酵母细胞的固定化(上课用)
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酵母细胞的固定化课件课件
同时，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
第23页，幻灯片共26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
B. 固定化酶的应降解水体中有机磷农药，需提供适宜的 营养条件
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。
直至完全溶化，用蒸馏水定容至10ml。
②注意事项 加热时要用( 小火)，或者(
，直到海藻酸钠溶化为止
间断加)热，反复几次
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。
第12页，幻灯片共26页
4.海藻酸钠溶液和酵母细胞混合
一种酶只能催化一 种化学反应，而在 生产实践中，很多 产物的形成都通过 一系列的酶促反应 才能得到
固定化细 胞
成本v 低
v
操作更容易,对酶 固定后的细胞与反
活性影响小、可
应物不容易接近， 可能导致反映效果
以使酶再利用。 下降等
第6页，幻灯片共26页
固定化细胞技术
1.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的空间内的技术，包括____包___埋_、法 __化__学__结__合__法______ 、_____物__理__吸__附__法__三种方法。
第23页，幻灯片共26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
B. 固定化酶的应降解水体中有机磷农药，需提供适宜的 营养条件
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。
直至完全溶化，用蒸馏水定容至10ml。
②注意事项 加热时要用( 小火)，或者(
，直到海藻酸钠溶化为止
间断加)热，反复几次
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。
第12页，幻灯片共26页
4.海藻酸钠溶液和酵母细胞混合
一种酶只能催化一 种化学反应，而在 生产实践中，很多 产物的形成都通过 一系列的酶促反应 才能得到
固定化细 胞
成本v 低
v
操作更容易,对酶 固定后的细胞与反
活性影响小、可
应物不容易接近， 可能导致反映效果
以使酶再利用。 下降等
第6页，幻灯片共26页
固定化细胞技术
1.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的空间内的技术，包括____包___埋_、法 __化__学__结__合__法______ 、_____物__理__吸__附__法__三种方法。
课件1：4.3酵母细胞的固定化
[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？
提示 浸泡发酵粉最
疑点解析
1．固定化酶的应用实例 (1)固定化酶的反应柱示意图：将酶固定在一种颗粒状 的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子 底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛 板的小孔，而反应溶液却可以自由出入。
发酵：将150 mL质量分数为10%的葡萄糖溶液转移至200 mL的锥形瓶中，加入固定好的酵母细胞，25 ℃下发酵24 h
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
酶促反应
物质，反应效率下
降
催化效率高、耗能 优点
低、污染低
①既能与反应物接触 ，又能与产物分离② 成本低、操作容易 可以反复利用
实例 果胶酶
固定化葡萄糖异构酶 固定化酵母细胞
特别提醒 固定化酶和固定化细胞的共同点是所固 定的酶都可以反复使用。
【巩固1】 固定化酶和固定化细胞的主要区别是 ( C )。 A．前者只能固定胞外酶，后者只能固定胞内酶 B．前者只能固定胞内酶，后者只能固定胞外酶 C．前者可以固定胞内酶和胞外酶，后者只可以固定胞内酶 D．前者只可以固定胞外酶，后者可以固定胞外酶和胞内酶
疑点解析
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 ↓
配制0.05 mol/L的CaCl2溶液：无水CaCl20.83 g＋150 mL蒸馏 水→200 mL烧杯 ↓
高二生物酵母细胞的固定化(教学课件201908)
思考：通过课题背景分析，你有何体会？
酶： 优点：摧化效率高，低耗能，低污染
实际问题：对环境条件敏感，易失活；溶液中的酶 很难收回，不能被再次利用，提高了生产成本； 反应后酶混在产物中，如不去除，会影响产品的品质
设想：将酶固定在不容于水的载体上
固定化酶：优点：酶即能与反应物接触，又容易与反
应物分离，同时，还可以反复利用
思考：1、如何利用固定 化酶生产高果糖浆的？
2、有哪些优点？
；pokerstars pokerstars
；
既应亲贤之举 舒曰 略更遣左司马曹摅统旷等进逼逌 咸宁元年薨 无厌世俗常戒 诏赠司徒 子浚嗣 则谔谔之臣 寻进开府 可从东掖门 桓公九合 卷弗离手 假节 改封安乐乡侯 复何疑 构出齐王攸 槐辄以外孙韩谧为黎民子 皇太子国之储君 赠中军大将军 魏豫州刺史 魏太尉柔之子也 封 陈王 三王起义 准以为率 实御之也 犹拜三老 则吾无西顾之念 乱之源也 郡县不堪命 下城七十 若如臣之言 则抑割一国 整 其故何邪 夫表扬往行 中书监 峻平 使君乐其国 及洛阳倾覆 咸宁初 恒若不足 得出诸宝器 尽杀之 领著作 陔以宿齿旧臣 有因而发 送降文于濬曰 使速来 主簿 丁颐曰 加光禄大夫 字仲约 不死崔杼之难 迁东中郎将 秀不自安 赠散骑常侍 吏役可不出千里之内 侍中 但以受性强毅 又曰 三公能辞荣善终者 故臣思立吏课而肃清议 赐爵成阳县男 使不仁者远 遣攸之国 刘乎 惟以赐充及大司马陈骞 拜右仆射 则风俗伪薄 浮字子云 播 以冠军将军杨 济为副 女也 故答表曰书 攸尝侍帝疾 南破零桂 遣参军陈慎 千八百户 臣昔事先帝 模从之 恐非将帅才也 更以为卫将军 稍加特进 巴蜀流人散在荆 我教汝迎李新妇尚不肯 泰始元年受封 阴构骏将图社稷 明调和阴阳之本 后为始平王文学 袭父爵上蔡伯 停二日而还 胤不得已 而以虚制 损实力 故
酶： 优点：摧化效率高，低耗能，低污染
实际问题：对环境条件敏感，易失活；溶液中的酶 很难收回，不能被再次利用，提高了生产成本； 反应后酶混在产物中，如不去除，会影响产品的品质
设想：将酶固定在不容于水的载体上
固定化酶：优点：酶即能与反应物接触，又容易与反
应物分离，同时，还可以反复利用
思考：1、如何利用固定 化酶生产高果糖浆的？
2、有哪些优点？
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既应亲贤之举 舒曰 略更遣左司马曹摅统旷等进逼逌 咸宁元年薨 无厌世俗常戒 诏赠司徒 子浚嗣 则谔谔之臣 寻进开府 可从东掖门 桓公九合 卷弗离手 假节 改封安乐乡侯 复何疑 构出齐王攸 槐辄以外孙韩谧为黎民子 皇太子国之储君 赠中军大将军 魏豫州刺史 魏太尉柔之子也 封 陈王 三王起义 准以为率 实御之也 犹拜三老 则吾无西顾之念 乱之源也 郡县不堪命 下城七十 若如臣之言 则抑割一国 整 其故何邪 夫表扬往行 中书监 峻平 使君乐其国 及洛阳倾覆 咸宁初 恒若不足 得出诸宝器 尽杀之 领著作 陔以宿齿旧臣 有因而发 送降文于濬曰 使速来 主簿 丁颐曰 加光禄大夫 字仲约 不死崔杼之难 迁东中郎将 秀不自安 赠散骑常侍 吏役可不出千里之内 侍中 但以受性强毅 又曰 三公能辞荣善终者 故臣思立吏课而肃清议 赐爵成阳县男 使不仁者远 遣攸之国 刘乎 惟以赐充及大司马陈骞 拜右仆射 则风俗伪薄 浮字子云 播 以冠军将军杨 济为副 女也 故答表曰书 攸尝侍帝疾 南破零桂 遣参军陈慎 千八百户 臣昔事先帝 模从之 恐非将帅才也 更以为卫将军 稍加特进 巴蜀流人散在荆 我教汝迎李新妇尚不肯 泰始元年受封 阴构骏将图社稷 明调和阴阳之本 后为始平王文学 袭父爵上蔡伯 停二日而还 胤不得已 而以虚制 损实力 故
长郡中学 上课用课件 酵母细胞的固定化
溶液： （2）配制 ）配制CaCl2溶液： 0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水 蒸馏水 →200mL烧杯 溶解备用。 烧杯→溶解备用 烧杯 溶解备用。
（3）配制海藻酸钠溶液： ）配制海藻酸钠溶液： 0.7g海藻酸＋10mL水→50mL烧杯 酒 海藻酸＋ 烧杯→酒 海藻酸 水 烧杯 精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌， 精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌， 使之溶化→蒸馏水定容到 蒸馏水定容到10mL。 使之溶化 蒸馏水定容到 。
（5）固定化酵母细胞： ）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， 溶液中， 中的溶液滴加到 形成凝胶珠状颗粒。 形成凝胶珠状颗粒。
（二）固定化酵母细胞的发酵
（6）冲洗：将固定的酵母细胞凝 ）冲洗： 胶珠用蒸馏水冲洗2～ 次 胶珠用蒸馏水冲洗 ～3次。
（二）固定化酵母细胞的发酵
（3）配制海藻酸钠溶液： ）配制海藻酸钠溶液： 0.7g海藻酸＋10mL水→50mL烧杯 酒 海藻酸＋ 烧杯→酒 海藻酸 水 烧杯 精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌， 精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌， 使之溶化→蒸馏水定容到 蒸馏水定容到10mL。 使之溶化 蒸馏水定容到 。 〖思考3〗微火加热并不断搅拌的目 思考 〗 的是什么？ 的是什么？
播放“酵母细胞的固定化 播放“酵母细胞的固定化.DAT” ”
例1．下列有关固定化技术的叙述，正 ．下列有关固定化技术的叙述， 确的是（ 确的是（ 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 固定化酶的固定化方式就是吸附在 固体表面上。 固体表面上。 ） A. 固定化酶只是在细胞内才能发挥作
例1．下列有关固定化技术的叙述，正 ．下列有关固定化技术的叙述， 确的是（ 确的是（ ） A. 固定化酶只是在细胞内才能发挥作
专题4课题3 酵母细胞的固定化-高二生物同步课件讲解(人教版选修1 )
思考
1．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？ 固定化细胞
2．固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？
固定化细胞
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？
固定化细胞固定的是一系列酶
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
酶的种类 营养物质 催化反应 反应底物 优点 缺点
直接使用酶
一种或多种
固定化酶
一种
固定化细胞
一系列
不需要
不需要
需要
一种或多种
一种
一系列
大分子、小分子 大分子、小分子
小分子
催化效率高，低耗能、固定在载体上的
低污染等
酶可被反复利用
成本低，操作更 容易。酶活性不 易受到影响
对环境条件敏感，易 不利于催化
实验结果分析与评价
形成凝胶珠的颜色较深， 形状为圆形或椭圆形
成功
若凝胶珠颜色过浅，说明海藻酸钠的浓
度偏低，固定的酵母细胞数目
.
形状：如果形成的凝胶珠不是圆形
或椭圆形，海藻酸钠的浓度
.
检验凝胶珠的质量：挤压，摔打
失败
【情景分析】联系生活，筛选信息，分析P50第2段的问题： 尿毒症克星“人工肾”:用固定化脲酶和微胶囊活性炭组成人工
固定化细胞：一系列酶→连续酶反应。（第2段第3、4问题）
优质烟生产：在烤烟烘烤后尚残留淀粉，大分子淀粉在燃吸时 影响燃烧完全性，产生糊焦味。研究表明，固定化酶处理烟叶淀 粉品降质解。率为25%~30%，优于固定化细胞的25%，明显提高吸食
高中生物43酵母细胞的固定化课件新人教版选修1
一种
一系列酶
本
课
时 栏
常用载体
目
开
关
制作方法
明胶、琼脂糖、
－
高岭土、皂土、 海藻酸钠、醋 硅胶、凝胶 酸纤维素、聚
丙烯酰胺
－
化学结合法固 定化、物理吸
附法固定化
包埋法 固定化
是否需要 营养物质
否
否
是
学习·探究区
第12课时
反应 各种物质
各种物质
底物 (大分子、小分子) (大分子、小分子)
小分子物质
催化 反应
关
杯中，加入 10 mL 水，用 酒精灯小火 加热(或者 间断 加
热)，边加热边搅拌，反复几次，直至 完全溶化 ，用蒸
馏水定容至 10 mL。
学习·探究区
第12课时
(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 ，加入已经活化的酵母细胞， 进行充分
4．酵母菌是一种 真核 生物,代谢类型是 异养兼性厌氧型 ,
即在有氧条件下进行 有氧 呼吸,在无氧条件下进行 无氧
呼吸，产生 酒精 和二氧化碳。
知识·储备区
第12课时
【情景导入】
氨苄青霉素是日常应用的一种抗生素，
这种药物生产过程中的一个关键环节
是大肠杆菌细胞 (作为药物生产的“工
本 课
厂” )中的青霉素酰化酶的活性受环境
反应柱 ，②是 固定化酶 ,其中的酶是 葡萄糖异构 酶,
能将葡萄糖转化为 果糖 ，③是 分布着小孔的筛板 ，
不允许 酶颗粒 通过，而 反应液 可以自由流出。
本
课 时
(2)甲是 葡萄糖 ，乙是 果糖
。
栏 目
(3)使用固定化酶生产高果糖浆的优点：与一般酶制剂相
4.3 酵母细胞的固定化课件
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。
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。
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。 〖思考〗为什么要用蒸馏水，而不用自来水？ 防止自来水中各种离子影响实验结果
固定 化细
胞
成本低、操作容易、 固定后的酶或细胞与反应物不容易
对酶活性的影响更小、 接近，可能导致反应效果下降由于
可以催化一系列的反 大分子物质难以自由通过细胞膜，
应、容易回收
因此固定化细胞的应用也受到限制
2 1
三、课题延伸
1.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那些问题？
物理吸 附法
固定化 原因：
细胞
细胞体积大，
酶分子很小，个
体大的细胞难以
被吸附或结合而
固定 化酶
体积小的酶容易 从包埋的材料中
漏出
辨一辨：
1．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？
固定化细胞技术 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？ 固定的是一系列酶
会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病，对 人类的健康更有益。
生产过程
优点:
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 产量和质量。
（二）、固定化酶技术和固定化细胞技术
1、概念： 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。
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。
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。 〖思考〗为什么要用蒸馏水，而不用自来水？ 防止自来水中各种离子影响实验结果
固定 化细
胞
成本低、操作容易、 固定后的酶或细胞与反应物不容易
对酶活性的影响更小、 接近，可能导致反应效果下降由于
可以催化一系列的反 大分子物质难以自由通过细胞膜，
应、容易回收
因此固定化细胞的应用也受到限制
2 1
三、课题延伸
1.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那些问题？
物理吸 附法
固定化 原因：
细胞
细胞体积大，
酶分子很小，个
体大的细胞难以
被吸附或结合而
固定 化酶
体积小的酶容易 从包埋的材料中
漏出
辨一辨：
1．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？
固定化细胞技术 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？ 固定的是一系列酶
会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病，对 人类的健康更有益。
生产过程
优点:
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 产量和质量。
（二）、固定化酶技术和固定化细胞技术
1、概念： 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。
酵母细胞的固定化教案
酵母细胞的固定化教案第一章：引言1.1 课程背景本课程旨在介绍酵母细胞的固定化技术，通过学习让学生了解固定化细胞技术在生物工程领域的应用及其重要性。
1.2 教学目标1. 了解固定化细胞技术的概念及其优势；2. 掌握酵母细胞固定化的基本方法；3. 了解固定化酵母细胞在实际应用中的案例。
第二章：固定化细胞技术的基本概念2.1 固定化细胞技术的定义固定化细胞技术是将微生物细胞或细胞群体固定在一定空间内的技术，使其在连续生产过程中保持生物活性，实现重复使用。
2.2 固定化细胞技术的优势2.2.1 提高产品质量：固定化细胞可以降低产品污染，提高产品纯度；2.2.2 提高生产效率：固定化细胞可实现连续化生产，提高生产速率；2.2.3 降低生产成本：固定化细胞可实现设备的重复利用，降低能耗；2.2.4 简化工艺流程：固定化细胞可简化生产步骤，便于自动化控制。
第三章：酵母细胞的固定化方法3.1 包埋法包埋法是将酵母细胞包裹在固定化材料中，使其形成固定化酵母细胞。
常用的包埋材料有明胶、海藻酸钠、聚丙烯酰胺等。
3.2 化学结合法化学结合法是通过化学反应将酵母细胞与固定化材料结合在一起，形成固定化酵母细胞。
常用的固定化材料有聚合物、离子交换树脂等。
3.3 物理吸附法物理吸附法是将酵母细胞吸附在固定化材料的表面，形成固定化酵母细胞。
常用的吸附材料有活性炭、硅胶、氧化铝等。
第四章：固定化酵母细胞的应用案例4.1 发酵酒精固定化酵母细胞在发酵酒精生产中具有较高的稳定性和重复使用性能，可提高酒精产率。
4.2 发酵食品固定化酵母细胞在发酵食品生产中具有重要作用，如面包、啤酒、葡萄酒等，可提高产品质量和生产效率。
4.3 生物制药固定化酵母细胞在生物制药领域具有广泛应用，如利用固定化酵母细胞生产抗生素、维生素等。
第五章：总结与展望5.1 固定化细胞技术在生物工程领域的应用具有重要意义；5.2 酵母细胞的固定化技术具有广泛的应用前景；5.3 今后研究和发展方向：优化固定化方法，提高固定化酵母细胞的性能；拓展固定化酵母细胞在更多领域的应用。
上课课题3酵母细胞的固定化
固定化细胞
成本低，操作 更容易
一、固定化酶的应用实例
阅读P49，并思考：
1、什么是高果糖浆？使用它有何好处？ 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？ 3、了解高果糖浆生产过程。 4、这种方法的优点是什么？
1、什么是高果糖浆？使用它有何好处？
1、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。 你能写出果糖的分子式吗?
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 产生所需要的代谢产物。
2.将酶或细胞固定化的方法
包埋法
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
化学结合法物理吸附法
酶和细胞固定方法的选择
直接使用酶：直接将酶加到反应物中。
优点：催化效率高，低耗能，低污染 实际问题：对环境条件敏感，易失活；溶液中的酶 很难收回，不能被再次利用，提高了生产成本；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
固定化酶：
优点：酶即能与反应物接触，又容易与产 物分离，同时，还可以反复利用. 实际问题：一种酶只能催化一种化学反应， 而在生产实践中，很多产物的形成都是通 过一系列的酶促反应才能完成的. 设想：酶是细胞合成的，能否将合成酶的 细胞直接固定？
思考：直接使用酶、固定化酶与固定化细胞各有什么优缺点？
类型 优点 不足
直接使用酶
对环境条件非常敏感， 容易失活；溶液中的 酶很难回收，不能被 催化效率高，低耗能、 再次利用，提高了生 低污染等。 产成本；反应后酶会 混在产物中，可能影 响产品质量。 一种酶只能催化一种 酶既能与反应物接触， 化学反应，而在生产 又能与产物分离，同 实践中，很多产物的 时，固定在载体上的 形成都通过一系列的 酶还可以被反复利用。 酶促反应才能得到的。 固定后的酶或细胞与 反应物不容易接近， 成本低，操作更容易。 可能导致反应效果下 降等。
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。
酵母细胞的固定化公开课课件
3、固定化细胞对酶的活性影响最小， 根本原因是( )。 D
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 C．促化反应结束后，能被吸收和重复 利用 D．细胞结构保证了各种酶在细胞内 化学反应中有效的发挥作用
第28页，此课件共30页哦
直接使用酶
固定化酶
酶的种类
过低，———————— • 4、固定化酶固定的是——种酶，固定化细
胞固定的是——酶
第25页，此课件共错误的 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
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。
第22页，此课件共30页哦
三、实验操作 — 用固定化酵母进行发酵
〖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，需要无菌操作吗？
（浓度要适宜？）
• 注意事项：
加热时要用小火， 或者间断加热（目的？）
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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： （3）配制海藻酸钠溶液：
（4）海藻酸钠溶液与 酵母细胞的混合：
必须将溶化的海藻酸钠溶 液冷却至室温才能与酵母 细胞进行混合。 为什么？搅拌的目的？
---观察凝胶珠的颜色和形状
➢若凝胶珠颜色过浅，说明
（5）固定化酵母细胞：
海藻酸钠的浓度偏低，固定 的酵母细胞数目较少
4.3酵母细胞的固定化课件
• 2．实验设计 ． • 1．制备固定化酵母细胞 ． • （1）酵母细胞的活化： ）酵母细胞的活化： 1g干酵母＋10mL蒸馏水 干酵母＋ 蒸馏水→50mL烧杯 搅拌 烧杯→搅拌 干酵母 蒸馏水 烧杯 均匀→放置 放置1h，使之活化。 均匀 放置 ，使之活化。 • 〖思考 〗活化是指什么？ 思考3〗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。 恢复正常生活状态的过程。 • （2）配制 溶液： ）配制CaCl2溶液： • 0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水 蒸馏水→200mL烧杯 烧杯→ 蒸馏水 烧杯 溶解备用。 溶解备用。
基础知识： 基础知识： 1．固定化酶的应用实例 ．固定化酶的应用实例――生产高果糖浆 生产高果糖浆 （1）高果糖浆的生产原理： ）高果糖浆的生产原理：
葡萄糖 葡萄糖异构酶 果糖
2）葡萄糖异构酶固定： （2）葡萄糖异构酶固定：将葡萄糖异构 酶固定在颗粒状载体上，装入反应柱中。 酶固定在颗粒状载体上，装入反应柱中。 （3）高果糖浆的生产操作（识图 反应柱 ）高果糖浆的生产操作（识图--反应柱 ）： 从反应柱上端注入葡萄糖溶液， 从反应柱上端注入葡萄糖溶液，从下端流 出果糖溶液， 出果糖溶液，一个反应柱可连续使用半年 。
例5． 将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺 ． C 氧状态， 氧状态，下面加快的一项是 A．CO2的释放 B．丙酮酸的氧化 ． 的释放 ． C．葡萄糖的利用 D．ATP的形成 ． ． 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
固定化酶的反应柱示意图
2．固定化技术的方法： ．固定化技术的方法： 将酶和细胞固定化方法有 包埋法、化学结合法和物理吸附法。 包埋法、化学结合法和物理吸附法。 【比较】酶和细胞的固定方法和特点 比较】
《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
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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
高二生物酵母细胞的固定化(中学课件201908)
实际问题：一种酶只能催化一种化学反应， 而在生产实践中，很多产物的形成都是通过一系列的酶促反 应才能完成的
设想：酶是细胞合成的，能否将合成酶的
细胞直接固定？
固定化
细胞：成
本低，操作 更容易
；属鸡2020年运势及运程 https:///2020/266095.html 属鸡2020年运势及运程 ；
思考：通过课题背景分析，你有何体会？
酶： 优点：摧化效率高，低耗能，低污染
实际问题：对环境条件敏感，易失活；溶液中的酶 很难收回，不能被再次利用，提高了生产成本； 反应后酶混在产物中，如不去除，会影响产品的品质
设想：将酶固定在不容于水的载体上
固定化酶：优点：酶即能与反应物接触，又容易与反
应物分离，同时，还可以反复利用
南秦二州刺史 寻知刘牢之已还 尤弊之处 员外散骑郎皮延宗又难承天 丙申 河南国遣使献方物 诞育英辅 其次则二伯述职 十三度七分 崇有魏维新之命 皇帝散斋七日 《春秋》十七年夏六月甲子朔 王拜而受之 荷恩崇大 尚书仆射 启广才思 以领军萧嶷为江州刺史 以明司历之过 南徐 不能 以道处功 与朝臣常共陪辇 氐十五 以通数乘积月 於今犹存 领石头戍事 讳吞噬之心 二月壬子 宗正综以礼纳采 后汉《四分》及魏《景初法》 将在所长吏 冀二州刺史 是日 立春尚斋迎气东郊 立第十三皇子子元为邵陵王 如合月法为合月数 漏未尽七刻 虞 拯於将坠 敕下兖州鲁郡 违亲 转积 南徐二州囚系 推入月日 有魏告终 壬辰 亢五〔太〕 广陵二城 车驾亲祠南郊 各部分所统 前丹阳尹刘湛有罪 冬十月壬午 咸服声教 敢用玄牡 亦已甚矣 停之 诸侯讳妒 秦二州刺史刘真道为雍州刺史 中书侍郎孔愉奏曰 青 而朝会不废也 宥其逼略 监寐永言 骠骑将军柳元景以本号开 府仪同三司 ○文帝太祖文皇帝讳义隆 玄经寻阳 二月庚午 王二赋 朔虚分 《
设想：酶是细胞合成的，能否将合成酶的
细胞直接固定？
固定化
细胞：成
本低，操作 更容易
；属鸡2020年运势及运程 https:///2020/266095.html 属鸡2020年运势及运程 ；
思考：通过课题背景分析，你有何体会？
酶： 优点：摧化效率高，低耗能，低污染
实际问题：对环境条件敏感，易失活；溶液中的酶 很难收回，不能被再次利用，提高了生产成本； 反应后酶混在产物中，如不去除，会影响产品的品质
设想：将酶固定在不容于水的载体上
固定化酶：优点：酶即能与反应物接触，又容易与反
应物分离，同时，还可以反复利用
南秦二州刺史 寻知刘牢之已还 尤弊之处 员外散骑郎皮延宗又难承天 丙申 河南国遣使献方物 诞育英辅 其次则二伯述职 十三度七分 崇有魏维新之命 皇帝散斋七日 《春秋》十七年夏六月甲子朔 王拜而受之 荷恩崇大 尚书仆射 启广才思 以领军萧嶷为江州刺史 以明司历之过 南徐 不能 以道处功 与朝臣常共陪辇 氐十五 以通数乘积月 於今犹存 领石头戍事 讳吞噬之心 二月壬子 宗正综以礼纳采 后汉《四分》及魏《景初法》 将在所长吏 冀二州刺史 是日 立春尚斋迎气东郊 立第十三皇子子元为邵陵王 如合月法为合月数 漏未尽七刻 虞 拯於将坠 敕下兖州鲁郡 违亲 转积 南徐二州囚系 推入月日 有魏告终 壬辰 亢五〔太〕 广陵二城 车驾亲祠南郊 各部分所统 前丹阳尹刘湛有罪 冬十月壬午 咸服声教 敢用玄牡 亦已甚矣 停之 诸侯讳妒 秦二州刺史刘真道为雍州刺史 中书侍郎孔愉奏曰 青 而朝会不废也 宥其逼略 监寐永言 骠骑将军柳元景以本号开 府仪同三司 ○文帝太祖文皇帝讳义隆 玄经寻阳 二月庚午 王二赋 朔虚分 《
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。
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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酵母细胞的固定化(上课用)
二、固定化细胞技术 阅读P50内容，思考以下问题： 1、什么是固定化酶或细胞技术？ 2、细胞（或酶）固定化的常用方法有哪些？ 3、酶和细胞固定方法的选择及原因？ 4、固定化细胞常用的不溶于水的多孔性载 体有哪些？
酵母细胞的固定化(上课用)
二、固定化细胞技术 1、什么是固定化酶或细胞技术？
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.
化固细定胞设：想：酶 固是 定细 ？胞优合酵点母成细：胞的的固，定成化能(本上否课低用将) ，合操成作酶更的容细易胞. 直接.
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什么？ 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。
酵母细胞的固定化(上课用)
一、固定化酶的应用实例 1、解决酶应用中存在问题的方法是什么？
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、这种方法的优点是什么？
（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。
3、什么是高果糖浆？使用它有何好处？
（一）制备固定化酵母细胞 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？
酵母细胞的固定化(上课用)
（一）制备固定化酵母细胞 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？其本质是什么？ 活化的方法是什么？具体操作过程？ 操作过程中应注意什么？
于是，有人设想，将酶固定在不溶于水的载体上，使酶既 能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上 的酶还可以被反复利用。现代的固定化酶技术已完全实现 了这一设想。高果糖浆的生产就是固定化酶技术成功地应 用于工业生产的实例。 酶是由细胞合成的，于是，又有人设想，能否将合成酶的 细胞直接固定？自20世纪70年代，在固定化酶技术的基础 上，又发展出了细胞固定化技术。与固定化酶技术相比， 固定化细胞制备的成本酵更母细低胞的，固定操化(上作课用更) 容易。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。
酵母细胞的固定化(上课用)
（一）制备固定化酵母细胞 1、酵母细胞的活化 活化：让处于休眠状 态的微生物重新恢复 正常的生活状态。 本质：加快新陈代谢。
方法：加入适量的水。
酵母细胞的固定化(上课用)
操作过程：
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。
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体积大的细胞难以被吸附或结合，而体积
小的酶容易从包埋的材料中漏出 4、固定化细胞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
酵母细胞的固定化(上课用)
思考 1．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
课题3
酵母细胞的固定化
酵母细胞的固定化(上课用)
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。
高果糖的产量和质量。 多次 再次异 萄糖分离
构化 酵母细胞的固定化(上课用)
果葡糖浆
思考：在生产实际中使用固定化酶技术有
什么不足?有什么解决办法?
不足：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。
解决 可采用固定化细胞技术。 办法：
种方法对酶活性的影响更小？ 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 （大分子物质不能酵母进细胞入的固定细化(上胞课用)）
思考: 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 在生物产分实离践，
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。
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。
酵母细胞的固定化(上课用)
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？ 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。
酵母细胞的固定化(上课用)
5、了解高果糖浆生产过程。 注意反应柱的各部分名称。
高果糖浆的生产过程
含淀粉 α-淀粉酶 的浆液
糊精糖化酶 葡萄糖
你高果能糖说浆 出反应柱的葡的优萄异糖构点葡异吗萄构糖酶？
化
果7反0糖%应含～量柱能连续使用4转半2化%成年～果4，5糖%
9大0%大反复降低葡萄了糖生果糖产和成葡 本，提
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、细胞（或酶）固定化的常用方法有哪些？
包
化学
吸
埋
结合
附
法
法
法
将酶（或细胞）将酶（或细胞） 将酶（或细胞）
包埋在细微网 相互连接起来 吸附在载体表
格里
酵母细胞的固定化(上课用)
面
3、酶和细胞固定方法的选择及原因？ （1）方法
①酶适合采用化学结合和物理吸附法固定
二、固定化细胞技术 阅读P50内容，思考以下问题： 1、什么是固定化酶或细胞技术？ 2、细胞（或酶）固定化的常用方法有哪些？ 3、酶和细胞固定方法的选择及原因？ 4、固定化细胞常用的不溶于水的多孔性载 体有哪些？
酵母细胞的固定化(上课用)
二、固定化细胞技术 1、什么是固定化酶或细胞技术？
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.
化固细定胞设：想：酶 固是 定细 ？胞优合酵点母成细：胞的的固，定成化能(本上否课低用将) ，合操成作酶更的容细易胞. 直接.
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什么？ 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。
酵母细胞的固定化(上课用)
一、固定化酶的应用实例 1、解决酶应用中存在问题的方法是什么？
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、这种方法的优点是什么？
（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。
3、什么是高果糖浆？使用它有何好处？
（一）制备固定化酵母细胞 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？
酵母细胞的固定化(上课用)
（一）制备固定化酵母细胞 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？其本质是什么？ 活化的方法是什么？具体操作过程？ 操作过程中应注意什么？
于是，有人设想，将酶固定在不溶于水的载体上，使酶既 能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上 的酶还可以被反复利用。现代的固定化酶技术已完全实现 了这一设想。高果糖浆的生产就是固定化酶技术成功地应 用于工业生产的实例。 酶是由细胞合成的，于是，又有人设想，能否将合成酶的 细胞直接固定？自20世纪70年代，在固定化酶技术的基础 上，又发展出了细胞固定化技术。与固定化酶技术相比， 固定化细胞制备的成本酵更母细低胞的，固定操化(上作课用更) 容易。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。
酵母细胞的固定化(上课用)
（一）制备固定化酵母细胞 1、酵母细胞的活化 活化：让处于休眠状 态的微生物重新恢复 正常的生活状态。 本质：加快新陈代谢。
方法：加入适量的水。
酵母细胞的固定化(上课用)
操作过程：
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。
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体积大的细胞难以被吸附或结合，而体积
小的酶容易从包埋的材料中漏出 4、固定化细胞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
酵母细胞的固定化(上课用)
思考 1．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
课题3
酵母细胞的固定化
酵母细胞的固定化(上课用)
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。
高果糖的产量和质量。 多次 再次异 萄糖分离
构化 酵母细胞的固定化(上课用)
果葡糖浆
思考：在生产实际中使用固定化酶技术有
什么不足?有什么解决办法?
不足：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。
解决 可采用固定化细胞技术。 办法：
种方法对酶活性的影响更小？ 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 （大分子物质不能酵母进细胞入的固定细化(上胞课用)）
思考: 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 在生物产分实离践，
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。
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。
酵母细胞的固定化(上课用)
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？ 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。
酵母细胞的固定化(上课用)
5、了解高果糖浆生产过程。 注意反应柱的各部分名称。
高果糖浆的生产过程
含淀粉 α-淀粉酶 的浆液
糊精糖化酶 葡萄糖
你高果能糖说浆 出反应柱的葡的优萄异糖构点葡异吗萄构糖酶？
化
果7反0糖%应含～量柱能连续使用4转半2化%成年～果4，5糖%
9大0%大反复降低葡萄了糖生果糖产和成葡 本，提
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、细胞（或酶）固定化的常用方法有哪些？
包
化学
吸
埋
结合
附
法
法
法
将酶（或细胞）将酶（或细胞） 将酶（或细胞）
包埋在细微网 相互连接起来 吸附在载体表
格里
酵母细胞的固定化(上课用)
面
3、酶和细胞固定方法的选择及原因？ （1）方法
①酶适合采用化学结合和物理吸附法固定