酵母细胞固定化课件

2.将酶或细胞固定化的方法
包埋法 化学结合法
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
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方 法
原理
将聚合物的单体与酶溶液
包 混合，再借助于聚合助进
埋 剂(包括交联剂)的作用进
法 行聚合，酶被包埋在聚合
物中以达到固定化
适用 对象
_______ 。
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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？
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酶制剂存在的缺陷：
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；
恢复正常的生活状态； 本质：
加快新陈代谢； 方法：
加入适量的水。 你能说出理由吗？
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取1g干酵母，放 入50ml的小烧杯 中，加入蒸馏水 10ml，用玻璃棒 搅拌，使酵母细 胞混合均匀，成 糊状，放置1h左 右使其活化
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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。
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应当注意什么问题？
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， 一定要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。
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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。
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如果你是工程 技术人员，你如何 解决这个问题？
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一、固定化酶的应用实例
阅读P49-50，并思考：
1、解决酶应用中存在问题的方法是？ 2、这种方法的优点是什么？ 3、什么是高果糖浆？使用它有何好处？ 4、生产高果糖浆需要什么酶？其作用 是什么？这种酶有何特点？ 5、了解高果糖浆生产过程。
4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
将溶化好的海藻酸钠溶液冷 却至室温，加入已活化的醉母细 胞，进行充分搅拌，使其混合均 匀，再转移至注射器中。
高果糖浆
糊精 糖化酶 葡萄糖
葡萄糖的 葡萄糖 异构化 异构酶
果糖含量 70%～90%
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
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优点： 反应柱能连续使用半年，大大 降低了生产成本，提高果糖的 产量和质量。
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在生产实际中使用固定化酶 技术有无不足?如有不足,怎么办?
你能写出果糖的分子式吗?
它属于什么糖?
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4、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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5、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？
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生产流程
含淀粉 α-淀粉酶 的浆液
有。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。 可采用固定化细胞技术。
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二、固定化细胞技术
阅读P50：思考第二段的问题
1、概念：
利用物理或化学方法将细胞 固定在一定空间的技术。
细胞中含有一系列酶，在细胞 正常生命活动的过程中，通过 代谢产生所需酵母细要胞固定化的课件 代谢产物。
酶或 细胞
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方法
原理
化学 酶蛋白的侧链基团和载休 结合 表面上的功能基团之间形
法 成共价键而固定的方法
物理 吸附
法
通过氢键、疏水作用和π电 子亲和力等物理作用，将 酶固定于水不溶载体上。 从而制成固定化酶
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适用 对象
酶
酶
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
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1、固定化酶技术。即将酶固定在 一定空间内的技术（如固定在不溶 于水的载体上）。
2、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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3、高果糖浆是果糖含量为42%左右 的糖浆。作为蔗糖的替代品，高果 糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖 尿病、龋齿和心血管病，对人的健 康有利。
阅读P50~51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？
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1、酵母细胞的活化
思考：
关于酵母菌你有哪些知识？ 什么是活化？ 怎样活化？ 应注意什么？
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Hale Waihona Puke Baidu
活化： 让处于休眠状态的微生物重新
选修1:生物技术实践
专题4 酶的研究与应用
课题3 酵母细胞的固定化
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知识回顾：
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_________。
3、影响洗衣粉洗涤效果的因素有
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2、配制物质的量浓度为0.05mol/L 的CaCl2溶液 称取无水Cacl2 0.83g。放入 200mL的烧杯中，加入150mL的蒸 馏水，使其充分溶解，待用。
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3、配制海藻酸钠溶液
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操作：
称取0.7g海藻酸钠，放入50mL 小烧杯中.加人10mL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，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
②细胞适合采用包埋法固定
（2）、原因
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而个 小的酶容易从包埋酵母细胞的固定化材课件 料中漏出
3、固定化细胞常用的载体
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
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三、实验操作
（一）制备固定化酵母细胞