高中生物选修1课件固定化细胞技术(定)

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
2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别 1）联系：应用相同，都能催化某些反应
2）区别：
1）固定化细胞技术操作容易，成 本低，容易回收；
2）固定化细胞技术对酶活性影响 更小； 3）固定化细胞固定的一系列酶；
2.酶的固定方法不包括( D)。
A.将酶吸附在固体表面上 B．将酶相互连接起来
C．将酶包埋在细微网格里 D．将酶制成固体酶制剂，如加 酶洗衣粉中的酶
3、如果反应物是大分子物质，采 用那种方法催化受限制( C )。 A．直接使用酶
B．使用化学方法结合的酶
C．使用固定化细胞
D．使用物理吸附法固定的酶
基（础一知）识固定化酶的用实例阅读P49-50，思考
1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例
（1）什么是高果糖浆？使用它有何好处？
（2）高果糖浆的生产需要 葡萄糖异构 酶
（3）葡萄糖异构酶的优点 稳定性好、可以持续发挥作用
（4）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， 造成浪费
直接使用酶： 优点：催化效率高，低耗能，低污染。
实际问题：对环境条件敏感，易失活；溶液中的 酶很难收回，不能被再次利用，提高了生产成本；反应后酶混 在产物中，如不去除，会影响产品的品质
设想：将酶固定在不容于水的载体上
固定化酶：优点：酶即能与反应物接触，又容易与反应物分
离，同时，还可以反复利用
实际问题：一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中， 很多产物的形成都是通过一系列的酶促反应才能完成的
（5）用什么办法克服直接使用酶的缺点？ 固定化葡萄糖异构酶
2.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 反应柱能连续使用半年，大大降低
了生产成本，提高产量和质量。
什么是固定化酶和固定化细胞技术？ 怎样固定呢？
（二）固定化酶和细胞技术
1、定义：
----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。
4、下列关于酶和细胞的固定叙述 不正确的是( A)。 A．酶分子很小，易采用包埋法 B．酶分子很小，易采用化学结合 或物理吸附法固定的酶 C．细胞个大，难被吸附或结合 D．细胞易采用包埋法固定
5. 关于固定化酶的叙述不正确的是 ( C )。 A．既能与反应物接触，又能与反应 物分离 B．固定在载体上的酶可被反复利用 C．可催化一系列反应 D．酶的活性和稳定性受到限制
设想：酶是细胞合成的，能否将合成酶的细胞直接固定？
固定化细胞：优点：成本低，操作更容易
思考：通过课题背景分析，你有何体会？ ---科学技术的发展是不断提出问题和解决问题的动态发展过
程；人们从生产实践中发现的问题。
一、课题目标
1．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。
6、固定化细胞对酶的活性影响最小， 根本原因是( )。D 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 C．促化反应结束后，能被吸收和重 复利用 D．细胞结构保证了各种酶在细胞内 化学反应中有效的发挥作用
3、直接使用酶、固定化酶与固定化细胞各有什么优缺点？
一种酶只能催化一种化学反应， 而在生产实践。中，很多产物的 形成都通过一系列的酶促反应 才能得到的
固定后的酶或细胞与反应物不容 易接近，可能导致反应效果下降 等。
小结
一、固定化酶和细胞的方法:
二、固定化酶和细胞的优点：
4）由于大分子难以通过细胞膜，因 此固定化细胞的应用有一定的限制；
3.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、醋酸纤维素 和聚丙烯酰胺等，其共同的特点是不溶 于水的多孔性载体
练习： 1.使用固定化细胞的优点是( B )。 A.能催化大分子物质的水解 B.可催化一系列化学反应 C.与反应物易接近 D.有利于酶在细胞外发挥作用
2.将酶或细胞固定化的方法
将酶（或细胞）包埋在 不溶于水的多孔载体中
（1）包埋法
（2）化学结合法 (3）物理吸附法
将酶（或细胞）通过化 学键相互连接或结合到 载体上。
将酶（或细胞）吸附在 载体表面上（如：活性 炭、多孔玻璃等）
（4）酶和细胞固定方法的选择
一般来说，酶更适合用物理吸附法和 化学结合法固定，而细胞多采用包埋法固 定，想想看为什么？
------ 这是因为细胞体积大，酶分子小， 体积大的细胞不容易被吸附和结合，而 体积小的酶容易从包埋材料中漏出。
课堂讨论：
1．从操作角度来考虑，你认为固定化酶技术与固 定化细胞技术哪一种方法更容易？哪一种方法对 酶活性的影响更小？
固定化细胞技术 2．固定化细胞固定的是一种酶还是一ห้องสมุดไป่ตู้列酶？
固定化细胞固定的是一系列酶
类型 直接使用酶
优点
不足
催化效率高， 低耗能、 低污染等。
对环境条件非常敏感，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 会混在产物中，可能影响产品质量
固定化酶
酶既能与反应物 接触，又能与产 物分离，固定在 载体上的酶还可 以被反复利用。
成本低，操作 固定化细胞 更容易。