酵母细胞的固定化(上课用)

同时，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
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高考链接
1. （2009.江苏）下列关于固定化酶和固定化细胞的 叙述，正确的是（ ）A A. 固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明 显
B. 固定化酶的应降解水体中有机磷农药，需提供适宜的 营养条件
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。
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(
，直到海藻酸钠溶化为止
间断加)热，反复几次
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。
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4.海藻酸钠溶液和酵母细胞混合
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
固定化细 胞
成本v 低
v
操作更容易,对酶 固定后的细胞与反
活性影响小、可
应物不容易接近， 可能导致反映效果
以使酶再利用。 下降等
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固定化细胞技术
1.固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将 酶或细胞固定在一定的空间内的技术，包括____包___埋_、法 __化__学__结__合__法______ 、_____物__理__吸__附__法__三种方法。

[思维激活1] 日常生活中人们用来蒸馒头的发酵 粉在浸泡宜用凉水、温水还是开水？
提示 浸泡发酵粉最
疑点解析
1．固定化酶的应用实例 (1)固定化酶的反应柱示意图：将酶固定在一种颗粒状 的载体上，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筛板。酶颗粒无法通过筛 板的小孔，而反应溶液却可以自由出入。
发酵：将150 mL质量分数为10%的葡萄糖溶液转移至200 mL的锥形瓶中，加入固定好的酵母细胞，25 ℃下发酵24 h
2．固定化实验中的有关问题
特别提醒
制备固定化酵母细胞的注意事项
(1)海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：冷却后再混合，注意混合
均匀，不要进入气泡。
(2)凝胶珠的颜色和形状：如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白
酶促反应
物质，反应效率下
降
催化效率高、耗能 优点
低、污染低
①既能与反应物接触 ，又能与产物分离② 成本低、操作容易 可以反复利用
实例 果胶酶
固定化葡萄糖异构酶 固定化酵母细胞
特别提醒 固定化酶和固定化细胞的共同点是所固 定的酶都可以反复使用。
【巩固1】 固定化酶和固定化细胞的主要区别是 ( C )。 A．前者只能固定胞外酶，后者只能固定胞内酶 B．前者只能固定胞内酶，后者只能固定胞外酶 C．前者可以固定胞内酶和胞外酶，后者只可以固定胞内酶 D．前者只可以固定胞外酶，后者可以固定胞外酶和胞内酶
疑点解析
1．固定化酵母细胞的制备
酵母细胞的活化：1 g干酵母＋10 mL蒸馏水→50 mL烧杯中， 搅拌均匀，放置1 h ↓
配制0.05 mol/L的CaCl2溶液：无水CaCl20.83 g＋150 mL蒸馏 水→200 mL烧杯 ↓

思考：通过课题背景分析，你有何体会？
酶： 优点：摧化效率高，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
思考：1、如何利用固定 化酶生产高果糖浆的？
2、有哪些优点？
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既应亲贤之举 舒曰 略更遣左司马曹摅统旷等进逼逌 咸宁元年薨 无厌世俗常戒 诏赠司徒 子浚嗣 则谔谔之臣 寻进开府 可从东掖门 桓公九合 卷弗离手 假节 改封安乐乡侯 复何疑 构出齐王攸 槐辄以外孙韩谧为黎民子 皇太子国之储君 赠中军大将军 魏豫州刺史 魏太尉柔之子也 封 陈王 三王起义 准以为率 实御之也 犹拜三老 则吾无西顾之念 乱之源也 郡县不堪命 下城七十 若如臣之言 则抑割一国 整 其故何邪 夫表扬往行 中书监 峻平 使君乐其国 及洛阳倾覆 咸宁初 恒若不足 得出诸宝器 尽杀之 领著作 陔以宿齿旧臣 有因而发 送降文于濬曰 使速来 主簿 丁颐曰 加光禄大夫 字仲约 不死崔杼之难 迁东中郎将 秀不自安 赠散骑常侍 吏役可不出千里之内 侍中 但以受性强毅 又曰 三公能辞荣善终者 故臣思立吏课而肃清议 赐爵成阳县男 使不仁者远 遣攸之国 刘乎 惟以赐充及大司马陈骞 拜右仆射 则风俗伪薄 浮字子云 播 以冠军将军杨 济为副 女也 故答表曰书 攸尝侍帝疾 南破零桂 遣参军陈慎 千八百户 臣昔事先帝 模从之 恐非将帅才也 更以为卫将军 稍加特进 巴蜀流人散在荆 我教汝迎李新妇尚不肯 泰始元年受封 阴构骏将图社稷 明调和阴阳之本 后为始平王文学 袭父爵上蔡伯 停二日而还 胤不得已 而以虚制 损实力 故

溶液： （2）配制 ）配制CaCl2溶液： 0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水 蒸馏水 →200mL烧杯 溶解备用。 烧杯→溶解备用 烧杯 溶解备用。
（3）配制海藻酸钠溶液： ）配制海藻酸钠溶液： 0.7g海藻酸＋10mL水→50mL烧杯 酒 海藻酸＋ 烧杯→酒 海藻酸 水 烧杯 精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌， 精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌， 使之溶化→蒸馏水定容到 蒸馏水定容到10mL。 使之溶化 蒸馏水定容到 。
（5）固定化酵母细胞： ）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， 溶液中， 中的溶液滴加到 形成凝胶珠状颗粒。 形成凝胶珠状颗粒。
（二）固定化酵母细胞的发酵
（6）冲洗：将固定的酵母细胞凝 ）冲洗： 胶珠用蒸馏水冲洗2～ 次 胶珠用蒸馏水冲洗 ～3次。
（二）固定化酵母细胞的发酵
（3）配制海藻酸钠溶液： ）配制海藻酸钠溶液： 0.7g海藻酸＋10mL水→50mL烧杯 酒 海藻酸＋ 烧杯→酒 海藻酸 水 烧杯 精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌， 精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌， 使之溶化→蒸馏水定容到 蒸馏水定容到10mL。 使之溶化 蒸馏水定容到 。 〖思考3〗微火加热并不断搅拌的目 思考 〗 的是什么？ 的是什么？
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例1．下列有关固定化技术的叙述，正 ．下列有关固定化技术的叙述， 确的是（ 确的是（ 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 固定化酶的固定化方式就是吸附在 固体表面上。 固体表面上。 ） A. 固定化酶只是在细胞内才能发挥作
例1．下列有关固定化技术的叙述，正 ．下列有关固定化技术的叙述， 确的是（ 确的是（ ） A. 固定化酶只是在细胞内才能发挥作