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酵母细胞固定化PPT课件

酵母细胞固定化PPT课件

酵母细胞的数目少
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实验探究二： 注射器滴加的速度对固定化细胞质量的影响
滴加速度过快，凝胶珠不呈圆形或椭圆形， 而呈拖尾状或面条状
实验探究三： 注射器滴加时与CaCl2液面的距离对固定化
细胞质量的影响
滴加时离液面过低，凝胶珠也会呈拖尾状
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实验评价：
（一）观察凝胶珠的颜色和形状
①如果制作的凝胶珠颜色过浅、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； ②如果形成的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，需要再作尝试。
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2、配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2 溶液 （1） 过程：
称取无水CaCl2 0.83g，放入200ml的烧杯中， 加入150ml的蒸馏水，使其充分溶解，待用。
（2）注意事项： 溶解物质要彻底，勿用自来水溶解，以防自来
水中各种离子影响实验结果
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3、配制海藻酸钠溶液
（1）过程：称取海藻酸钠，放入
50ml小烧杯中，加入10ml水，用 酒精灯加热，边加热边搅拌，将海 藻酸钠调成糊状，直至完全溶化， 用蒸馏水定容至10ml。
（2）注意事项 加热时要用小火，或者间断加热反复几次，直到
海藻酸钠溶化为止
如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊。
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4、海藻酸钠溶液和酵母细胞混合
（1）过程：将溶化好的海藻酸钠
溶液冷却至室温，加入以活化的酵 母细胞，进行充分搅拌，再转移至 注射器中。
（2）注意事项
①溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温，否则会因 温度过高杀死酵母菌。
②搅拌要彻底充分，使两者混合均匀，以免影响实验 结果的观察

酵母细胞的固定化公开课精品PPT课件

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二、实验操作——酵母细胞的固定化
（1）酵母细胞的活化： 〖思考1〗活化是指什么？ 方法？
• 〖思考2〗在活化酵母的过 程中要注意？
1、酵母细胞活化时体积会变大， 所用容器要大一些，防止活化液溢出； 2、选用的干酵母有较强的活性且物种单一；
二、实验操作——酵母细胞的固定化
（1）酵母细胞的活化： （2）配制CaCl2溶液：
（2）配制CaCl2溶液：
目的？使胶体聚沉。形成稳定 的结构
（3）配制海藻酸钠溶液： •如何判断固定化酵母细胞是否成
（4）酵海母藻细酸胞钠的溶混液合与：---功观？察凝胶珠的颜色和形状 ➢若凝胶珠颜色过浅，说
（5）固定化酵母细胞： 明海藻酸钠的浓度偏低， 固定的酵母细胞数目较少
➢凝胶珠不是圆形或椭圆
二、实验操作——酵母细胞的固定化
思考：用什么方法对酵母细胞的固定化？
包埋法
包埋法常用哪些载体？
明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸 纤维素、聚丙烯酰胺等
三、实验操作
（一）制备固定化酵母细胞
观看视频思考下列问题：
（1）制备过程包括哪几个步骤？ （2）你认为哪个步骤的操作是最 重要的一环？ （3）各步骤应当分别注意什么问 题？
二、实验操作——酵母细胞的固定化
（1）酵母细胞的活化： （2）配制CaCl2溶液：
• 是最重要的环节：
➢如果海藻酸钠浓度过 高，将很难形成凝胶珠；
➢如果浓度过低，形成
的凝胶珠所包埋的酵母
（3）配制海藻酸钠溶液：
（浓度要适宜？）
细胞的数目少，影响实 验效果。
• 注意事项：
加热时要用小火， 或者间断加热（目的？）
利用固定的酵母细胞发酵产生 酒精，可以看到产生了很多气 泡，同时会闻到酒味。 还有其他方法吗？

酵母细胞的固定化上课用ppt课件

酵母细胞的固定化上课用ppt课件
酵母细胞的固定化
2019/12/30
如今，酶已经大规模地应用于食品、化工、轻纺、医药等 各个领域。在应用酶的过程中，人们发现了一些实际问题： 酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感， 容易失活；溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高 了生产成本；反应后酶会混中产物中，可能影响产品质量。
注意事项： 溶解物质要彻底，勿用自来水溶解，以防 自来水中各种离子影响实验结果。
2019/12/30
3、配制海藻酸钠溶液
操作过程：
称取0.7g海藻酸钠，放入 50mL小烧杯中。加人10mL蒸 馏水，用酒精灯加热，边加 热边搅拌，将海藻酸钠调成 糊状，直至完全溶化，用蒸 馏水定容至10mL。 注意事项： 加热时要用小火，或者间断加热，反复几 次，直到海藻酸钠溶化为止。
通过课题背景分析，你有何体会？ 酶：优点： 催化效率高，低耗能，低污染
实际 ①对强酸、强碱、、高温等环境条件敏感，易失活； 问题：②溶液中的酶很难收回，不能被再次利用，提高
了生产成本；
③反应后酶混在产物中，如不去除，会影响产品的品质.
设想：将酶固定在不溶于水的载体上. 固化定 酶：优实点际：酶 同 一既时 种能， 酶与还 只反可能应以催物反化接复一触利种，用化又学. 容反易应与，反而应在物生分产离实，践
固定化细胞技术 2．固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？
固定化细胞固定的是一系列酶 3．如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶 反应，应该选择哪种方法？
固定化细胞技术
4．如果反应物是大分子物质，又应该选择哪 种方法？ 固定化酶技术 （大2019分/12/30子物质不能进入细胞）
（一）制备固定化酵母细胞 阅读P50～51思考下列问题：
问题：中，很多产物的形成都是通过一系列的酶促反 应才能完成的.

酵母细胞的固定化ppt课件

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温故知新：
1、洗衣粉中添加________，可以 更有效地清除顽渍。常用的酶制剂 有_________________四类。 2、影响酶活性的因素有_______、 ________和_________。
1
2
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 一些例子吗？ 催化效率高、低能耗、低污染等。 酶制剂的使用有缺点吗？你能举出一些例子吗？ 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；
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三、固定化细胞技术 3. 酶和细胞固定方法的选择 （1）方法
①酶适合采用化学结合和物理吸附法固定
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三、固定化细胞技术 3. 酶和细胞固定方法的选择 （1）方法
①酶适合采用化学结合和物理吸附法固定 ②细胞适合采用包埋法固定
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三、固定化细胞技术 3. 酶和细胞固定方法的选择 （1）方法
①酶适合采用化学结合和物理吸附法固定 ②细胞适合采用包埋法固定
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四、固定化酵母细胞
（一）制备固定化酵母细胞
1. 酵母细胞的活化
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四、固定化酵母细胞
（一）制备固定化酵母细胞
1. 酵母细胞的活化
（1）什么是活化？
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四、固定化酵母细胞
（一）制备固定化酵母细胞
1. 酵母细胞的活化
（1）什么是活化？ 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。
①细胞个大，酶分子很小 ②个体大的细胞难以被吸附或结合， 个小的酶容易从包埋的材料中漏出
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三、固定化细胞技术 4. 固定化细胞常用的载体
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酵母细胞的固定化ppt课件

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将酶（或细胞）包埋在细微网 格里
将酶（或细胞）相互结合， 或将其结合到载体上。
将酶（或细胞）吸附在载体表 面上
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【比较】酶和细胞的固定方法和特点
酶分子很小， 容易从包埋材料中漏 出。
细胞体积大， 难以被吸附或结合。
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〖思考1〗对固定酶的作用影响较小的固定方 法是什么？
吸附法。 〖思考2〗将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发 酵过程变为连续的酶反应，应当固定（酶、 细胞）。
（5）固定化酵母细胞
以恒定的速度缓慢的将注射器中的溶液滴加CaCl2 溶液中，将形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡 30min左右。 〖思考〗 CaCl2溶液有什么作用？ 使胶体聚沉，形成结构稳定的凝胶珠。刚形成的凝 胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间，以便形成稳 定的结构。
滴加注射器中的溶液时，速度一定要恒定且缓慢， 以便形成的凝胶珠呈均匀的圆形或椭圆形。
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三、实验操作：包埋法固定细胞 1、包埋法固定细胞： 即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性 载体中。 2、包埋时常用的载体包括：
明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯 酰胺等。
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海藻酸钠： 一种天然多糖，是由海带中提取的天然多糖碳水化合 物，可作为食用的食品添加剂，也可作为支架材料用 于医学用途，其温和的溶胶凝胶过程、良好的生物相 容性使其适于作为释放或包埋药物。
这些问题？
催化效率高、低耗能、低污染，大规模地应用于食
品、化工等各个领域
（2）缺点
①天然酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶 剂等条件非常敏感，容易失活
②溶液中酶很难回收，不能再次利用，提高 了生产成本
③反应后，酶会混在产物中，影响产品质量， 难以在工业生产中广泛应用

酵母细胞的固定化人教版选修1ppt课件

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钠浓度过高，很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶
栏
珠所包埋的酵母细胞的数目就少，影响实验效果。
目
链
接
三、直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的比较
直接使用酶
固定化酶
固定化细 胞
酶的种数 制作方法
一种或几种
一种
无
化学结合固定化、物理 吸附固定化
一系列酶 栏
目 链
包埋法固 接 定化
是否需要 营养物质
变式 训练
解析：固定化细胞维持了细胞结构的完整性，为酶充分地发
挥作用提供了稳定的内环境。
栏
答案：D
目 链
接
二、固定化酵母细胞的制备与应用
1．固定化酵母细胞的制备
(1)酵母细胞的活化：在缺水的状态下，微生物会处于休眠
状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生 栏
活状态。
目 链
接
(2)配制CaCl2溶液：0.83 g无水CaCl2＋150 mL蒸馏水→200
将酵母菌包埋在海藻酸钠制成的凝胶珠中，所以与D选项相似。
栏
答案：D
目 链
接
变式 训练
1．相对固定化酶而言，固定化细胞对酶的活性影响较小， 根本原因是( )
A．避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程
B．固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用
栏 目
链
C．催化反应结束后，能被吸收和重复利用
接
D．细胞结构保证了各种酶在细胞内的化学反应中有效地发 挥作用
解析：制备固定化酵母细胞的基本步骤是：酵母细胞的活化
→配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液→配制海藻酸
钠溶液→与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。

酵母细胞固定化2.ppt


• 2．实验设计 • 1．制备固定化酵母细胞 • （1）酵母细胞的活化： 1g干酵母＋10mL蒸馏水→50mL烧杯→搅拌
均匀→放置1h，使之活化。 • 〖思考3〗活化是指什么？
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。
• （2）配制CaCl2溶液： • 0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水→200mL烧杯
包埋法
特点
体积小，固定一种酶。 包埋法容易丢失
体积大，固定一系列酶。 难以化学结合和吸附
• 〖思考1〗对固定酶的作用影响较小的固定 方法是什么？
吸附法。
• 〖思考2〗将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的 发酵过程变为连续的酶反应，应当固定 （酶、细胞）；若将蛋白质变成氨基酸， 应当固定（酶、细胞）。
3．固定细胞的材料： 固定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
→溶解备用。
• （3）配制海藻酸钠溶液： • 0.7g海藻酸＋10mL水→50mL烧杯→酒精
灯微火（或间断）加热，并不断搅拌，使 之溶化→蒸馏水定容到10mL。 〖思考4〗微火加热并不断搅拌的目的是什么？
防止海藻酸钠焦糊。 • （4）海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合： • 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。
• 〖思考5〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才 能加入酵母细胞？
防止高温杀死酵母细胞。
• （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。
• 2．固定化酵母细胞的发酵
• （6）冲洗：将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸 馏水冲洗2～3次。
需要。
例1．下列有关固定化技术的叙述，正确的 是（ B ） A．固定化酶只是在细胞内才能发挥作用 B．固定化酶能提高酶的利用率 C．酶的固定是酶分离纯化的常用方法 D．固定化酶的固定化方式就是吸附在固体 表面上。
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3.固定化酶和固定化细胞常用的载体材料 固定化酶和固定化细胞常用的载体材料 明胶、琼脂糖、海藻酸钠、 明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素 和聚丙烯酰胺等， 和聚丙烯酰胺等， 其共同的特点是不溶于水的多孔性载体
实验操作 （一）制备固定化酵母细胞 1、酵母细胞的活化 2、配制物质的量浓度为0.05mol/L 的CaCl2 3、配制海藻酸钠的溶液 4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 5、固定化酵母细胞
实验操作 （二）用固定化酵母细胞发酵 1、将固定化的酵母细胞（凝胶珠） 用蒸馏水冲洗2到3次。 2、将150ml质量分数为10%的葡萄 糖溶液转移到200ml的锥形瓶中， 再加入固定好的酵母细胞，置于25 摄氏度下发酵24h。
实验操作过程中要注意的下列问题 （一）酵母细胞的活化
在缺水的状态下，微生物会处于休眠 状态。活化就是让处于休眠状态的微生物 重新恢复正常的生活状态。酵母细胞所需 要的活化时间较短，一般需要0.5～1 h，教 师需要提前做好准备。此外，酵母细胞活 化时体积会变大，因此活化前应该选择体 积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化 液溢出容器外。
包埋法
2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别 2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别 联系：应用相同， 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 固定化细胞技术操作容易， 本低，容易回收； 本低，容易回收； 2）固定化细胞技术对酶活性影响 更小； 更小； 固定化细胞固定的一系列酶； 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 由于大分子难以通过细胞膜， 此固定化细胞的应用有一定的限制； 此固定化细胞的应用有一定的限制；
．说出固定化酶和固定化细胞的作 用和原理。 2．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。
基础知识
（一）固定化酶的应用实例 1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例 （1）高果糖浆的生产需要 葡萄糖异构 酶 （2）葡萄糖异构酶的优点 稳定性好、 稳定性好、可以持续发挥作用 （3）在生产中直接使用酶有什么缺点？ 酶溶解于葡萄糖溶液后，无法回收， 酶溶解于葡萄糖溶液后，无法回收， 造成浪费
2.固定化酶的反应柱示意图 固定化酶的反应柱示意图
3.固定化酶在生产实践中的优点 3.固定化酶在生产实践中的优点 反应柱能连续使用半年， 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。 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.将酶或细胞固定化的方法 1.将酶或细胞固定化的方法 将酶（或细胞）包埋在 将酶（或细胞） 细微网格里 将酶（或细胞） 将酶（或细胞）相 互连接起来 化学结合法 吸附法 将酶（或细胞） 将酶（或细胞）吸附在 载体表面上
（二）加热使海藻酸钠溶化是操作中最重 要的一环，涉及到实验的成败，教师一定 要提醒学生按照教材的提示进行操作。海 藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞的质量。 如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶 珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋 的酵母细胞的数目少，影响实验效果。
（三）刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中 浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。检 验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列 方法。一是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，就表明凝胶珠的制作成功。 二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝 胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠 是成功的。