(人教版)高中生物选修一全册ppt课件：4.3酵母细胞的固定化

固定化酵母细胞
➢ 将已经活化的酵母细胞加 入到海藻酸钠溶液中
➢ 用玻璃棒进行充分搅拌， 使其混合均匀
固定化酵母细胞
➢ 将溶液转移至注射器中
➢ 将注射其中的溶液滴加 到配置好的CaCl2溶液中
➢ 液滴在CaCl2溶液中形成 凝胶珠
固定化酵母细胞
➢ 将这些凝胶珠在CaCl2 溶液中浸泡30min左右
实验材料
干酵母 干酵母
CaCl2溶液
海藻酸钠
实验过程
（1）制L的CaCl2溶液 配置海藻酸钠溶液
CaCl2 0.83g 150mL H2O
海藻酸钠 0.7g 10mL水 小火加热
干酵母活化
➢ 取1g干酵母，放10mL水中，用 玻璃棒搅拌成糊状，放置1h左右使 其活化
C. 低污染
D.可以反复利用
2. 在固定化酵母细胞中，海藻酸钠溶液的作用是（ A ）
A. 固定化酵母细胞 B. 悬浮酵母细胞 C. 回收酵母细胞 D. 催化化学反应
3、 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. 固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧 C. 利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件 D. 利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应物
设想：
酶来自细胞，能否 将合成细胞的酶直 接固定
固定化细胞出现
思考下面的问题 如何使酶或者细胞既能在反应过程中与反应物接触，又 能在反应结束后与反应物分离？
包埋在网格中
用化学键结合起来
物理吸附在载体上
通常情况下，酶和细胞固定采用不同的方法
物理吸附法 酶
化学结合法
细胞 包埋法

一种
一系列酶
本
课
时 栏
常用载体
目
开
关
制作方法
明胶、琼脂糖、
－
高岭土、皂土、 海藻酸钠、醋 硅胶、凝胶 酸纤维素、聚
丙烯酰胺
－
化学结合法固 定化、物理吸
附法固定化
包埋法 固定化
是否需要 营养物质
否
否
是
学习·探究区
第12课时
反应 各种物质
各种物质
底物 (大分子、小分子) (大分子、小分子)
小分子物质
催化 反应
关
杯中，加入 10 mL 水，用 酒精灯小火 加热(或者 间断 加
热)，边加热边搅拌，反复几次，直至 完全溶化 ，用蒸
馏水定容至 10 mL。
学习·探究区
第12课时
(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：将溶化好的海藻酸钠溶
液 冷却至室温 ，加入已经活化的酵母细胞， 进行充分
4．酵母菌是一种 真核 生物,代谢类型是 异养兼性厌氧型 ,
即在有氧条件下进行 有氧 呼吸,在无氧条件下进行 无氧
呼吸，产生 酒精 和二氧化碳。
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第12课时
【情景导入】
氨苄青霉素是日常应用的一种抗生素，
这种药物生产过程中的一个关键环节
是大肠杆菌细胞 (作为药物生产的“工
本 课
厂” )中的青霉素酰化酶的活性受环境
反应柱 ，②是 固定化酶 ,其中的酶是 葡萄糖异构 酶,
能将葡萄糖转化为 果糖 ，③是 分布着小孔的筛板 ，
不允许 酶颗粒 通过，而 反应液 可以自由流出。
本
课 时
(2)甲是 葡萄糖 ，乙是 果糖
。
栏 目
(3)使用固定化酶生产高果糖浆的优点：与一般酶制剂相

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同步导练/RJ·选修① 生物
(4)深加工，将葡萄糖和果糖的混合物分开，进一步使葡萄糖发生异构化，并反应多次，
可使混合物中果糖含量高达 70% ～ 90%，成为真正的高果糖浆。
【例 1】 现在生产的许多饮料和糖果中的甜味剂不是蔗糖而是高果糖浆，高果糖浆
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知识点一 高果糖浆 1．定义 高果糖浆是指果糖含量在 42% 左右的糖浆(果糖浆)。作为蔗糖替代品，高果糖浆具 有甜度高，但又不像蔗糖那样易诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病等，对人类健康更有 益。 2．高果糖浆的生产原则 以葡萄糖为原料，在葡萄糖异构酶的作用下，将葡萄糖转化为其同分异构体—果糖， 而葡萄糖则是由淀粉制得的。 3．制备过程 (1)含淀粉的浆液在 α­淀粉酶的作用下形成糊精(其中含有大量麦芽糖)。 (2)糊精经过糖化酶(麦芽糖酶)的作用，形成葡萄糖。 (3)在葡萄糖溶液中加入葡萄糖异构酶，分子结构发生异化，形成果糖，这一过程叫葡 萄糖的异构化。此时果糖转化率并不高，一般为 42%～45%。
是淀粉通过一系列的催化作用转化而来的，在这一过程中不需要的酶是( )
A．α­淀粉酶
B．糖化酶
C．葡萄糖异构酶
D．纤维素酶

2.下列关于固定化酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是( ) A.从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小 B.与固定化酶技术相比，固定化细胞制备的成本更低，操作更容易 C.尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用 D.将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌 解析 用化学结合法固定化酶，会使部分酶的分子结构发生变化，从而影响酶的活 性；与固定化酶技术相比，固定化细胞制备的成本更低，操作更容易；试纸使用后 被污染，不可以反复使用；海藻酸钠凝胶珠是在CaCl2溶液中形成的，在制备过程 中也可能混入了杂菌，因而要用无菌水冲洗。 答案 C
3.如何根据凝胶珠的颜色和形状确定是否制备成功？ 提示 可以制备不含酵母细胞的凝胶珠作对照。如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白 色，说明海藻酸钠溶液的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；如果形成的凝胶珠 不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠溶液的浓度偏高，制作失败，需要再做尝试。
【探究应用】 1.(2017·江 苏 卷 ， 20) 下 列 关 于 “ 酵 母 细 胞 的 固 定 化 技 术 ” 实 验 的 叙 述 ， 正 确 的 是
化学结合 物理吸附
活化
CaCl2 海藻酸钠
固定化
发酵
() A.活化酵母时，将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状 B.配制CaCl2 溶液时，需要边小火加热边搅拌 C.将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2 溶液时，凝胶珠成形后应即刻取出 D.海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色，过低时凝胶珠易呈蝌蚪状
解析 干酵母缺水处于休眠状态，需要加入蒸馏水混合并搅拌成糊状中使其活化， A正确；配制CaCl2 溶液时，直接取无水CaCl2加入蒸馏水，使其充分溶解即可，B 错误；将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2 溶液时，凝胶珠成形后需要在CaCl2溶液中浸 泡30 min后取出，C错误；海藻酸钠溶液浓度过低时凝胶珠呈白色，过高时凝胶珠 不是圆形或椭圆形，D错误。 答案 A