酵母细胞的固定化ppt课件演示文稿
合集下载
酵母细胞的固定化ppt课件
12
13
14
15
海藻酸钠
Ca2+
海藻酸钙
16
17
图9 海藻酸钠中加入酵母菌液
图10 混合均匀的海藻酸钠和酵母菌液
18
19
先匀速推,即将滴落时暂停
20
固定化酵母细胞凝胶珠
21
凝胶珠弹性测试
22
几组凝胶珠对比
低浓度海藻酸钠凝胶珠
高浓度海藻酸钠凝胶珠
(左1g/100mL和右2g/100mL) (3.5g/100mL即教材浓度和2g/100mL)
11
思考 20 、结合专题 2 的无菌操作技术,想一想如果要求制作反复使用的固定化 酵母细胞,应该在实验过程中注意哪些问题?
分析:如果希望反复使用固定化酵母细胞,就需要避免 其他微生物的污染 。 在工业生产中,细胞的固定化是在严格 无菌 的条件下进行的。例如,配置好的 CaCl2溶液、溶化后的海藻酸钠溶液、葡萄糖溶液都需要经过 高压蒸汽灭菌 处 理;制备好的凝胶珠用 无菌 水冲洗等。
专题3 酵母细胞的固定化
1
一、为什么要固定化酶 思考1、细胞中的酶,有的是游离的,也有的附着在生物膜上。有序排列在生物
膜上的一系列酶可以催化连续的化学反应,这有什么好处? 分析:使生命活动更为 有序 和 高效 。 思考2、应用酶的过程中,人们发现了一些实际问题,例如: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,不 能被 再次利用 ,提高了生产成本;反应后酶会混在 产物 中,可能影响产品 质量。
结构,使酵母菌更易固定。
9
思考14、本实验中,海藻酸钠的浓度对凝胶珠的形态和颜色有哪此影响?
分析: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
13
14
15
海藻酸钠
Ca2+
海藻酸钙
16
17
图9 海藻酸钠中加入酵母菌液
图10 混合均匀的海藻酸钠和酵母菌液
18
19
先匀速推,即将滴落时暂停
20
固定化酵母细胞凝胶珠
21
凝胶珠弹性测试
22
几组凝胶珠对比
低浓度海藻酸钠凝胶珠
高浓度海藻酸钠凝胶珠
(左1g/100mL和右2g/100mL) (3.5g/100mL即教材浓度和2g/100mL)
11
思考 20 、结合专题 2 的无菌操作技术,想一想如果要求制作反复使用的固定化 酵母细胞,应该在实验过程中注意哪些问题?
分析:如果希望反复使用固定化酵母细胞,就需要避免 其他微生物的污染 。 在工业生产中,细胞的固定化是在严格 无菌 的条件下进行的。例如,配置好的 CaCl2溶液、溶化后的海藻酸钠溶液、葡萄糖溶液都需要经过 高压蒸汽灭菌 处 理;制备好的凝胶珠用 无菌 水冲洗等。
专题3 酵母细胞的固定化
1
一、为什么要固定化酶 思考1、细胞中的酶,有的是游离的,也有的附着在生物膜上。有序排列在生物
膜上的一系列酶可以催化连续的化学反应,这有什么好处? 分析:使生命活动更为 有序 和 高效 。 思考2、应用酶的过程中,人们发现了一些实际问题,例如: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,不 能被 再次利用 ,提高了生产成本;反应后酶会混在 产物 中,可能影响产品 质量。
结构,使酵母菌更易固定。
9
思考14、本实验中,海藻酸钠的浓度对凝胶珠的形态和颜色有哪此影响?
分析: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
酵母细胞的固定化课件演示文稿
固定化酵母细胞的实验过程
酵母细胞的活化 配置物质的量浓度为0.05mol/L的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 利用固定化酵母细胞发酵
第29页,共41页。
高考链接
1. (2009.江苏) 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
第33页,共41页。
简答题 1. 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。
第34页,共41页。
2. 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? 答:葡萄糖异构酶如果没有固定,溶液中的酶会 很难回收,不能再次利用,提高了生产成本;反 应后酶会混合在产物中,如不除去,会影响产品 质量。
酶 化学结合法
细胞 包埋法
第12页,共41页。
2. 实验设计
今天我们以酵母细胞为 实验材料,进行酵母细胞的 固定化实验。
第13页,共41页。
实验材料
干酵母 干酵母
CaCl2溶液
海藻酸钠
第14页,共41页。
实验过程
(1)制备固定化酵母细胞
配方
配置0.05mol/L的CaCl2溶液 配置海藻酸钠溶液
2. 正常情况下,凝胶珠的颜色___较__深___ ,形状 为__圆__形____或_椭__圆__形___ 。
第32页,共41页。
选择题
1.下列不属于酶的优点的是( D )
A. 催化效率高 C. 低污染
酵母细胞的固定化公开课精品PPT课件
二、实验操作——酵母细胞的固定化
(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?
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;
二、实验操作——酵母细胞的固定化
(1)酵母细胞的活化: (2)配制CaCl2溶液:
(2)配制CaCl2溶液:
目的?使胶体聚沉。形成稳定 的结构
(3)配制海藻酸钠溶液: •如何判断固定化酵母细胞是否成
(4)酵海母藻细酸胞钠的溶混液合与:---功观?察凝胶珠的颜色和形状 ➢若凝胶珠颜色过浅,说
(5)固定化酵母细胞: 明海藻酸钠的浓度偏低, 固定的酵母细胞数目较少
➢凝胶珠不是圆形或椭圆
二、实验操作——酵母细胞的固定化
思考:用什么方法对酵母细胞的固定化?
包埋法
包埋法常用哪些载体?
明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸 纤维素、聚丙烯酰胺等
三、实验操作
(一)制备固定化酵母细胞
观看视频思考下列问题:
(1)制备过程包括哪几个步骤? (2)你认为哪个步骤的操作是最 重要的一环? (3)各步骤应当分别注意什么问 题?
二、实验操作——酵母细胞的固定化
(1)酵母细胞的活化: (2)配制CaCl2溶液:
• 是最重要的环节:
➢如果海藻酸钠浓度过 高,将很难形成凝胶珠;
➢如果浓度过低,形成
的凝胶珠所包埋的酵母
(3)配制海藻酸钠溶液:
(浓度要适宜?)
细胞的数目少,影响实 验效果。
• 注意事项:
加热时要用小火, 或者间断加热(目的?)
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。 还有其他方法吗?
酵母细胞的固定化上课用ppt课件
酵母细胞的固定化
2019/12/30
如今,酶已经大规模地应用于食品、化工、轻纺、医药等 各个领域。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,不能被再次利用,提高 了生产成本;反应后酶会混中产物中,可能影响产品质量。
注意事项: 溶解物质要彻底,勿用自来水溶解,以防 自来水中各种离子影响实验结果。
2019/12/30
3、配制海藻酸钠溶液
操作过程:
称取0.7g海藻酸钠,放入 50mL小烧杯中。加人10mL蒸 馏水,用酒精灯加热,边加 热边搅拌,将海藻酸钠调成 糊状,直至完全溶化,用蒸 馏水定容至10mL。 注意事项: 加热时要用小火,或者间断加热,反复几 次,直到海藻酸钠溶化为止。
通过课题背景分析,你有何体会? 酶:优点: 催化效率高,低耗能,低污染
实际 ①对强酸、强碱、、高温等环境条件敏感,易失活; 问题:②溶液中的酶很难收回,不能被再次利用,提高
了生产成本;
③反应后酶混在产物中,如不去除,会影响产品的品质.
设想:将酶固定在不溶于水的载体上. 固化定 酶:优实点际:酶 同 一既时 种能, 酶与还 只反可能应以催物反化接复一触利种,用化又学. 容反易应与,反而应在物生分产离实,践
固定化细胞技术 2.固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶?
固定化细胞固定的是一系列酶 3.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
4.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 (大2019分/12/30子物质不能进入细胞)
(一)制备固定化酵母细胞 阅读P50~51思考下列问题:
问题:中,很多产物的形成都是通过一系列的酶促反 应才能完成的.
2019/12/30
如今,酶已经大规模地应用于食品、化工、轻纺、医药等 各个领域。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,不能被再次利用,提高 了生产成本;反应后酶会混中产物中,可能影响产品质量。
注意事项: 溶解物质要彻底,勿用自来水溶解,以防 自来水中各种离子影响实验结果。
2019/12/30
3、配制海藻酸钠溶液
操作过程:
称取0.7g海藻酸钠,放入 50mL小烧杯中。加人10mL蒸 馏水,用酒精灯加热,边加 热边搅拌,将海藻酸钠调成 糊状,直至完全溶化,用蒸 馏水定容至10mL。 注意事项: 加热时要用小火,或者间断加热,反复几 次,直到海藻酸钠溶化为止。
通过课题背景分析,你有何体会? 酶:优点: 催化效率高,低耗能,低污染
实际 ①对强酸、强碱、、高温等环境条件敏感,易失活; 问题:②溶液中的酶很难收回,不能被再次利用,提高
了生产成本;
③反应后酶混在产物中,如不去除,会影响产品的品质.
设想:将酶固定在不溶于水的载体上. 固化定 酶:优实点际:酶 同 一既时 种能, 酶与还 只反可能应以催物反化接复一触利种,用化又学. 容反易应与,反而应在物生分产离实,践
固定化细胞技术 2.固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶?
固定化细胞固定的是一系列酶 3.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
4.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 (大2019分/12/30子物质不能进入细胞)
(一)制备固定化酵母细胞 阅读P50~51思考下列问题:
问题:中,很多产物的形成都是通过一系列的酶促反 应才能完成的.
《酵母细胞的固定化》课件
固定化效果:提高酵母细胞的稳定性、耐受性和生产效率。
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
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
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
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
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
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
酵母细胞的固定化人教版选修1ppt课件
钠浓度过高,很难形成凝胶珠;如果浓度过低,形成的凝胶
栏
珠所包埋的酵母细胞的数目就少,影响实验效果。
目
链
接
三、直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的比较
直接使用酶
固定化酶
固定化细 胞
酶的种数 制作方法
一种或几种
一种
无
化学结合固定化、物理 吸附固定化
一系列酶 栏
目 链
包埋法固 接 定化
是否需要 营养物质
变式 训练
解析:固定化细胞维持了细胞结构的完整性,为酶充分地发
挥作用提供了稳定的内环境。
栏
答案:D
目 链
接
二、固定化酵母细胞的制备与应用
1.固定化酵母细胞的制备
(1)酵母细胞的活化:在缺水的状态下,微生物会处于休眠
状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生 栏
活状态。
目 链
接
(2)配制CaCl2溶液:0.83 g无水CaCl2+150 mL蒸馏水→200
将酵母菌包埋在海藻酸钠制成的凝胶珠中,所以与D选项相似。
栏
答案:D
目 链
接
变式 训练
1.相对固定化酶而言,固定化细胞对酶的活性影响较小, 根本原因是( )
A.避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程
B.固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用
栏 目
链
C.催化反应结束后,能被吸收和重复利用
接
D.细胞结构保证了各种酶在细胞内的化学反应中有效地发 挥作用
解析:制备固定化酵母细胞的基本步骤是:酵母细胞的活化
→配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液→配制海藻酸
钠溶液→与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
酶溶解于葡萄糖溶液后,无法回收, 造成浪费
2.固定化酶的反应柱示意图
3.固定化酶在生产实践中的优点
反应柱能连续使用半年,大大降低 了生产成本,提高了果糖的产量和质量。
(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 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
包埋法
2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别
联系:应用相同,都能催化某些反应
区别 1)固定化细胞技术操作容易,成 本低,容易回收; 2)固定化细胞技术对酶活性影响 更小; 3)固定化细胞固定的一系列酶; 4)由于大分子难以通过细胞膜,因 此固定化细胞的应用有一定的限制;
3.固定化酶和固定化细胞常用的载体材料 明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素 和聚丙烯酰胺等, 其共同的特点是不溶于水的多孔性载体
实验操作过程中要注意的下列问题
(一)酵母细胞的活化
在缺水的状态下,微生物会处于休眠 状态。活化就是让处于休眠状态的微生物 重新恢复正常的生活状态。酵母细胞所需 要的活化时间较短,一般需要0.5~1 h,教 师需要提前做好准备。此外,酵母细胞活 化时体积会变大,因此活化前应该选择体 积足够大的容器,以避免酵母细胞的活化 液溢出容器外。
(二)加热使海藻酸钠溶化是操作中最重 要的一环,涉及到实验的成败,教师一定 要提醒学生按照教材的提示进行操作。海 藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞的质量。 如果海藻酸钠浓度过高,将很难形成凝胶 珠;如果浓度过低,形成的凝胶珠所包埋 的酵母细胞的数目少,影响实验效果。
(三)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。
课题3 酵母细胞的固定化
一、课题目标
1.说出固定化酶和固定化细胞的作 用和原理。
2.尝试制备固定化酵母细胞,并利 用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
基础知识
(一)固定化酶的应用实例 1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例 (1)高果糖浆的生产需要 葡萄糖异构 酶 (2)葡萄糖异构酶的优点 稳定性好、可以持续发挥作用 (3)在生产中直接使用酶有什么缺点?
实验操作
(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
3、配制海藻酸钠的溶液
4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
5、固定化酵母细胞
实验操作Biblioteka (二)用固定化酵母细胞发酵 1、将固定化的酵母细胞(凝胶珠) 用蒸馏水冲洗2到3次。 2、将150ml质量分数为10%的葡萄 糖溶液转移到200ml的锥形瓶中, 再加入固定好的酵母细胞,置于25 摄氏度下发酵24h。