīng)效果下降等。