最新43酵母细胞的固定化
酵母细胞的固定化
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。
4、3酵母细胞的固定化
例3．溶解海藻酸钠，最好采用 A 加热的 方法 A．小火间断 B．小火持续 C．大火间断 D．大火持续
例4．关于酵母菌的叙述，正确的是 C A．酵母菌在营养物质充足时、环境适宜时， 依靠有性生殖进行繁殖 B．酵母菌的代谢类型时异养厌氧型 C．酵母菌的生物膜系统包括细胞膜、核膜、 各种的细胞器膜等膜 D．用酵母菌酿酒时，应先密封后通气
例5． 将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺 C 氧状态，下面加快的一项是 A．CO2的释放 B．丙酮酸的氧化 C．葡萄糖的利用 D．ATP的形成 例6．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 B
例7． 下列不是用于包埋法固定化细胞的载 D 体是 A．琼脂糖 B．醋酸纤维素 C．聚丙烯酰胺 D．聚乙烯树脂
Байду номын сангаас
酶分子很小，容易从包埋材料中漏出。
(3)分析交流：固定化酶和固定化细胞中，哪一种对酶
的活性影响最小？固定化细胞使用的是活细胞，怎样保证 其正常的活性？ 提示：①固定化细胞。因为固定化细胞保证了细胞的 完整性，酶环境改变小，对其活性影响小。
②固定化细胞使用的是活细胞，为了保证活细胞生活
的需要，应为其提供一定的营养物质。
课题3
酵母细胞的固定化
研究目的： 在应用酶的过程中，人们发现了一些实际 问题：酶通常对强酸、强碱、高温和有机 溶剂等条件非常敏感，容易失活；溶液中 的酶很难回收，提高了生产成本，也可能 影响产品质量。在本课题中，我们将动手 制备固定化酵母细胞，体会固定化酶的作 用
了解
固定化酶和固定化细胞的作用及
例8．固定化细胞技术不包括 A．包埋法 B．化学结合化 C．物理法 D．生物法
酵母细胞固定化技术
解析例题
• 1．关于酵母细胞活化的说法，不正确的是 A ______ • A．酵母细胞活化就是由无氧呼吸变成有氧 呼吸 • B．活化就是让处于休眠状态的细胞恢复生 活状态 • C．酵母细胞活化所需要的时间较短
• D．酵母细胞活化后体积增大
2.对配制海藻酸钠溶液的叙述不准确的是
C ______
A．加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要
如何通过凝胶珠的特点来判断细胞固定化是否成功？ （一）观察凝胶珠的颜色和形状 如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说 明 ； 如果形成的凝胶珠 海藻酸钠浓度过低，固定的酵母细胞过少 不是圆形或椭圆形，则说明 ，制作失败， 海藻酸钠浓度过高 需要再作尝试。 （二）观察发酵的葡萄糖溶液 利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生 了很多 ，同时会闻到 。
酵母细胞的细胞的固定化技术
等级要求
B
温故知新
• 固定化酶和固定化细胞是利用 物理 或 化学 方 法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包 括 吸附法、 交联法和 包埋 法。一般来说，酶更适 合采用 吸附法 和 交联 法固定，而细胞多采用 法固定化。这是因为细胞个大，而酶分子很小； 包埋剂 容易从 中漏出。 • 包埋法固定化细胞即将微生物细胞 整个 包埋在 不溶于水的 载体 中。常用的载体 有 琼脂 、 海藻酸钠 、 角叉菜胶 、 明胶 和 醋酸纤维素 等。 • 酵母菌是（单 ）细胞（ 真核）生物，代谢形式为 （异氧兼性厌氧型 ）。
气泡 酒味
知识小结 一、固定化酵母细胞的流程
蒸馏水 酵母细胞的活化（将休眠的酵母细胞加入 中） ↓ 配制CaCl2溶液（作用： 使胶体聚沉 ） ↓ 配制海藻酸钠（钙）溶液 （注意点：①浓度高时， 凝胶珠不能成形 ；浓度低 固定化酵母细胞过少 时， ，影响实验效果。②小火或间断加热，避免焦糊。） ↓ 海藻酸钠与酵母菌混合（注意点： 海藻酸钠冷却后再与酵母菌混合 。） ↓ 固定化酵母细胞 二、注意点 1．固定化细胞要在严格的无菌 条件下进行。 2．反复使用固定化酵母细胞时，需要避免 微生物的污染 。
4.3酵母细胞的固定化
（二）固定化细胞技术 1.将酶或细胞固定化的方法
将酶（或细胞）包埋 在细微网格里
包埋法 将酶（或细胞）相 互连接起来 化学结合法 吸附法
（二）固定化细胞技术 1.将酶或细胞固定化的方法
将酶（或细胞）包埋 在细微网格里
包埋法 将酶（或细胞）相 互连接起来 化学结合法 吸附法 将酶（或细胞）吸附 在载体表面上
〖思考5〗发酵过程中锥形瓶为什么要 密封？ 酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。
〖思考6〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎 样形成的？
〖思考7〗在利用固定化酶或固定化细 胞进行生产的过程中，需要无菌操作 吗？
〖思考5〗发酵过程中锥形瓶为什么要 密封？ 酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。
〖思考6〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎 样形成的？
一、基础知识
（一） 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： 葡萄糖 葡萄糖异构酶
果糖
生产原料：葡萄糖 是由淀粉转化而来
生产流程
含淀粉 α-淀粉酶 的浆液 高果糖浆 果糖含量 70%～90% 糊精 糖化酶 葡萄糖 葡萄糖的 葡萄糖 异构化 异构酶
42%～45% 转化成果糖
果糖和葡 反复多次 葡萄糖再 萄糖分离 果葡糖浆 次异构化
当固定（酶、细胞）；若将蛋白质变 成氨基酸，应当固定（酶、细胞）。
〖思考〗将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨 酸的发酵过程变为连续的酶反应，应
当固定（酶、细胞）；若将蛋白质变 成氨基酸，应当固定（酶、细胞）。
3. 固定化细胞的材料：
固定化细胞时应当选用不溶于 水的多孔性载体材料，如明胶、琼 脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚 丙烯酰胺等
B. 丙酮酸的氧化
酵母细胞的固定化
酵母细胞的固定化什么是酵母细胞的固定化？酵母细胞的固定化是通过某些物理或化学方式将酵母细胞固定在载体上，从而形成固定化酵母细胞。
固定化酵母细胞具有较高的代谢活性和稳定性，适合应用于许多生产和环境保护领域。
固定化酵母细胞可通过吸附、包埋、凝胶化和共价交联等方式实现。
其中，共价交联是一种常见的方法，它使用化学物质使酵母细胞与载体形成共价键，从而增强稳定性和代谢活性。
固定化酵母细胞的应用食品加工酵母细胞是食品加工中广泛使用的微生物。
固定化酵母细胞可被应用于发酵、浸泡和食品增味等过程中，从而提高产品的质量和产量。
饲料添加剂固定化酵母细胞在饲料添加剂中也有广泛应用。
它可以增加畜禽的生长速度、增强抵抗力和改善肠道菌群，从而提高养殖生产效益。
生物医药固定化酵母细胞在生物医药领域中也有广泛应用。
它可以用于生产酵母蛋白、生物柴油、医药中间体等，从而为生产提供更高效的代谢平台。
环境保护固定化酵母细胞对环境压力的响应较强，可以用于处理废水中的有机污染物等。
通过将酵母细胞固定在载体上并将其与废水接触，可以使其代谢这些有机物质并将它们降解。
固定化酵母细胞的优势和劣势优势1.增强代谢活性和稳定性。
2.操作方便，可以重复使用。
3.保护环境和减少废弃物产生。
劣势1.成本较高。
2.可能出现酵母细胞和载体之间的界面问题。
3.缺乏对特定应用的优化。
固定化酵母细胞具有极高的应用价值，在不同领域中都有广泛的应用。
鉴于优势和劣势的影响因素，我们可以尝试优化不同的固定化方法，为实现性价比更高的酵母细胞固定化方案做出有效的基础研究工作。
酵母细胞的固定化(公开课)
酵母细胞的固定化(公开课)酵母细胞的固定化(公开课)介绍酵母是一种常见的微生物，被广泛应用于食品工业、酿酒工业和生物技术等领域。
酵母细胞的固定化是指将酵母细胞固定在一定的载体上，以便于对其进行分离和重复利用。
固定化技术可以有效提高酵母细胞的稳定性和生产效率，具有重要的实际应用价值。
1. 酵母细胞固定化的原理酵母细胞固定化的原理是利用一定的载体材料将细胞固定在固定床内，形成“细胞载体复合物”。
载体材料通常选择具有良好的稳定性和生物相容性的材料，如多孔陶瓷、海藻酸钙和高分子材料等。
载体表面的孔隙结构提供了良好的生长环境和微观结构，有利于细胞的附着和生长。
2. 酵母细胞固定化的优势相比于游离状态下的酵母细胞，固定化酵母细胞具有以下优势：- 稳定性提高：固定化酵母细胞不易受到环境条件的影响，能够在不同的温度、pH值和抑制物浓度下保持较高的活性。
- 操作简便：固定化酵母细胞可以灵活地进行操作和控制，方便分离和回收，减少了生产过程中的工艺复杂性。
- 循环利用：固定化酵母细胞能够重复利用，提高了酵母细胞的利用率和产能，减少了资源的浪费。
3. 酵母细胞固定化的应用酵母细胞固定化技术在食品工业、酿酒工业和生物技术等领域有着广泛的应用。
3.1 食品工业酵母细胞固定化在食品工业中常被用于发酵产品的生产，如面包、酸奶和啤酒等。
固定化酵母细胞能够提高发酵效率和产品品质，同时还能够减少生产过程中的能耗和废水排放。
3.2 酿酒工业在酿酒工业中，固定化酵母细胞能够提高酿酒过程中的稳定性和酒品质量。
固定化酵母细胞还可以在高温和高浓度的条件下继续进行发酵，从而减少了生产时间和成本。
3.3 生物技术在生物技术领域，固定化酵母细胞常被用于生产生物活性物质，如药物、酶和蛋白质等。
固定化酵母细胞能够提高生产效率和纯度，并且易于回收和再利用，有利于大规模生产。
4. 酵母细胞固定化的方法酵母细胞固定化的方法多种多样，常见的方法包括胶包固定化、吸附固定化、凝胶固定化和共价固定化等。
《酵母细胞的固定化》课件
酵母细胞固定化的方法
固定化方法：吸附法、包埋法、交联法等 固定化材料：海藻酸钠、壳聚糖、硅胶等 固定化过程：将酵母细胞与固定化材料混合，形成固定化酵母细胞 固定化效果：提高酵母细胞的稳定性和活性，提高发酵效率
酵母细胞固定化的优缺点
优点：提高酵母细胞的活性和稳定性，提高发酵效率 优点：减少酵母细胞的流失，降低生产成本 缺点：固定化过程可能导致酵母细胞活性降低 缺点：固定化过程可能导致酵母细胞代谢产物积累，影响产品质量
背景：随着生物技术的发展，酵母细胞在生物技术中的应用越来越广泛，固定化 技术成为提高酵母细胞生产效率的重要手段 意义：酵母细胞固定化可以提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量，具有 重要的应用价值和经济价值。
酵母细胞固定化的意义和应用
提高发酵效率和产品质量
减少污染和浪费，降低生产 成本
提高酵母细胞的活性和稳定 性
固定化细胞培养：将固定化细胞在培养 基中培养
固定化细胞检测：检测固定化细胞的活 性和固定化效果
实验结果分析
固定化酵母细胞活性：观察固定化 酵母细胞的活性，判断固定化效果
固定化酵母细胞稳定性：观察固定 化酵母细胞的稳定性，判断固定化 效果
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固定化酵母细胞产量：分析固定化 酵母细胞的产量，判断固定化效果
● a. 酵母细胞培养：将酵母细胞接种到培养基中，培养至一定浓度 ● b. 固定化载体处理：将固定化载体进行清洗、消毒、干燥等处理 ● c. 固定化操作：将酵母细胞与固定化载体混合，进行固定化操作 ● d. 培养观察：将固定化后的酵母细胞进行培养，观察其生长情况
● 注意事项： a. 操作过程中要保持无菌操作，防止污染 b. 固定化操作时要注意控制温度、湿度等条件 c. 培养观察 时要注意观察酵母细胞的生长情况，及时调整培养条件
4-3酵母细胞的固定化
1、下列有关制备酵母细胞的叙述中，正确的是（）
A利用5%的海藻酸钠溶液比蒸馏水活化酵母细胞效果更好 B采用酒精灯小火间断加热使海藻酸钠溶化后还需要注意定容处理 C将溶化后的海藻酸钠立即与活化的酵母细胞等量混合并 充分混匀 D以恒定的速度将注射器中的胶液滴加到适宜的氯化钙溶 液中即可获得规则的凝胶珠
活化 （活化的含义、细胞体积增大）
CaCl2 （蒸馏水溶解、充分溶解、CaCl2作用）
海藻酸纳
最关键步骤
配制海藻酸钠溶液（关键步骤）
海藻酸钠：
一种天然多糖，是由海带中提取的天然多糖碳 水化合物，可作为食用的食品添加剂，也可作 为支架材料用于医学用途，其温和的溶胶凝胶 过程、良好的生物相容性使其适于作为释放或 包埋药物。
（6）该实验中CaCl2溶液的作用是 __使___海__藻__酸__钠__聚___沉____。
（3）影响实验成败的关键步骤是 ___配__制___海__藻___酸___钠__溶___液____。（4）
海藻酸钠溶化过程的注意事项是 _________小__火__或__间___断__加__热_（5）如 果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目 少___。 如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形， 说明__海__藻_ _酸__钠__溶__液__浓___度__偏__高__，___制__作__失__败。
固定化细胞技术
2．如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反 应，应该选择哪种方法？
固定化细胞技术
3．如果反应物是大分子物质，又应该选择哪种
方法？
固定化酶技术
下列有关固定化酶和固定化细胞的说法,正确的是 ()
A.某种固定化酶的优势在于能催化一系列生化反应
4.3酵母细胞的固定化
那应该采用何种技术?
固定化酶技术
作业布置
• 请以表格形式比较：直接使用酶 ，固定化酶，固定化细胞。
实验的过程包括哪些步骤？人教版生物 -探究实验视频-选修-酵母细胞的固定 化.flv
• 你认为实验最重要的步骤是什么？ 试验中应注意的问题是什么？
阅读P50~51思考上面问题：
固定化酶技术和固定化细胞 技术这两种方法
从操作角度来考虑， 你认为哪种方法更容易？ 固定化细胞技术 • 哪一种方法对酶活性的影响更小？ 固定化细胞技术
固定化细胞固定的是一种 酶还是一系列酶？
一系列酶 如果想将微生物的发酵过程变成连 续的酶反应，应该选择哪种方法？
固定化细胞技术
如果反应底物是大分 子物质，能否用固定化细 胞技术? 不能
课题3
酵母细胞的固定化
温故知新：
酶制剂 1、洗衣粉中添加________可以更
有效地清除顽渍。常用的酶制剂有 蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶 四类。 _________________
温度 2、影响酶活性的因素有_______、 酸碱度 表面活性剂 ________和_________。
酶制剂的优点：
思考：
你认为酵母的活化操作有 哪些注意事项？
1、所用容器要大一些；
2、要保证酵母菌的活性；
3、物种要单一； 4、注意水的用量。
（2）配制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。
（3）配制海藻酸钠溶液：
高中生物课件《酵母细胞的固定化》
未来研究方向与发展前景
深入研究固定化机理
开发新型固定化载体
进一步探究酵母细胞固定化的机理，为优 化固定化条件和提高固定化效率提供理论 支持。
研发具有优异性能的新型固定化载体，提 高载体的稳定性和生物相容性。
拓展应用领域
加强技术集成与优化
将固定化酵母细胞技术应用于更多领域， 如生物制药、生物传感器等，发掘其更多 的应用价值。
点。
生产食品添加剂
固定化酵母细胞可用于生产食品 添加剂，如柠檬酸、谷氨酸等， 能够提高生产效率和产品质量。
生产生物燃料
固定化酵母细胞可用于生产生物 燃料，如生物柴油、生物乙醇等 ，有助于减少对化石燃料的依赖
。
在生物传感器中的应用
葡萄糖传感器
固定化酵母细胞可用于制作葡萄糖传 感器，通过检测葡萄糖的浓度变化来 监测血糖水平，为糖尿病患者的治疗 提供帮助。
02
将溶解好的海藻酸钠溶液转移至 离心管中，备用。
酵母细胞的活化与离心
将干酵母加入适量清水中，搅拌均匀 ，使酵母细胞充分活化。
将活化好的酵母细胞溶液进行离心处 理，去除上清液，得到较为纯净的酵 母细胞沉淀。
固定化凝胶珠的制备
将制备好的海藻酸钠溶液和活化好的酵母细胞混合均匀，缓慢滴入无水氯化钙溶 液中，观察到混合液逐渐形成凝胶珠。
用于制备固定化凝胶珠，应选择优质的海藻酸钠粉末，以保证制备出 的凝胶珠具有良好的固定效果。
无水氯化钙
用于促进海藻酸钠凝胶珠的固化，应选择分析纯的无水氯化钙，以保 证固化的效果。
离心管、烧杯、磁力搅拌器等实验器材
用于制备过程中材料的混合、离心和搅拌等操作。
制备海藻酸钠溶液
01
在烧杯中加入适量清水，将海藻 酸钠粉末缓慢加入清水中，边加 入边搅拌，直至海藻酸钠完全溶 解。
生物：4-3酵母细胞的固定化(选修1)(优秀课件)
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。
固定化酶 一种 化学结合固定
固定化细胞 一系列酶
制作方法
化、物理吸附
固定化
包埋法固定化
是否需要
否 营养物质 反应底物 各种物质(大分 否 是
各种物质
小分子物质
缺点
①对环境条件非常敏感 ，易失活②难回收，成 本高，影响产品质量
反应物不易与酶接近， 不利于催化一系列的酶促 尤其是大分子物质，反 反应 应效率下降
4．固定化酶的应用实例——高果糖浆的生产 固 定化酶技术已经应用于高果糖浆的生产中，生产高果糖浆所需要的 葡萄糖异构酶 酶颗粒 酶是 ，所使用的反应柱上的孔应满足 不能 反应溶液 通过筛板上的小孔，而 却可以自由出入。
[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？
[思维激活2]
用于固定酵母细胞的载体是什么？载体的浓度越高固定效果越好
吗？
提示
用于固定酵母细胞的载体是海藻酸钠，海藻酸钠的浓度关系到固定化 细胞的质量——浓度过低形成的凝胶珠内包埋的细胞过少，浓度过高则不易形成 凝胶珠。
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
4.3 酵母细胞的固定化
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、制备固定化酵母细胞的过程中错误的是（ B ） A、取干酵母，加入蒸馏水，使其活化 B、配制海藻酸钠时，加热用大火，直到海藻酸钠 溶化为止
C、将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已 活化的酵母细胞
将酶固定在不溶于水的载体上，使酶 既能与反应物接触，又能与底物分离，还 可以被反复利用。
阅读P49独立思考3分钟后小组合作讨论： 1、解决酶应用中存在问题的方法是？ 2、什么是高果糖浆？使用它有何好处？ 3、生产高果糖浆需要什么酶？其作用是什么？这种酶 有何特点？ 4、介绍一下反应柱及其优点。 5、了解高果糖浆生产过程。 6、这种方法的优点是什么？
实验过程
·
（一）制备固定化酵母细胞
（1）酵母细胞的活化
〖思考1〗活化是指什么？方法？
〖思考2〗在活化酵母的过程中要 注意什么？
1、酵母细胞活化时体积会变大， 所用容器要大一些，防止活化液溢出； 2、选用的干酵母有较强的活性且物种单一；
（2）配置CaCl2溶液
注意：要用蒸馏水，不能用自来水，因为有各种离子
6. 在实验过程中为什么要活化酵母细胞？
答：在缺水的状态下，酵母细胞处于休眠状态。 将酵母细胞放入蒸馏水中1h，可以使处于休眠状 态的微生物重新恢复正常的生活状态，以便于酵 母细胞发酵葡萄糖溶液。
7. 在葡萄糖的异构反应中，如果不将葡萄糖异构酶固 定，而是直接使用葡萄糖异构酶，会对生产过程产生 哪些影响？
在食品、化工、轻纺、医药等领域大规模使用酶 制剂，说明酶制剂使用有很多优点，你能举出一 些吗？
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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。
34
这一阶段成功与否呢？怎样评价？
观察凝胶珠的颜色和形状:
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。
35
（二）．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2～3次。
36
（二）．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2～3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。
37
〖思考5〗发酵过程中锥形瓶为什么要 密封？
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
海藻酸钠
聚丙烯酰胺20
1.酶的固定方法不包括( D )。 A.将酶吸附在固体表面上 B．将酶相互连接起来 C．将酶包埋在细微网格里 D．将酶制成固体酶制剂，如加 酶洗衣粉中的酶
21
2、固定化细胞的优点是( B )。 A.能催化大分子物质的水解 B.可催化一系列化学反应 C.与反应物易接近 D.有利于酶在细胞外发挥作用
15
酶和细胞固定方法的选择
（1）、方法
①酶适合采用化学结合和物理吸 附法固定 ②细胞适合采用包埋法固定 （2）、原因 ①细胞体积大，酶分子很小 ②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16
固定化酶技术和固定化细胞 技术这两种方法
从操作角度来考虑， 你认为哪种方法更容易？
固定化细胞技术 • 哪一种方法对酶活性的影响更小？
28
（3）配制火（或间断）加热，并不断搅拌， 使之溶化→蒸馏水定容到10mL。
〖思考3〗微火加热并不断搅拌的目 的是什么？
防止海藻酸钠焦糊。
29
(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合： 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。
→200mL烧杯→溶解备用。
26
（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。
27
（3）配制海藻酸钠溶液： 0.7g海藻酸＋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。 〖思考3〗微火加热并不断搅拌的目 的是什么？
30
(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合： 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。
〖思考4〗为什么要海藻酸钠溶液冷 却后才能加入酵母细胞？
31
(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合： 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。
〖思考4〗为什么要海藻酸钠溶液冷 却后才能加入酵母细胞？
13
（二）、固定化细胞技术
1、概念：
利用物理或化学方法将细胞固 定在一定空间内的技术。
细胞中含有一系列酶，在细胞 正常生命活动的过程中，通过 代谢产生所需要的代谢产物。
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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
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
固定化细胞技术 17
固定化细胞固定的是一种 酶还是一系列酶？
一系列酶
如果想将微生物的发酵过程变成连 续的酶反应，应该选择哪种方法？
固定化细胞技术
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如果反应底物是大分子 物质，能否用固定化细胞 技术? 不能
为什么？大分子物质难以通过细
胞膜
那应该采用何种技术?
固定化酶技术
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3、固定化细胞常用的载体
防止高温杀死酵母细胞。 32
（5）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， 形成凝胶珠状颗粒。
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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
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2、生产高果糖浆需要什么酶？ 其作用是什么？这种酶有何特点？
生产高果糖浆需要葡萄糖异构 酶；其作用是将葡萄糖转化为果 糖；这种酶稳定性好，可持续发 挥作用。
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葡萄糖
果糖
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3、固定化酶技术生产高果糖浆的过程：
注意反应柱的各 部分名称。 你能说出这种方 法的优点吗？
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4、这种方法的优点是什么？
43酵母细胞的固定化
温故知新：
1、洗衣粉中添加_酶__制__剂___可以更 有效地清除顽渍。常用的酶制剂有 蛋_白__酶__、_脂__肪__酶_、__淀__粉_酶__和_纤__维__素_酶_ 四类。
2、影响酶活性的因素有__温__度___、 __酸_碱__度___和_酶__的__抑_制__剂__。
〖思考6〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎 样形成的？
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2. 实验设计
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2〗活化是指什么？ 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。
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（2）配制CaCl2溶液： 0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水
固定化酶技术的优点： （1）使酶既能与反应物接触，又 能与产物分离； （2）固定在载体上的酶可以被反 复利用。
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在生产实际中使用固定化酶技术 的不足：
一种酶只能催化某一种或某一 类的化学反应，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。
怎么办?
可采用固定化细胞技术。
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实验的过程包括哪些步骤？人教 版生物-探究实验视频-选修-酵母 细胞的固定化.flv
• 你认为实验最重要的步骤是 什么？
试验中应注意的问题是什么？
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二. 实验设计
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2〗活化是指什么？