固定化酵母细胞PPT课件
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酵母细胞的固定化ppt课件
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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
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海藻酸钠
Ca2+
海藻酸钙
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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
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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）
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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。
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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ppt课件
温故知新：
1、洗衣粉中添加________，可以 更有效地清除顽渍。常用的酶制剂 有_________________四类。 2、影响酶活性的因素有_______、 ________和_________。
1
2
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 一些例子吗？ 催化效率高、低能耗、低污染等。 酶制剂的使用有缺点吗？你能举出一些例子吗？ 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；
19
三、固定化细胞技术 3. 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
20
三、固定化细胞技术 3. 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
21
三、固定化细胞技术 3. 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
35
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
36
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？
37
38
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。
①细胞个大，酶分子很小 ②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
僵尸电影
奇异高清网 眉山搬家
24
三苏
三、固定化细胞技术 4. 固定化细胞常用的载体
25
1、洗衣粉中添加________，可以 更有效地清除顽渍。常用的酶制剂 有_________________四类。 2、影响酶活性的因素有_______、 ________和_________。
1
2
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 一些例子吗？ 催化效率高、低能耗、低污染等。 酶制剂的使用有缺点吗？你能举出一些例子吗？ 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；
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三、固定化细胞技术 3. 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
20
三、固定化细胞技术 3. 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
21
三、固定化细胞技术 3. 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
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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
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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？
37
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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。
①细胞个大，酶分子很小 ②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
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三、固定化细胞技术 4. 固定化细胞常用的载体
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《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
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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
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添加标题
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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
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。
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❖ A．固定化酶和固定化细胞的技术方法包括 包埋法、化学结合法和物理吸附法
❖ B．因为酶分子比较大，所以固定化酶技术 更适合采用包埋法
❖ C．与固定化酶技术相比，固定化细胞制备 的成本低，操作更容易
❖ D．反应物如果是大分子物质应采用固定化
酶技术
.
14
❖ 下列关于固定化酶的说法，错误的是D ❖ A.固定化酶不足之处是不能催化一系列反
❖ D．将与酵母菌混匀的海藻酸钠溶液注入CaCl2 溶液中，会观察到CaCl2溶液中有球形或椭球形 的凝胶珠形成
.
12
❖ 常用的包埋法固定化细胞，需用到不溶于水的多 孔性载体，下列能作载体的是（ACD ）多
❖ A．琼脂糖
B．蔗糖
❖ C．海藻酸钠
D．明胶
.
13
❖ 下列有关固定化酶技术和固定化细胞技术 的说法不正确的是 B
应 ❖ B.固定化酶可再次利用，降低了生产成本 ❖ C.固定后的酶既能与反应物接触，又能与
反应物分离 ❖ D.固定化酶易溶于水
.
15
个人观点供参考，欢迎讨论！
① 从上端漏斗中加入反应液
的浓度不能过高的原因是
❖ ② 要想得到较多的酒精，
❖ 加入反应液后的操作是
❖ 关闭
活塞 1
❖ 和 关闭
活塞 2。
.
7
❖ ③ 为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以
反复利用，实验过程一定要在 无菌
条件
下进行。
❖ ④ 装置中的长导管起的作用是
释放CO2防止空气中的杂菌进入反应柱。
解残留在土壤中的有机磷农药，与微生物
降解相比，其作用不需要适宜的（ D ）
❖ A．温度
B．酸碱度
❖ C．水分
D．营养
.
11
❖ 下列固定化酵母细胞的制备步骤中不恰当的是C
❖ A．应使干酵母与水混合并搅拌，以利于酵母 菌活化
❖ B．配制海藻酸钠溶液时要用小火或间断加热 的方法
❖ C．向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化 的酵母菌细胞，充分搅拌并混合均匀
.
9
❖ 用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液时，为了能产 生酒精，下列措施错误的是A
❖ A向瓶内泵入氧气 ❖ B应将装置放于适宜的条件下进行 ❖ C瓶内应富含葡萄糖等底物 ❖ D应将瓶口密封，效果更好
.
10
❖ 研究认为，用固定化酶技术处理污染物是 很有前途的，如将大肠杆菌得到的三酯磷 酸酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降
❖ 步骤4：?
❖ 步骤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配制好的氯化钙(CaCl2) 溶液中形成凝胶珠，让凝胶珠在氯化钙(CaCl2) 溶液中浸泡30分钟。
.
3
❖ 步骤6：固定化酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗 2～3次。
❖ 步骤7：将适量的凝胶珠放人500mL锥形瓶中，加 300mL已消毒的麦芽汁，封口于25℃下发酵。
固定化酵母细胞
.
1
❖ 下面是利用固定化酵母细胞发酵生产啤酒的实验 过程：
❖ 步骤1：酵母细胞的活化。称取lg干酵母置于 50mL烧杯中，加l0mL蒸馏水，搅拌，静置1h。
❖ 步骤2：配制物质的量浓度为0．05mol／L的氯化 钙(CaCl2)溶液。
.
2
❖ 步骤3：配制海藻酸钠溶液。称取0．7g海藻酸钠 置于50mI．烧杯中，加l0mL蒸馏水，由于海藻酸 钠在水中溶解速度很慢，所以50mL的烧杯要放在 酒精灯上用旺火持续加热，并用玻璃棒搅拌。
❖ 利用固定化酵母细胞进行酒精发酵，与直接接种
酵母菌相比较有哪些优点？（说出两
点） 。 能多次重复利用、降低生产成本
.
8
❖ 固定化细胞技术与固定化酶技术相比，所具备的 特点是D
❖ 成本更低、操作更容易、不能连续性生产 ❖ 成本更高、操作更难、不能连续生产 ❖ 成本更低、操作更容易、能连续生产 ❖ 成本更低、操作更难、能连续生产
.
5
1.影响实验成败的关键步骤是 2.如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包 的酵母细胞数目 3.如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明 4.固定化细胞技术一般采用包埋法固定化，原因 是
.
6
பைடு நூலகம்
❖ 欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵 实验
该实验小组用如图所示的装置来进
行葡萄糖发酵。 a 是 b 是
❖ (1)步骤4的正确操是：
。
(1)在冷却至常温的海藻酸钠溶液中加入活化 的酵母细胞，充分混合后转入注射器
❖ (2)找出上述步骤中的一处错误并改正
❖ (3)步骤6用蒸馏水冲洗2～3次的目的是
洗去杂质(氯化钙)和杂菌. ，防止污染
4
❖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