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1、,专题4 酶的研究与应用,课题3 酵母细胞的固定化,1固定化酶、固定化细胞技术2酵母细胞固定化,考点：P49,专题4 酶的研究与应用,课题3 酵母细胞的固定化,一、酶制剂的优点：,1. 酶制剂的优点：,一、酶制剂的优点：,1. 酶制剂的优点：,催化效率高、低能耗、低污染等。,一、酶制剂的优点：,2. 酶制剂的缺点：,一、酶制剂的优点：,2. 酶制剂的缺点：,（1）通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件 非常敏感，容易失活；,一、酶制剂的优点：,2. 酶制剂的缺点：,（1）通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件 非常敏感，容易失活； （2）溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提 高了生产成本；,
2、一、酶制剂的优点：,2. 酶制剂的缺点：,（1）通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件 非常敏感，容易失活； （2）溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提 高了生产成本； （3）反应后会混在产物中，可能影响产品质量。,二、固定化酶的应用实例生产高果糖浆,1. 高果糖浆的生产原理：,二、固定化酶的应用实例生产高果糖浆,1. 高果糖浆的生产原理：,二、固定化酶的应用实例生产高果糖浆,1. 高果糖浆的生产原理：,2. 固定化酶技术：,二、固定化酶的应用实例生产高果糖浆,1. 高果糖浆的生产原理：,2. 固定化酶技术：,用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术。,二、固定化酶的应用实例生产高果糖浆,
3、3. 固定化酶技术的优点：,二、固定化酶的应用实例生产高果糖浆,3. 固定化酶技术的优点：,使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；固定在载体上的酶可以被反复利用。,二、固定化酶的应用实例生产高果糖浆,3. 固定化酶技术的优点：,4. 固定化酶技术的缺点：,使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；固定在载体上的酶可以被反复利用。,二、固定化酶的应用实例生产高果糖浆,3. 固定化酶技术的优点：,4. 固定化酶技术的缺点：,使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；固定在载体上的酶可以被反复利用。,一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实际中很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能进行，所以操作比较麻烦。,
4、三、固定化细胞技术,1. 概念：,三、固定化细胞技术,1. 概念：,用物理或化学方法将细胞固定在一定空间内的技术。,三、固定化细胞技术,1. 概念：,用物理或化学方法将细胞固定在一定空间内的技术。,2.将酶或细胞固定化的方法,三、固定化细胞技术,1. 概念：,用物理或化学方法将细胞固定在一定空间内的技术。,2.将酶或细胞固定化的方法,三、固定化细胞技术,1. 概念：,用物理或化学方法将细胞固定在一定空间内的技术。,2.将酶或细胞固定化的方法,包埋法,化学结合法,物理吸附法,三、固定化细胞技术,3. 酶和细胞固定方法的选择,三、固定化细胞技术,3. 酶和细胞固定方法的选择,（1）方法,三、固定化
5、细胞技术,3. 酶和细胞固定方法的选择,（1）方法,酶适合采用化学结合和物理吸附法固定,三、固定化细胞技术,3. 酶和细胞固定方法的选择,（1）方法,酶适合采用化学结合和物理吸附法固定,细胞适合采用包埋法固定,三、固定化细胞技术,3. 酶和细胞固定方法的选择,（1）方法,酶适合采用化学结合和物理吸附法固定,细胞适合采用包埋法固定,（2）原因,三、固定化细胞技术,3. 酶和细胞固定方法的选择,（1）方法,酶适合采用化学结合和物理吸附法固定,细胞适合采用包埋法固定,（2）原因,细胞个大，酶分子很小,三、固定化细胞技术,3. 酶和细胞固定方法的选择,（1）方法,酶适合采用化学结合和物理吸附法固定,细
6、胞适合采用包埋法固定,（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， 个小的酶容易从包埋的材料中漏出,三、固定化细胞技术,4. 固定化细胞常用的载体,三、固定化细胞技术,4. 固定化细胞常用的载体,常用的不溶于水的多孔性载体,三、固定化细胞技术,4. 固定化细胞常用的载体,5. 固定化细胞技术的优点：,常用的不溶于水的多孔性载体,三、固定化细胞技术,4. 固定化细胞常用的载体,5. 固定化细胞技术的优点：,常用的不溶于水的多孔性载体,可催化一系列化学反应，成本低，操作容易。,三、固定化细胞技术,4. 固定化细胞常用的载体,5. 固定化细胞技术的优点：,常用的不溶于水的多孔性载
7、体,可催化一系列化学反应，成本低，操作容易。,6. 固定化细胞技术的缺点：,三、固定化细胞技术,4. 固定化细胞常用的载体,5. 固定化细胞技术的优点：,常用的不溶于水的多孔性载体,可催化一系列化学反应，成本低，操作容易。,6. 固定化细胞技术的缺点：,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。,四、固定化酵母细胞,四、固定化酵母细胞,（一）制备固定化酵母细胞,四、固定化酵母细胞,（一）制备固定化酵母细胞,1. 酵母细胞的活化,四、固定化酵母细胞,（一）制备固定化酵母细胞,1. 酵母细胞的活化,（1）什么是活化？,四、固定化酵母细胞,（一）制备固定化酵母细胞,1. 酵母细胞的活化,
8、（1）什么是活化？,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。,四、固定化酵母细胞,（一）制备固定化酵母细胞,1. 酵母细胞的活化,（1）什么是活化？,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）怎样活化？,四、固定化酵母细胞,（一）制备固定化酵母细胞,1. 酵母细胞的活化,（1）什么是活化？,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）怎样活化？,1g干酵母10mL蒸馏水50mL烧杯搅拌均匀放置1h,四、固定化酵母细胞,（一）制备固定化酵母细胞,1. 酵母细胞的活化,2. 配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液,四、固
9、定化酵母细胞,（一）制备固定化酵母细胞,1. 酵母细胞的活化,2. 配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液,3. 配制海藻酸钠溶液,四、固定化酵母细胞,（一）制备固定化酵母细胞,1. 酵母细胞的活化,2. 配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液,思考：微火加热并不断搅拌的目的是什么？,3. 配制海藻酸钠溶液,四、固定化酵母细胞,（一）制备固定化酵母细胞,1. 酵母细胞的活化,2. 配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液,思考：微火加热并不断搅拌的目的是什么？,3. 配制海藻酸钠溶液,防止海藻酸钠焦糊,四、固定化酵母细胞,（一）制备固定化酵母细胞,1.
10、酵母细胞的活化,2. 配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液,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胞混合,3. 配制海藻酸钠溶液,防止海藻酸钠焦糊,四、固定化酵母细胞,（一）制备固定化酵母细胞,1. 酵母细胞的活化,2. 配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液,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胞混合,3. 配制海藻酸钠溶液,防止海藻酸钠焦糊,思考：为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入 酵母细胞？,四、固定化酵母细胞,（一）制备固定化酵母细胞,1. 酵母细胞的活化,2. 配制物质的量浓度为0.05mol/L
11、的CaCl2溶液,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胞混合,3. 配制海藻酸钠溶液,防止海藻酸钠焦糊,思考：为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入 酵母细胞？,防止高温杀死酵母细胞,四、固定化酵母细胞,（一）制备固定化酵母细胞,1. 酵母细胞的活化,2. 配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液,4. 海藻酸钠溶液与酵母细胞混合,3. 配制海藻酸钠溶液,思考：为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入 酵母细胞？,防止高温杀死酵母细胞,5. 固定化酵母细胞,四、固定化酵母细胞,（一）制备固定化酵母细胞,1. 酵母细胞的活化,2. 配制物质的量浓度为0.05mol
12、/L的CaCl2溶液,4. 海藻酸钠溶液与酵母细胞混合,3. 配制海藻酸钠溶液,思考：为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入 酵母细胞？,防止高温杀死酵母细胞,5. 固定化酵母细胞,CaCl2溶液 凝胶珠,四、固定化酵母细胞,（二）用固定化细胞发酵,四、固定化酵母细胞,（二）用固定化细胞发酵,1. 冲洗：将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗23次。,四、固定化酵母细胞,（二）用固定化细胞发酵,1. 冲洗：将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗23次。,如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；,四、固定化酵母细胞,（二）用固定化细胞发酵,1. 冲洗：将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗23次。,如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，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，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。,四、固定化酵母细胞,（二）用固定化细胞发酵,1. 冲洗：将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗23次。,如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，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，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。,2. 发酵：150mL10葡萄糖固定化酵母细胞200mL锤形瓶密封25发酵24h。,