酶的固定化ppt課件.ppt

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1、第四節(jié)酶的固定化課程標(biāo)準(zhǔn)1．嘗試制備和應(yīng)用固定化酶。2．通過實(shí)驗(yàn)了解并探討固定化酶的應(yīng)用價(jià)值。課標(biāo)解讀1．說出固定化酶的作用、原理和制備方法。2．了解木瓜蛋白酶的固定化及其制備過程。3．說出固定化細(xì)胞的作用、原理和方法。探討固定化酶和固定化細(xì)胞的應(yīng)用價(jià)值。(1)概念：通過_____或_____的方法，將_______的酶與_______的載體結(jié)合，使酶固定在載體上，并在一定的_________內(nèi)進(jìn)行催化反應(yīng)，這樣制成的酶稱為固定化酶。固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)1．固定化酶物理化學(xué)水溶性不溶性空間范圍(2)優(yōu)點(diǎn)：固定化酶_____穩(wěn)定，可以_

2、____________。制品較易_____，所需工藝設(shè)備_________。應(yīng)用固定化酶，工業(yè)生產(chǎn)可以實(shí)現(xiàn)_______、_______、_______，極大地降低_________。(1)概念：利用適當(dāng)?shù)腳____將_____________固定起來稱為細(xì)胞固定化技術(shù)。(2)優(yōu)點(diǎn)：固定化細(xì)胞比固定化酶_______，______________，目前對_____和_______等單細(xì)胞的固定已顯示出明顯的優(yōu)勢。2．固定化細(xì)胞活性反復(fù)使用多次純化簡單易行大批量連續(xù)化自動(dòng)化生產(chǎn)成本載體合成酶的細(xì)胞更簡捷使用壽命更細(xì)菌酵母菌長日常生活中人們用來

3、蒸饅頭的發(fā)酵粉在浸泡宜用涼水、溫水還是開水？提示浸泡發(fā)酵粉最好用溫水——溫度過低，不利于發(fā)揮酶活性；溫度過高會殺死酵母細(xì)胞。[思維激活1]酶的固定化方法大致可以分為以下三類：(1)包埋法：是指將酶包裹在多孔的載體中，如將酶包裹在聚丙烯酰胺凝膠等高分子凝膠中，或包裹在硝酸纖維素等半透性高分子膜中，如下圖C、D。(2)共價(jià)鍵結(jié)合法：是指將酶分子相互結(jié)合，或?qū)⑵浣Y(jié)合到纖維素、瓊脂糖、離子交換樹脂等載體上的固定方式，也叫交聯(lián)法或化學(xué)結(jié)合法，如下圖B。(3)物理吸附法：是指將酶吸附到固體吸附劑表面的方法，固體吸附劑多為活性炭、多孔玻璃等，如下圖A。1．

4、固定化酶的方法(1)細(xì)胞固定化的方法①包埋法a．含義：將細(xì)胞包埋在多孔載體的內(nèi)部而制成固定化細(xì)胞的方法。b．凝膠包埋法是應(yīng)用最廣泛的細(xì)胞固定化方法，適用于微生物、動(dòng)物和植物細(xì)胞的固定化。所使用的載體主要有瓊脂、海藻酸鈣凝膠、角叉菜膠、明膠等。②吸附法a．動(dòng)物細(xì)胞大多數(shù)具有附著特性，能夠很好地附著在容器壁、微載體和中空纖維等載體上。2．固定化細(xì)胞的方法與優(yōu)缺點(diǎn)b．將植物細(xì)胞吸附在泡沫塑料的大孔隙或裂縫中，或?qū)⒅参锛?xì)胞吸附在中空纖維的外壁上。(2)固定化細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)①固定化細(xì)胞仍能進(jìn)行正常的生長、繁殖和代謝，可以像游離的細(xì)胞一樣用于發(fā)酵生產(chǎn)。②固定

5、化細(xì)胞技術(shù)免去了破碎細(xì)胞提取酶等步驟，能充分利用細(xì)胞內(nèi)的酶，因而，固定化細(xì)胞內(nèi)酶的活性基本沒有損失。③保留了細(xì)胞內(nèi)原有的多酶系統(tǒng)，對于多步催化的連續(xù)反應(yīng)優(yōu)勢就更加明顯。(3)固定化細(xì)胞的缺點(diǎn)①固定化細(xì)胞只能用于生產(chǎn)胞外酶和其他能夠分泌到細(xì)胞外的產(chǎn)物。②由于載體的影響，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)和產(chǎn)物的擴(kuò)散受到一定的限制。③在好氧性發(fā)酵中，限制了溶解氧的傳遞和輸送。④為了維持細(xì)胞的正常生命活動(dòng)，需要提供足量的營養(yǎng)物質(zhì)。下列不屬于固定化酶在利用時(shí)的特點(diǎn)的是()。A．有利于酶與產(chǎn)物分離B．可以被反復(fù)利用C．能自由出入依附的載體D．一種固定化酶一般情況下不能催化一系

6、列酶促反應(yīng)解析將酶固定于不溶于水的載體上，使酶既能與反應(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，但是一種固定化酶只能催化一種反應(yīng)，不能催化一系列反應(yīng)。答案C【鞏固1】剛釀制的啤酒往往含有少量的_______而顯得渾濁。如果加入木瓜蛋白酶，可以使其水解成_______，供_______增殖所需，從而縮短_____時(shí)間，提高_(dá)________，使酒質(zhì)_________。用_____培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，取1mL菌液加入燒杯中，再加入8mL_________和體積分?jǐn)?shù)為2%的_____(_______℃)16mL，攪拌均勻，待

7、_____________后，切成8～9mm3的小塊，用________和______洗凈，即得到固定化的大腸桿菌細(xì)胞。固定化酶和固定化細(xì)胞的制備1．木瓜蛋白酶的應(yīng)用2．大腸桿菌細(xì)胞的固定化蛋白質(zhì)氨基酸酵母菌發(fā)酵啤酒產(chǎn)量澄清醇和液體生理鹽水瓊脂45～50瓊脂凝膠凝固生理鹽水蒸餾水在酶的固定化過程中，為什么不能使用金屬工具？提示由于金屬工具能夠改變酶的電荷，故在進(jìn)行酶的固定化操作過程中，不能使用金屬工具，如金屬鑷子等。[思維激活2]木瓜蛋白酶的固定化(1)酶的固定化(2)檢驗(yàn)酶的活性取3只50mL小燒杯，編號，分別加入20mL體積分?jǐn)?shù)為5%的蛋

8、清稀釋液。以1號燒杯作空白對照，向2號燒杯中加入剛制備的尼龍固定化酶。45℃水浴加熱10min。用玻璃棒將固定化酶塊取出，用物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L的NaCl