4.3《酵母细胞的固定化》课件
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酵母细胞的固定化一、固定化酶与固定化细胞及应用实例1、固定化酶(1)含义:将酶固定在不溶于水的载体上。
(2)实例:利用固定化酶技术生产“高果糖浆”。
(3)优点:酶既能与反应物接触,又能与产物分离,同时,固定在载体上的酶还可以被反复利用。
(4)缺点:一种酶只能催化一种化学反应,而在实际生产中,很多产物的形成是通过一系列的酶促反应才能得到。
(5)应用实例:生产高果糖浆①原料:葡萄糖②原理:葡萄糖果糖③生产过程及示意图:a.反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本。
b.提高了果糖的产量和品质。
2、固定化细胞(1)含义:将细胞固定在一定空间内的技术。
(2)优点:成本低、操作容易、对酶活性的影响更小、可以催化一系列的反应、容易回收(3)缺点:固定后的细胞与反应物不容易接近,可能导致反应效果下降,由于大分子物质难以自由通过细胞膜,因此固定化细胞的应用也受到限制。
二、固定化酶或固定化细胞技术的常用方法1、固定化酶或固定化细胞:指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。
2、方法:①物理吸附法 :将酶(或细胞)吸附在载体表面上②包埋法:将酶(或细胞)包埋在细微网格里③化学结合法:将酶(或细胞)相互结合,或将其结合到载体上。
葡萄糖异构酶三、固定化酵母细胞的制备与发酵(一)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〗活化是指什么?在缺水状态下,微生物处于休眠状态。
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、配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液:0.83gCaCl2+150mL蒸馏水→200mL烧杯→溶解备用3、配制海藻酸钠溶液0.7g海藻酸钠+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。
注:加热时要用小火,或者间断加热,并搅拌,反复几次,直到海藻酸钠溶化为止4、海藻酸钠溶液和酵母细胞混合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,再转移至注射器中注:1、海藻酸钠溶液必须冷却至室温,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。
酵母细胞的固定化技术学习目标:1.简述固定化酶、固定化细胞的应用、原理和意义;2.说出制备固定化酶、固定化细胞的一般方法;3.尝试用包埋法制备固定化酵母细胞,并利用固定化酵母细胞进行发酵。
课前导学:一、固定化酶技术的应用1.固定化酶:是指用物理学或化学的方法将___________与_______________结合在一起形成的仍具有酶活性的酶复合物。
2. 制备固定化酶的方法主要有:______________、交联法、______________等。
二、固定化细胞技术1.固定化细胞:通过各种方法将________与_________结合,使细胞仍保持原有的生物活性。
2. 固定化细胞的方法:吸附法和两大类。
3.直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点比较(一)制备固定化酵母细胞1.活化酵母细胞: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CaCl2溶液:3.配制海藻酸钠溶液:溶解海藻酸钠,最好采用酒精灯的方法,直至海藻酸钠完全融化。
如果加热太快,海藻酸钠会发生。
4.海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合:一定要将溶化好的海藻酸钠溶液________,加入已活化的酵母细胞,进行充分搅拌,再转移至注射器。
5.固定化酵母细胞:以的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中,逐渐形成凝胶珠。
(二)用固定化酵母细胞发酵1.制备麦芽汁:2.将固定好的酵母细胞用冲洗2-3次。
3.将固定好的酵母细胞凝胶珠加入无菌麦芽汁中,温度为℃。
(三)实验结果的观察: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。
质疑讨论:1.在固定化酶时,一般宜采用什么方法?固定化细胞时,又适宜采用什么方法?2.海藻酸钠溶液的浓度对实验有什么影响?3.怎么判断凝胶珠制作是否成功?例题精讲:1.固定化酶的优点是 ( ) A.有利于增加酶的活性 B.有利于产物的纯化C.有利于提高反应速度 D.有利于酶发挥作用2.酶的固定化常用的方式不包括 ( ) A.吸附 B.包埋 C.连接D.将酶加工成固体3.固定化细胞常用包埋法而不用吸附法固定化,原因是 ( ) A.包埋法固定化操作最简便 B.包埋法对酶的活性影响最小C.包埋法固定化具有普遍性D.细胞体积大,难以吸附或结合4.如下步骤是制备固定化酵母细胞的实验步骤,请回答:酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞(1)在状态下,微生物处于休眠状态。