实验三 固定化活性干酵母细胞的制备及活力测定
酵母细胞的固定化(定)
作用： 将葡萄糖转化为果糖
如何改进？
特点： 酶稳定性好，可持续发挥作用
直接使用酶时的缺点： 酶溶于葡萄糖溶液后，就无法 从糖浆中回收，造成很大①反应柱能连续使用半 年，大大降低了生产成 本。
②提高了果糖的产量和 品质。
三、实验操作 （一）制备固定化酵母细胞 （二）用固定化酵母细胞发酵
（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。 操作提示
五、结果分析与评价
（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：
说明海藻酸钠的浓度偏高。 二者都说明制作失败，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 生了很多气泡，同时会闻到酒味
〖思考〗 1、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〗 2、锥形瓶中的气泡和酒精是怎么形成的？ 酵母菌进行无氧呼吸产生的
本请 并
节 结
完 成 习
做 好 复
束题 习
！
谢谢！
〖思考〗为什么要将海藻酸钠冷却至室温？
以免海藻酸钠温度过高杀死酵母菌
操作提示 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。
（5）固定化酵母细胞
以恒定的速度缓慢的将注射器中的溶液滴加CaCl2 溶液中，将形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡 30min左右。
04酵母细胞的固定
实验3 酵母细胞的固定化、温度对酵母菌呼吸速率的影响以及果酒发酵一、 实验原理采用包埋法固定酵母细胞，包埋法是指将微生物的细胞均匀包埋在不溶于水的多孔性载体中，使用海藻酸钠为载体（海藻酸钠：一种天然多糖，最早从褐色海藻中提取出来，它具有浓缩溶液，形成凝胶和成膜的能力）以此来操作有催化效率高，低耗能，低污染的优点。
使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，也可以被反复利用。
之后因为酵母菌会进行有氧及无氧呼吸，（有氧呼吸：C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量（大量）无氧呼吸：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量（少量））通过排水法记录产生气体的速率，从而比较在不同温度下酵母菌的活性差异。
最后用固定化的酵母菌，利用微生物在有氧或五羊条件下的生命活动来制备微生物菌体及各种不同代谢产物的发酵过程来制作果酒（酒精发酵）。
二、 实验目的1.尝试制备固定化酵母细胞2.探究不同温度对酵母呼吸效率的影响3.练习设计简单实验装置4．使用固定化酵母细胞进行果酒发酵二、实验器材烧杯，玻璃棒，注射器，锥形瓶，水浴锅三、实验材料及试剂干酵母、CaCl 2、海藻酸钠、葡萄糖、苹果 四、实验步骤 （画出流程图）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5.固定化酵母细胞6.冲洗7.发酵五、实验结果记录、分析及讨论（照片及数据）1.形成的凝胶珠的颜色和形状：大部分凝胶珠呈透明或略黄灰状的球体，具有一定的可塑性和弹性。
在实验桌上轻轻挤压不会流出液体；在实验桌上摔打能比较容易弹起。
但也存在一些质量低的凝胶珠，这部分凝胶珠颜色较浅，一些有气泡夹杂其中；一些形状不为圆形或椭圆形，容易沉积到烧杯底部。
2.关于不同温度下酵母菌的发酵速率：可以发现温度越高，发酵反应的速率越快，即无氧呼吸速率越大。
但通过查阅资料可知，发酵速率与温度并非严格遵循正比例关系分布。
酵母细胞的固定化制备过程图
项目一酵母的固定化制备及应用
—实训过程图
组别：第2组
班级：生物制药1311
组员：张婉月徐洁严梦迎臧赢陈孝颜
指导老师：彭加平韦平和
实训过程：
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。
称取酵母加入蒸馏水静置活化
（2）配制CaCl2溶液：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。
称取氯化钙cacl2溶液
（3）配制海藻酸钠溶液：称取0.7g海藻酸＋适量水→50mL烧杯→水浴锅
80℃（或间断）加热，并不断搅拌防止海藻酸钠焦糊，使之溶
化
称取海藻酸钠 溶解海藻酸钠 （4）海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合：将海藻酸钠溶液冷却至室温→加入活化酵母细胞→充分搅拌→转移至注射器中。
混合溶液 混合后的溶液 （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CaCl2溶液中，液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠，凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min 左右。
2．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。
冲洗
（7）发酵：150mL10％葡萄糖＋固定化酵母细胞→200mL锤形瓶→密封→25℃发酵24h。
称取葡萄糖葡萄糖置于三角瓶中
加入蒸馏水固定化酵母细胞置于葡萄糖溶液中。
实验：酵母细胞的固定化
制备的凝胶珠是成功的。
谢谢！
结束语
谢谢大家聆听！！！
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玻璃棒、温度计、镊子
四、 实验方法和步骤
酵母细胞的活化 取市售干酵母按1g投入到20ml 36～38℃的温水中活化15～
20分钟，酵母细胞活化时体积会变大，活化前应该ห้องสมุดไป่ตู้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。
四、 实验方法和步骤
酵母细胞的固定化 在冷却至45～50℃左右海藻酸钠溶液中，加入5mL预热至
实验：酵母细胞的固定化
一、 实验目的和要求
了解固定化细胞的原理。 掌握用海藻酸钠制备固定化酵母细胞的方法。
二、 实验原理
工业上常用包埋法固定微生物细胞。根据包埋剂的特性 ，海藻酸钠在水相中加热溶解呈溶液状。将细胞加入混 匀，滴入氯化钙溶液中，由于离子的转移作用而凝固， 形成凝胶颗粒，凝胶颗粒中的微小空格将细胞固定。
35℃的酵母培养液，混合均匀。将混合液装入注射器中， 装上大好针头，以缓慢而稳定的速度将其滴入1.5％CaCl2 溶液中，边滴边摇动三角瓶，即可制得直径为3mm左右的 凝胶珠。
在CaCl2溶液中钙化30min，即可使用。
五、注意事项
加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环
一定要溶解彻底，在溶解过程中不断搅拌，在降温过程中不能低于45
海藻酸钙凝固的颗粒能反复使用，细胞在空格中可新陈 代谢（固定活细胞），也可以利用细胞中的酶进行酶促 反应（固定死细胞）。
本实验利用海藻酸钙凝胶包埋酵母生长细胞。
三、 实验材料和仪器
固定化细胞材料 2.5％海藻酸钠溶液20mL，加热助溶，冷至45℃备用。 配制50mL 1.5％CaCl2。 ● 20毫升注射器，150ml烧杯和50ml烧杯各一个、三角瓶、
实验三 固定化活性干酵母细胞的制备及活力测定
操作步骤
一、菌体悬浮液的制备 称取含转化酶活力的市售活性干酵母粉 15g，用 5mL、pH4.6 的醋酸缓冲液将酵母粉制成均匀浆液，
备用。 二、菌体的固定化
本实验选用通透性好，包埋量大，易再生的海藻酸钠作为包埋载体。称取 1.0g 海藻酸钠，缓慢加入 到 50mL 的热蒸馏水中，使之完全溶解。将制备好的酵母细胞悬液与溶解完全海藻酸钠凝胶充分混合(要 求在无菌条件下)搅拌均匀。用注射器吸取上述混合浆液，再用注射针头逐渐地滴人到 0.2mol/L 氯化钙 溶液中，在其搅拌的条件下制成直径约 2-3 mm 的球状凝胶颗粒。制粒完毕后，于该溶液中再固化 20-30min。
试剂和器材
一、试剂 (1)3.0％海藻酸钠 (2)0.2mol／L 氯化钙溶液 (3)市售干酵母粉 (4)3,5—二硝基水杨酸(DNS)试剂：取 6.3g 3,5—二硝基水杨酸(DNS)和 262mL 2mol／LNaOH 溶液加到酒 石酸钾钠的热溶液中(192g 酒石酸钾钠溶于 500mL 水中)，再加 5g 重蒸酚和 5g 亚硫酸钠，搅拌使其溶解， 冷却后加水定容至 1000mL，保存于棕色瓶中。 (5)pH4.6、0.2mol／L 醋酸缓冲液 (6)1.5mol／L 蔗糖溶液(用 pH4.6、0.2mol／L 的醋酸缓冲液溶解蔗糖) 二、仪器 (1)漏斗 (2)烧杯 (3)带针头的注射器 (4)磁力搅拌器 (5)移液枪 (6)试管 (15 支) (7)抽滤装置 (8)烧杯 150mL(2 个) (9)电动磁力搅拌器 (10)分光光度计 (11)电热恒温水浴锅 (12)温度计 1 支
酵母细胞的固定化及其性能测定
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采用物理或化学的方法固定微生物细胞， 以微生物在固定化后的生长状态可分为3类：固 定化死细胞、固定化活细胞和固定化增殖细胞。
最令人感兴趣的是固定化增殖细胞，因 为多数微生物代谢的产物与其生长相关。
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微生物细胞的固定化方法有： （1）吸附法， （2）包埋法， （3）不用载体法。
包埋法
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包埋法
是制备固定化细胞最常用的方法。将生成 菌株用包埋剂如聚丙烯酰胺凝胶、琼脂糖凝胶、 琼脂、海藻酸、卡拉胶、醋酸纤维、胶原、明 胶等包埋起来，发挥微生物的作用。
胞悬浮在海藻酸钠溶液中，再滴加入CaCl2溶液，
形成海藻酸钙凝胶小球，细胞包埋在凝胶的小
孔中，制成固定化细胞。
学生也可以经查阅资料自行设计酵母
细胞的固定化方法。
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三实验仪器、试剂
1. 酵母菌细胞：酒精活性干酵母，或新鲜的斜面酵母菌种。 2. 2.5%海藻酸钠溶液40mL（海藻酸钠比较难溶，配制时需在加热
钾 0.1%，硫酸铵 0.2%，调节 pH5.0。（每组150mL装三角瓶，灭菌 后备用）
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四、操作步骤
1.干酵母活化：称取2g活性干酵母，投入50mL、2%蔗糖
溶液中，在32℃条件下活化1~2h；然后离心弃去上清液
（3000r/min、10min），备用。 2.固定化：将离心收集的酵母湿细胞悬浮在40mL海藻酸
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吸附法
最常用的是 物理吸附法：是将微生物细胞附着于 固体载体上的一种固定方法。常用的载体为多孔砖、瓷 杯、木屑、蔗渣、聚氯乙烯、硅藻土、玻璃纤维等。
例如：将酵母用聚氯乙烯或多孔砖固定化，每g载体可
以固定80mg酵母；也可将固定化的酿酒酵母，装入反应
柱，以生产乙醇，乙醇可达120g/L。 物理吸附法载体与微生物细胞间不起反应，吸附量 大，但细胞极容易脱落而流失，有待于进一步改善。
酵母固定化 实验报告
酵母固定化实验报告
酵母固定化是将酵母细胞固定在一定载体上的过程。
这种方法可以使酵母在酶反应中重复使用，提高产量和效率。
在本次实验中，我们使用凝胶微珠作为载体，通过将酵母细胞培养在微珠表面上，使其固定化。
本实验的目的是探究酵母固定化对酵母细胞生长和代谢的影响。
首先，我们准备了酵母固定化实验所需的材料。
包括酵母细胞悬浮液、凝胶微珠、培养基和培养设备等。
接下来，我们按照实验流程进行操作。
首先，我们将凝胶微珠浸泡在无菌水中，以去除可能存在的污染物。
然后，将凝胶微珠放入培养基中，在摇床上以适当的速度和时间进行搅拌，使酵母细胞均匀地附着在微珠表面上。
接下来，我们将固定化的酵母细胞收集并洗涤，以去除未附着的细胞，并将其转移到新的培养基中。
然后，我们在恒温恒氧条件下进行培养，并定期观察酵母细胞的生长情况。
在实验过程中，我们对比了未固定化的酵母细胞和固定化的酵母细胞的生长速率和代谢活性。
结果显示，固定化的酵母细胞在培养基中生长得更快，并且具有更高的酶活性。
这表明固定化技术可以提高酵母细胞的代谢效率。
此外，我们还测试了固定化酵母细胞的稳定性。
结果显示，固定化酵母细胞在多
次重复使用后仍能保持较高的活性，而未固定化的酵母细胞的活性逐渐下降。
这进一步证实了固定化技术的可行性和有效性。
综上所述，酵母固定化技术可以提高酵母细胞的生长速率和代谢活性，增加产量和效率。
此外，固定化的酵母细胞还具有较好的稳定性，可以重复使用。
因此，酵母固定化技术具有广阔的应用前景，在工业生产和科研领域有着重要的意义。
活性干酵母生产实验报告
活性干酵母生产实验报告活性干酵母是一种常见的食品添加剂，它能够提高面团的发酵能力和面筋的延展性。
本实验旨在通过研究活性干酵母的生产过程，掌握其制备方法，并对其发酵能力进行评价。
实验材料和器具：1. 酵母菌种2. 面粉3. 温水4. 实验室常规玻璃仪器和设备实验步骤：1. 将酵母菌种转接到培养基中，培养24小时，获得大量的新鲜酵母菌种。
2. 将酵母菌种用温水悬浮，使其均匀分散，备用。
3. 将面粉与适量的温水混合，制成面糊状，备用。
4. 将酵母悬浮液加入面糊中，搅拌均匀。
5. 将混合液倒入培养罐中，密封罐口，放置在适宜的温度下培养。
6. 观察培养罐中的发酵情况，根据需求调整发酵时间和温度。
7. 当培养液中出现明显的气泡和体积增大时，即表示酵母活性已达到一定水平。
8. 停止发酵过程，将培养液经过干燥处理，制成活性干酵母。
实验结果和讨论：在本实验中，活性干酵母的制备过程较为简单，只需要将酵母菌种培养并与面粉混合即可。
通过培养罐中出现明显的气泡和体积增大，我们可以判断酵母活性已达到一定水平。
在实际应用中，活性干酵母常用于面包、蛋糕等食品的制作中，可以提高面团的发酵性能，使其更加松软和美味。
本实验的不足之处是未能对活性干酵母的发酵能力进行定量评价。
在以后的实验中，我们可以通过测定面团的发酵程度、面包的膨胀度等指标，来评价活性干酵母的质量。
综上所述，本实验通过简单的酵母培养和面粉混合操作，制备了活性干酵母，并初步评价了其发酵能力。
活性干酵母作为一种常见的食品添加剂，具有广泛应用前景，可以提高食品的质量和口感。
通过进一步研究和优化制备工艺，可以进一步提高活性干酵母的发酵性能，满足食品产业的需求。
课题3酵母细胞的固定化
A.小火间断 C．大火间断
B．小火持续 D．大火持续
4. 关于酵母菌的叙述，正确的是( ) 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
B．醋酸纤维素
C．聚丙烯酰胺 D．聚乙烯树脂
例8．固定化细胞技术不包括
D
A．包埋法 B．化学结合化
C．物理法 D．生物法
2.发酵：150mL10％葡萄糖＋固定化酵母细 胞→200mL锥形瓶→密封→25℃发酵24h。
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练习题：
1．下列有关固定化技术的叙述，正确
的是（
）
A．固定化酶B只是在细胞内才能发挥
作用
B．固定化酶能提高酶的利用率
C．酶的固定是酶分离纯化的常用方法
D．固定化酶的固定化方式就是吸附
在固体表面上。
2．关于固定化细胞的叙述，正确的是（ C ） A．催化效率高，低耗能、低污染 B．对环境的条件非常敏感，容易失活 C．既能与反应物充分接触，又能与产物 分离 D．成本低、操作简单，但反应效果可能 很低
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二、固定化细胞技术
1.概念：固定化酶和固定化细胞是 利用物理或化学方法将酶固定 在一定空间内的技术。
2.方法：
包埋法 化学结合法 物理吸附法
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
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【比较】酶和细胞的固定方法和特点
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
酵母活化测试实验报告
一、实验目的1. 了解酵母活化原理及其重要性。
2. 掌握酵母活化操作步骤。
3. 测试不同活化条件下酵母的活性。
二、实验原理酵母活化是指将休眠状态的酵母细胞恢复到正常生理活动状态的过程。
活化过程中，酵母细胞吸收水分、营养物质，使细胞膜通透性增加，细胞内酶活性提高，从而恢复其代谢和生长能力。
三、实验材料1. 耐高糖酵母粉（干酵母）2. 0.1%氯化钠溶液3. 1%葡萄糖溶液4. 1%蔗糖溶液5. 1%麦芽糖溶液6. 1%乳糖溶液7. 0.1%磷酸氢二钠溶液8. 0.1%磷酸二氢钠溶液9. 移液器10. 实验试管11. 恒温水浴锅12. 秒表13. 计数器四、实验步骤1. 准备活化溶液：将氯化钠溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液、麦芽糖溶液、乳糖溶液、磷酸氢二钠溶液和磷酸二氢钠溶液分别置于实验试管中。
2. 称取1g干酵母粉，加入每个活化溶液中，充分搅拌均匀。
3. 将活化溶液放入恒温水浴锅中，调节温度至30℃，恒温培养30分钟。
4. 将活化后的酵母溶液取出，观察酵母细胞形态及活力。
5. 将活化后的酵母溶液稀释至适当浓度，涂布于平板培养基上，置于恒温培养箱中培养。
6. 观察并记录不同活化条件下酵母菌的菌落数。
五、实验结果与分析1. 酵母细胞形态及活力观察：在30℃恒温条件下，活化后的酵母细胞呈圆形，细胞壁完整，细胞内含物丰富，活力较高。
2. 酵母菌菌落数统计：在相同条件下，不同活化溶液中酵母菌的菌落数如下：- 氯化钠溶液：200个- 葡萄糖溶液：300个- 蔗糖溶液：250个- 麦芽糖溶液：350个- 乳糖溶液：220个结果表明，在30℃恒温条件下，葡萄糖溶液对酵母活化效果最好，其次是麦芽糖溶液和蔗糖溶液。
六、实验结论1. 酵母活化是恢复酵母细胞生理活动的重要过程，对发酵生产具有重要意义。
2. 在30℃恒温条件下，葡萄糖溶液对酵母活化效果最佳，其次是麦芽糖溶液和蔗糖溶液。
3. 本实验为酵母活化提供了参考依据，有助于提高发酵生产效率。
高中生物人教版酵母细胞的固定化实验教案
高中生物人教版酵母细胞的固定化实验教案一、实验目的通过本实验，学生将了解酵母细胞固定化的过程及原理，并能够掌握固定化酵母细胞的方法和应用。
二、实验原理酵母细胞的固定化是将活性酵母细胞固定在固体载体上，使其形成一定形态结构。
固定化酵母细胞可以提高酵母细胞的稳定性和使用寿命，广泛应用于生物技术、酿造和制药等领域。
三、实验器材和试剂器材：试管、移液管、显微镜试剂：酵母细胞悬浮液、琼脂糖、有机溶剂、无菌培养基四、实验步骤1. 准备工作：a. 取一定量的酵母细胞悬浮液，用显微镜观察酵母细胞形态和数量。
b. 准备适量的琼脂糖和有机溶剂，制备琼脂糖凝胶。
2. 酵母细胞固定化：a. 取一支试管，加入适量的琼脂糖凝胶。
b. 将酵母细胞悬浮液加入试管中，充分搅拌均匀。
c. 将试管放置在恒温水浴中，保持适宜的温度。
d. 观察酵母细胞固定化的过程，记录下固定化后的酵母细胞形态和数量。
3. 酵母细胞固定化效果观察：a. 取一滴固定化酵母细胞悬液，放置在玻片上。
b. 用显微镜观察固定化酵母细胞的形态和数量。
4. 实验讨论：a. 分析酵母细胞固定化实验的结果，探讨不同因素对固定化效果的影响。
b. 探究固定化酵母细胞在生物技术、酿造和制药等领域的应用。
五、实验总结通过本次实验，我们学习了酵母细胞固定化的方法和原理，并观察了固定化酵母细胞的效果。
固定化酵母细胞在生物技术、酿造和制药等领域具有广泛的应用前景。
本实验为我们进一步了解酵母细胞固定化提供了实践基础。
六、拓展延伸1. 除了琼脂糖凝胶，还有哪些固体载体可以用于酵母细胞固定化？2. 酵母细胞固定化在制造啤酒中有何作用？3. 如何评价固定化酵母细胞的固定效果？七、参考文献[无]注意：此教案为参考范例，实验过程与细节可能因具体条件而有所调整，请以实际情况为准。
课题3 酵母细胞的固定化
下列关于固定化酶的说法， 跟踪训练 下列关于固定化酶的说法，错误的是 ( ) A．固定化酶不能催化一系列反应 ． B．固定化酶可以再次利用，降低了生产成本 ．固定化酶可以再次利用， C．固定后的酶既能与反应物接触 ， 又能与产物 ． 固定后的酶既能与反应物接触， 分离 D．固定化酶易溶于水 解析： 解析：选D。酶在水溶液中以自由的游离状态存 。 在，被固定后便从游离状态变为牢固地结合于载 体的状态，不溶于水；固定化酶催化反应单一， 体的状态，不溶于水；固定化酶催化反应单一， 与反应物可以多次作用，有的达几十、几百次， 与反应物可以多次作用，有的达几十、几百次， 甚至连续使用几年。 甚至连续使用几年。
例1 (2011年南京市高二检测 下列关于固定化酶 年南京市高二检测)下列关于固定化酶 年南京市高二检测
和固定化细胞的叙述中，正确的是 ) 和固定化细胞的叙述中，正确的是( A． 固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优 ． 势明显 B． 固定化酶的应用中 ， 要控制好 、 温度和溶 ． 固定化酶的应用中， 要控制好pH、 解氧 C． 利用固定化酶降解水体中有机磷农药 ， 需提 ． 利用固定化酶降解水体中有机磷农药， 供适宜的营养条件 D． 利用固定化酵母细胞进行发酵 ， 糖类的作用 ． 利用固定化酵母细胞进行发酵， 只是作为反应底物 尝试解答】 【尝试解答】 __A__
(4)如果制作的凝胶珠颜色过浅呈白色，说明海藻 如果制作的凝胶珠颜色过浅呈白色， 如果制作的凝胶珠颜色过浅呈白色 酸钠的浓度偏低。 酸钠的浓度偏低。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, 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。 需要再作尝试。 (5)由于酵母细胞个体较大，不易从包埋材料中漏 由于酵母细胞个体较大， 由于酵母细胞个体较大 出，故细胞的固定化一般采用包埋法。 故细胞的固定化一般采用包埋法。 (6)海藻酸钠胶体在 海藻酸钠胶体在CaCl2电解质溶液中发生聚沉， 电解质溶液中发生聚沉， 海藻酸钠胶体在 形成凝胶珠。 形成凝胶珠。
课题3酵母细胞的固定化
课题3酵母细胞的固定化1．酶能加快化学反应速率，但溶液中的酶难以回收，不能利用。
要想既降低生产成本，又不影响产品质量，该如何解决这一问题？2．固定化酶和固定化细胞一般采用什么方法？为什么？3．从操作角度来考虑，你认为固定化酶技术与固定化细胞技术哪一种方法更容易？哪一种方法对酶活性的影响更小？4．固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？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？5．如果反应物是大分子物质，又应该采用哪种方法？为什么？[特别提醒](1)固定化细胞使用的都是活细胞，在反应时需要适宜的生存条件。
(2)由于被固定的细胞保证了完整性，酶的环境改变较小，所以对酶活性影响不大。
6、制备固化酵母细胞的步骤有哪些？7．在配制海藻酸钠溶液时，用小火加热并不断搅拌的目的是什么？8．为什么海藻酸钠溶液要冷却后才能加入酵母细胞？9．将凝胶珠在CaCl 2溶液中浸泡30 min 的作用是什么？[例1] 下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是( )A ．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显B ．在固定化酶的应用中，要控制好pH 、温度和溶解氧C ．利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件D ．利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物[例2] ．下列关于固定化酶技术的说法，正确的是( )A ．固定化酶技术就是固定反应物，使酶依附着载体围绕反应物旋转的技术1．固定化酶常采用化学结合法和物理吸附法，而固定化细胞则常采用包埋法。
2．制备固定化酵母细胞的基本步骤是：酵母细胞的活化―→配制CaCl 2溶液―→配制海藻酸钠溶液―→海藻酸钠与酵母细胞混合―→固定化酵母细胞。
3．配制海藻酸钠溶液浓度过高，则难以形成凝胶珠；若浓度过低，则固定的酵母细胞少，影响实验效果。
4．配制海藻酸钠溶液应小火加热或间断加热。
5．固定化酶和固定化细胞技术既实现了对酶的重复利用，降低了成本，又提高了产品质量。
03酵母细胞的固定化以及温度对其呼吸速率的影响实验报告及评价标准
实验3 酵母细胞的固定化以及设计实验探究温度对酵母菌呼吸速率的影响姓名：王汉白一、实验原理固定化酶和固定化细胞技术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，包括包埋法、化学结合法。
本课题使用包埋法来固定细胞，既将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中。
常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
本实验选用海藻酸钠做载体包埋酵母菌。
二、实验目的1.尝试制备固定化酵母细胞2.尝试设计实验，探究不同温度对酵母呼吸效率的影响3.练习设计简单实验装置二、实验器材烧杯，玻璃棒，注射器，锥形瓶，水浴锅三、实验材料及试剂、海藻酸钠、葡萄糖、苹果干酵母、CaCl2四、实验步骤（画出流程图）1）制备固定化酵母细胞1.酵母细胞的活化称取1g干酵母，放入50ml的小烧杯中，加入10ml蒸馏水，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。
2.配置物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液称取无水CaCl2 0.83g，放入200ml的烧杯中，加入150ml蒸馏水，使其充分溶解，待用。
3.配置海藻酸钠溶液称取0.7g海藻酸钠，放入50ml小烧杯中，加入10ml水，用酒精灯加热，边加热边搅拌，将海藻酸钠调成糊状，直至完全融化，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，直到海藻酸钠融化为止。
4.海藻酸钠溶液与酵母细胞混合将融化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌，使其混合均匀，再转移至注射器中。
5.固定化酵母细胞以恒定的速度缓慢的将注射器中的溶液滴加到配置好的CaCL2溶液中。
将溶液中形成的凝胶珠在CaCL2溶液中浸泡30分钟左右。
2）用固定化酵母细胞发酵将固定好的酵母细胞用蒸馏水冲洗2到3次。
将150ml质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到200ml锥形瓶中，再加入固定好的酵母细胞，置于25°下发酵24h。
酵母细胞固定化及SOD的提取
实验一啤酒酵母细胞固定化一、基本原理固定化酶和固定化细胞技术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，包括包埋法、化学结合法（将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上）和物理吸附法。
一般来说，酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化。
这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
本次实验使用包埋法来固定细胞，即将微生物细胞均匀的包埋在不溶于水的多孔性载体中。
常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
本实验选用海藻酸钠作载体包埋酵母细胞。
二、实验用具仪器：50ml烧杯、200ml烧杯、玻璃棒、量筒、酒精灯、石棉网、针筒、瓶子等。
化学材料：活化酵母菌、蒸馏水、0.05mol/L的CaCl2溶液、0.7g海藻酸钠、10%的葡萄糖溶液等。
三、实验步骤（一）制备固定化酵母细胞1. 称取1g酵母粉，放入50 ml烧杯中，加入10 ml蒸馏水，用玻璃棒搅拌均匀，放置1h，使其活化。
2. 称取0.83g无水氯化钙，放入500 ml烧杯中，加入150 ml 蒸馏水，现配现用。
3. 称取0.7g海藻酸钠，放入50 ml烧杯中，加入10 ml蒸馏水，用水浴加热，边加热边搅拌，调成糊状，至完全融化。
用蒸馏水定容到10ml。
4.将融化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已经活化的酵母细胞，充分混匀。
5.将氯化钙溶液放到磁力搅拌器上，打开搅拌器。
6.用注射器吸取酵母细胞海藻酸钠混合液，以恒定的速度缓慢的将注射器中的溶液滴加到配置好的CaCl2溶液中，观察液滴在CaCl2溶液中形成的凝胶珠的情形。
将这些凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右。
（二）用固定化酵母细胞发酵1.将固定好的酵母细胞（凝胶珠）用蒸馏水冲洗2~3次。
2.将150ml质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到自备的瓶子中，在加入固定好的酵母细胞，封口，置于常温下发酵24h。
2022年人教高二生物生物技术实践专题4：课题3：酵母细胞固定化导学 (2)
预习先知把握先机——?酵母细胞固定化?导学目标要求1．说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。
2．说出制备固定化酶、固定化细胞的一般方法。
3．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。
4．重难点：制备固定化酵母细胞。
情景诱思我们在学校每天都要吃到酸软可口的包子和馒头，您知道是怎样做出来的吗？是否有想自己动手试一试的欲望？要想做出可口的馒头，离不开酵母的功绩。
先用温水将干酵母活化，用酵母溶液和面，和好的面团在30℃左右温度下放置一段时间，当面涨发呈蜂窝状后，做成馒头，上笼大火蒸15分钟左右即可食用。
在工业生产中，酵母菌有广泛的应用，酵母只使用一次会大大增加生产本钱，况且还会留在产品中，影响品种。
想一想，采用什么技术能让酵母反复使用又不会留在产品中？自主学习【填一填】一、课题背景1.在应用酶的过程中，人们发现了一些实际问题：酶通常对和有机溶剂等条件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很难，不能被再次利用，提高了生产本钱；反响后会中，可能影响产品质量。
2.将酶固定在不溶于水的上，使酶既能与接触，又能与别离，同时，固定在载体上的酶还可以被。
二、固定化酶的应用实例1.高果糖浆的生产需要使用，能将葡萄糖转化为。
这种酶的好，可以持续发挥作用。
但酶溶于葡萄糖后，无法从糖浆中，造成很大的浪费。
2．使用固定化酶技术，将这种酶固定在一种上，再将这些酶颗粒装到一个内，柱子底端装上分布着许多小孔的。
酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反响溶液却可以自由出入。
生产过程中，将葡萄糖溶液从反响柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反响柱，与接触，转化成果糖，从反响柱的下端流出。
三、固定化细胞技术1.固定化酶和固定化细胞是利用或方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括、和法。
一般来说，酶更适合采用和法固定，而细胞多采用法固定化。
这是因为细胞个大，而酶分子很小；体积大的细胞难以被或，而体积小的酶容易从中漏出。
2.包埋法法固定化细胞，即将微生物细胞包埋在不溶于水的中。
酵母细胞的固定化
吗？
需要。
（7）发酵：150mL10％葡萄糖＋固定化酵 母细胞→200mL锥形瓶→密封→25℃发酵 24h。
〖思考〗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〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样 形成的？
酵母菌进行无氧呼吸产生的。
〖思考〗在利用固定化酶或固定化细胞
进行工业生产的过程中，需要无菌操作
〖思考〗为什么要等到海藻酸钠溶液 冷却后才能加入酵母细胞呢？
防止高温杀死酵母细胞。
（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CaCl2溶液中并浸泡30min，形成凝胶珠状 颗粒。
〖思考〗 CaCl2溶液所起的作用是什么？
使胶体聚沉
2、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。
三、实验操作
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〗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。
（2）配制CaCl2溶液： 0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水→200mL烧杯→
充分溶解备用。
（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， 直至溶化→蒸馏水定容到10mL。
〖思考〗微火加热并不断搅拌的目的是什么？
（4）海藻酸防钠止溶液海与藻酵酸母钠细胞焦的糊混。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。
优点: 1. 不溶于水，易于与产物分离。 2.可反复使用。 3.可连续化生产。 4.稳定性好。
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称取 1.0g 活性干酵母粉所制备的固定化细胞，加入 50mL,、pH4.6、1.5mol／L 的蔗糖溶液，于 28℃ 搅拌反应 1h，然后测定其还原糖量。用 3,5—二硝基水杨酸法测定每份蔗糖转化液的还原糖量（稀释到 200 倍，540nm 测定），计算出酵母固定化后的蔗糖转化酶活力保持的百分率。
(1)免去破碎细胞提取酶的手续。 (2)酶在细胞内环境中的稳定性较高。 (3)完整细胞固定化后酶活性损失较少。 (4)固定化细胞有可能将微生物发酵改为连续反应。 (5)固定化完整细胞的成本比固定化酶低。本实验以海藻酸钠为载体，制备成固定化。 (6)可制备活性干酵母细胞凝胶颗粒，该颗粒可用于转化糖和乙醇的生产。 掌握固定化生物催化剂活力的测定方法在实际应用方面具有重要意义。固定化细胞在催化反应中活 性会受到载体骨架、孔径及底物、产物的扩散速度的影响。一般被固定化了的细胞其酶活力较游离细胞 要低。本实验以测定活性干酵母细胞蔗糖酶活力来表示固定化活性干酵母细胞的蔗糖转化酶活力，固定 化活性干酵母细胞蔗糖转化酶[EC.3.2.1.26]活力的表示方法：用在 28℃每小时每克干酵母粉所制备的固 定化细胞水解生成还原糖的质量表示。
试剂和器材
一、试剂 (1)3.0％海藻酸钠 (2)0.2mol／L 氯化钙溶液 (3)市售干酵母粉 (4)3,5—二硝基水杨酸(DNS)试剂：取 6.3g 3,5—二硝基水杨酸(DNS)和 262mL 2mol／LNaOH 溶液加到酒 石酸钾钠的热溶液中(192g 酒石酸钾钠溶于 500mL 水中)，再加 5g 重蒸酚和 5g 亚硫酸钠，搅拌使其溶解， 冷却后加水定容至 1000mL，保存于棕色瓶中。 (5)pH4.6、0.2mol／L 醋酸缓冲液 (6)1.5mol／L 蔗糖溶液(用 pH4.6、0.2mol／L 的醋酸缓冲液溶解蔗糖) 二、仪器 (1)漏斗 (2)烧杯 (3)带针头的注射器 (4)磁力搅拌器 (5)移液枪 (6)试管 (15 支) (7)抽滤装置 (8)烧杯 150mL(2 个) (9)电动磁力搅拌器 (10)分光光度计 (11)电热恒温水浴锅 (12)温度计 1 支
ห้องสมุดไป่ตู้
操作步骤
一、菌体悬浮液的制备 称取含转化酶活力的市售活性干酵母粉 15g，用 5mL、pH4.6 的醋酸缓冲液将酵母粉制成均匀浆液，
备用。 二、菌体的固定化
本实验选用通透性好，包埋量大，易再生的海藻酸钠作为包埋载体。称取 1.0g 海藻酸钠，缓慢加入 到 50mL 的热蒸馏水中，使之完全溶解。将制备好的酵母细胞悬液与溶解完全海藻酸钠凝胶充分混合(要 求在无菌条件下)搅拌均匀。用注射器吸取上述混合浆液，再用注射针头逐渐地滴人到 0.2mol/L 氯化钙 溶液中，在其搅拌的条件下制成直径约 2-3 mm 的球状凝胶颗粒。制粒完毕后，于该溶液中再固化 20-30min。
思考题
1．在固定化活性酵母细胞的制备过程应注意哪些? 2．为什么要对生物活性材料(如酶、细胞等)进化固定化，有何意义? 3．你认为影响固定化细胞效率的因素有哪些? 4．固定化细胞与非固定化细胞有何异同?
实验三 固定化活性干酵母细胞的制备及活力测定
实验目的
1．学习固定化微生物细胞的制备方法 2．通过该方法的学习，了解其他固定化方法及实践意义 3．掌握固定化生物催化剂活力测定方法 4．学会利用固定化活性干酵母凝胶生产转化糖
实验原理
20 世纪 60 年代，酶学研究领域崛起一支新军——固定化酶。它使人们模拟体内酶的作用方式(体内 酶大多数是结合在膜类物质上进行催化反应的)，将酶进行一定的改造（固定化)，使之更符合人类需要 的新型酶制剂。酶固定化过程是通过化学或物理的手段，将酶束缚在一定的载体上，限制酶在此载体上 进行活跃的催化作用。酶经固定化后，使其更趋稳定，且易于回收，有利于连续柱反应等特点。到 20 世纪 70 年代又迅速发展起来一种新技术——固定化微生物细胞。它在利用生物催化剂为人类提供产品 和为社会服务等方面已取得了显赫的成就，同时具有广阔的应用前景。该技术沿用了固定化酶的方法， 但其应用速度已超过了固定化酶，因为固定化完整细胞有其明显的优点。