人教版高二选修一4.3酵母细胞的固定化课件28PPT

酵母菌的分离纯化

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 酵母菌的分离纯化、固定化和酒精发酵

第一部分 酵母菌的分离纯化

一、实验目的

应用酵母菌的生理生化和生态学的特点，从自然环境中分离酵母菌，并掌握微生物分离纯化的基本方法。

二、实验原理

酵母菌常见于含糖份比较高的环境中，如果园土、菜园土及果皮等的表面。多数酵母菌喜欢偏酸条件，最适pH为酵母菌生长迅速，容易分离培养。在液体培养基中，酵母菌比霉菌生长快，利用酸性条件则可以抑制细菌的生长。因此常用酸性液体培养基获得酵母菌的加富培养，然后在固体培养基上划线分离纯化。

三、器材和用品

1、甘蔗、苹果皮、葡萄皮、果园土、菜园土等。

2、马铃薯葡萄糖琼脂培养基：马铃薯200g（煮开10min后过滤取汁），葡萄糖20g，琼脂20g，水1000ml，pH自然。分装三角瓶；试管斜面1支/组

3、乳酸马铃薯葡萄糖培养液：配方同上，不加琼脂加乳酸，按1000ml培养基加入5ml乳酸，pH为左右，再分装试管9ml2支/组。

4、无菌吸管3支/组、无菌培养皿、100ml无菌水1瓶/组、涂棒、美兰染液、显微镜、接种环等。

四、实验方法

1、接种：取果皮（不需冲洗）或土壤5克，加入到100ml无菌水中，充分搅拌后，用无菌吸管取1ml接入到9ml乳酸马铃薯葡萄糖培养液中，在28-30℃培养箱中培养24h，可见培养液变浑浊。

2、加富培养：用无菌吸管取上述培养液1ml，注入另1管乳酸马铃薯葡萄糖培养液中，在28-30℃培养箱中培养24h。

3、镜检：用无菌操作法用接种环取少量菌液置于载玻片上，中央滴一滴美兰染液，混合均匀后制成水浸片，在高倍镜下观察酵母菌的形态及出芽方式，并可根据菌体是否染色来区分酵母菌的死活细胞，因活细胞使美兰染液还原，故菌体不着色。

4、涂皿：用马铃薯葡萄糖琼脂培养基溶化后制成平板，用无菌吸管取加富培养液到平板中，用涂棒涂匀后培养24h。

固定化技术应用－酶和细胞的固定化

试题中出现固定酶能不能催化一系列反应，查找资料，没有权威资料认为已经存在催化系列反应的酶，应该是研究方向。

选修知识的考查已经出现应用方向，也拓展到了技术的前景。也就是说，需要在教学中创设情境适当扩大知识面，结合试题进行教学会收到很好的效果，如固定化酶技术可以拓展到固定化细胞。

问题：固定化技术以及发展前景如何？什么是固定化酶？什么是固定化细胞？

01

1.固定化酶技术

固定化酶技术是用物理或化学手段。将游离酶封锁住固体材料或限制在一定区域内进行活跃的、特有的催化作用，并可回收长时间使用的一种技术。

酶的固定化技术已经成为酶应用领域中的一个主要研究方向。经固定化的酶与游离酶相比具有稳定性高、回收方便、易于控制、可反复使用、成本低廉等优点，在生物工业、医学及临床诊断、化学分析、环境保护、能源开发以及基础研究等方面发挥了重要作用。

2.固定化酶技术的发展

以前，固定化酶技术是把从生物体内提取出来的酶，用人工方法固定在载体上。

1916年Nelson和GrImn最先发现了酶的固定化现象。科学家们就开始了同定化酶的研究工作。

1969年日本一家制药公司第一次将固定化的酰化氨基酸水解酶用于从混合氨基酸中生产L－氮基酸，开辟了固定化酶在工业生产中的新纪元。

我国的固定化酶研究开始于1970年，首先是微生物所和上海生化所的工作者开始了固定化酶的研究 。

当今，固定化酶技术发展方向是无载体的酶固定化技术。

邱广亮等用磁性聚乙二醇胶体粒子作载体，采用吸附－交联法，制备出具有磁响应性的固定化糖化酶，简称磁性酶(MIE) 一方面由于载体具有两亲性，MIE可稳定的分散于水相或有机相中，充分的进行酶催化反应；另一方面，由于载体具有磁响应性，MIE又可借助外部磁场简单地回收，反复使用，大大提高酶的使用效率。

Puleo等将钛合金表面用丙烯酸胺等离子体处理引入氨基，然后将含碳硝化甘油接枝于钛合金表面，或者将等离子体处理的钛合金先由琥珀酸酐处理，再用含碳硝化甘油接枝，进而将溶菌酶和骨形态蛋白进行固定，实现了生物分子在生物惰性金属上的固定化。

部穿了一些小孔，移植的组培苗成活率达到　

１００％。为了便于移栽后管理，学生们还利用大饮　料瓶和废旧输液管等精心制作了“自动浇水装　

置”（见图１ｂ）。这些组培实验配套器材的制作，　

不仅保证了实验的顺利进行，也为学校节约了经　费开支，同时学生们的创造能力得到了提高。　

一一　

ａ组堵酉定植槽　ｂ自动挠水装置　图１　（３）提高了学生的科学素养　

植物组织培养实验要求很严格。首先，比较　典型的是植物组织培养过程中，要求必须在无菌　的条件下进行接种，对于所用的接种环境、外植　

体、接种器材和培养基等都必须做好消毒灭菌处　

理，否则实验的成功率不高。这就要求学生树立　严谨的科学态度。其次，不同植物材料要求培养　

条件不一样，如要对培养基中激素的加入　种类和数量、温度控制和光照时问等条件进行不　同的探究。在实验过程中，使学生真正体验科学　

探究过程，掌握科学的探究方法，提高科学探究能　力。　

（４）提高了学生的综合实践技能　

组培实验其实是许多学科知识的融合。例如　

在培养基的配制中，既用到化学中溶液的配制知　识，又涉及理化中天平、量筒和温度计等工具的使　用。培养基的配置和激素量的添加都要经过精密　

计算，同时要求学生进行观察、交流、探讨、分析、　写研究报告等等。这些工作与语文、数学知识分　

不开。对于低年级的学生有许多知识是未知先　

学，不断地在实践中学习、应用。所以在组培实验　过程中，提高了学生学科知识的综合运用能力和　

实践技能。　旭阳学校组培实验取得了初步的成功。但今　

后还要继续努力，扩大活动规模，充分利用山区资　源，采集如花草和药材之类的名贵物种，向更广的　

方向去发展。争取在不远的将来，让学校的每一　

位学生都能参与到活动中来，用亲手培育的花草　把校园装点得更加美丽，让科技之花开得更鲜、更　

艳、更美。　（收稿日期：２０１１＿ｏ５．２０）　

酵母细胞固定化实验的改进和拓展探究　

口　陈　维　

江苏省连云港市高级中学　２２２０４２　

摘要针对酵母细胞固定化实验中存在的问题，提出了有针对性的改进建议，并在此基础上开展了一系列的实验拓展探　究。　关键词　细胞固定化　实验改进拓展探究　

第16课时 酵母细胞的固定化

学习目标：

1.说出固定化酶和固定化细胞制作的原理和作用。

2.比较固定化酶和固定化细胞的异同。

3.尝试制备固定化酵母细胞,并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。

预学案：

一、固定化酶的应用实例

1.高果糖浆是指果糖含量为①左右的糖浆。

2.能将葡萄糖转化为果糖的酶是②。使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种③上,再将这些酶颗粒装到一个反应柱内,柱子底端装上分布着许多小孔的④。酶颗粒无法通过筛板的小孔,而⑤却可以自由出入。生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱的⑥注入,使葡萄糖溶液流过反应柱,与葡萄糖异构酶接触,转化成果糖,从反应柱的⑦流出。反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本,提高了果糖的产量和质量。

二、固定化细胞技术

1.固定化酶和固定化细胞是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,包括⑧、化学结合法和物理吸附法。一般来说,酶更适合采用⑨和物理吸附法固定,而细胞多采用⑩固定化。这是因为细胞个大,而酶分子很小;体积大的细胞难以被化学结合或物理吸附,而体积小的酶容易从包埋材料中漏出。

2.包埋法固定化细胞即将微生物细胞均匀包埋在不溶于水的多孔性载体中。常用的载体有明胶、琼脂糖、、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。

三、实验操作

1.制备固定化酵母细胞:制备固定化酵母细胞需要的材料是、CaCl2和。

(1)酵母菌的活化:活化就是处于状态的微生物重新恢复正常的生活状态。

(2)配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液。

(3)配制海藻酸钠溶液:加热溶化海藻酸钠时要注意用微火加热并不断搅拌,防止。

(4)海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合。

(5)固定化酵母细胞:以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的溶液中,并浸泡(时间)。

2.用固定化酵母细胞发酵

(1)将固定好的酵母细胞用冲洗2~3次。

(2)发酵时的温度为,时间24 h。