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1、1,专题四：酶的研究与应用 课题三,高二生物组制作,酵母细胞的固定化,2,3,什么是固定化酶？,水溶性酶,水不溶性载体,水不溶性酶 （固定化酶）,固定化技术,一、固定化酶的应用实例,4,1、固定化酶技术生产高果糖浆的图示：,注意反应柱的各部分名称。 你能说出反应柱的优点吗？,5,2、固定化酶技术的优点和缺点,优点: 1. 不溶于水，易于与产物分离。 2.可反复使用。 3.可连续化生产。 4.稳定性好。,缺点: 一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都需要通过一系列的酶促反应才能得到。固定化过程中往往会引起酶的失活. 怎么办？,6,二、固定化细胞技术,1、概念：,利用物理或化
2、学方法将细胞固定在一定空间的技术。,2、方法：包埋法 化学结合法 物理吸附法,7,2、方法,将酶（或细胞）包埋在细微网格里.,将酶（或细胞）相互连接起来.,将酶（或细胞）吸附在载体表面上.,包埋法,化学结合法,物理吸附法,8,酶和细胞固定方法的选择,酶适合采用化学结合法和物理吸附 法固定.,细胞适合采用包埋法固定.,（1）方法：,（2）原因：,细胞个大，酶分子很小.,个体大的细胞难以被吸附或结合而个小的酶容易从包埋的材料中漏出.,9,3、固定化细胞技术的优点和缺点,优点: 成本低，操作更容易。,缺点: 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。,10,4、固定化细胞常用的载体
3、,常用的不溶于水的多孔性载体有哪些？,明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺等,11,三、实验操作 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。 思考活化是指什么？ （2）配制CaCl2溶液： 0.83gCaCl2150mL蒸馏水200mL烧杯充分溶解备用。,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。,12,（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，直至溶化蒸馏水定容到10mL。 思考微火加热并不断搅拌的目的是什么？ （4）海藻酸钠溶液与酵母细
4、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。,防止海藻酸钠焦糊。,13,思考为什么要等到海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞呢？ （5）固定化酵母细胞： 以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中并浸泡30min，形成凝胶珠状颗粒。 思考 CaCl2溶液所起的作用是什么？,防止高温杀死酵母细胞。,使胶体聚沉,14,2、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23次。 （7）发酵：150mL10葡萄糖固定化酵母细胞200mL锥形瓶密封25发酵24h。,15,思考发酵过程中锥形瓶为什么要密封？ 思考锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？ 思考在利用固定化酶或固定化细胞进行工业生产的过程中，需要无菌操作吗？,酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。,酵母菌进行无氧呼吸产生的。,需要。,16,练习答案:,1.答：直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点如下：,