2018人教版高中生物选修一4.3《 酵母菌的固定化》课件1 (共55张PPT)
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D.有利于酶在细胞外发挥作用
3、酶的固定方法不包括( )。 A.将酶吸附在固体表面上 B．将酶相互连接起来 C．将酶包埋在细微网格里 D．将酶制成固体酶制剂，如加 酶洗衣粉中的酶
4、如果反应物是大分子物质，采 用那种方法催化受限制( )。 A．直接使用酶 B．使用化学方法结合的酶 C．使用固定化细胞 D．使用物理吸附法固定的酶
巩固练习
1、酶固定化技术与细胞固定化技术的关系是
A 酶固定化技术是细胞固定化技术的基础
B 细胞固定化技术是酶固定化技术的基础
C 酶固定化技术与细胞固定化技术是同时发展 起来的 D 固定化细胞技术先于酶固定化技术
2、固定化细胞的优点是( )。
A.能催化大分子物质的水解
B.可催化一系列化学反应 C.与反应物易接近
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？
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； 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。
如果你是工程 技术人员，你如何 解决这个问题？
一、固定化Baidu Nhomakorabea的应用实例
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。
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：
2、研究认为，用固定化酶技术处理污 染物是很有前途的。如将从大肠杆菌 得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制 成制剂，可以用来降解残留在土壤中 的有机磷农药，与用微生物降解相比， 其作用不需要适宜的（ ） A、温度 B、PH C、水分 D、营养
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；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
固定化 细胞：成
本低，操作 更容易
设想：酶是细胞合成的，能否将合成酶 的细胞直接固定？
2.将酶固定化的方法 将酶（或细胞）包埋在 细微网格里
包埋法 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
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，选择哪种方法？
固定化酶技术
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
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 _______ 。
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？
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？
生产流程
含淀粉 α-淀粉酶 的浆液 高果糖浆 果糖含量 70%～90% 糊精 糖化酶 葡萄糖 葡萄糖的 葡萄糖 异构化 异构酶
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
固定化酶
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。
一种酶只能催化一种化学反应， 实践中，很多产物的形成都通过 酶促反应才能得到的。
成本低，操作更
固定后的酶或细胞与
1．从操作角度来考虑，你认为固定化酶技术与固 课堂讨论： 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？
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。
练习：
1、下列说法不正确的是（ ） A、葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触， 转化成的是果糖 B、从固定化酶反应柱下端流出的是果 糖 C、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 D、酶溶解于葡萄糖溶液，可以从糖浆 中回收
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
（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 小的酶容易从包埋的材料中漏出
类型
优点
不足
直接使用酶
对环境条件非常敏感，容易失活 催化效率高，低 的酶很难回收，不能被再次利用 耗能、低污染等。 生产成本；反应后酶会混在产物 影响产品质量。
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? 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。
二、固定化细胞技术
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。
（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、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?
它属于什么糖?
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。 你能写出方程式吗?
5、下列关于酶和细胞的固定叙述 不正确的是( )。 A． 酶分子很小，易采用包埋法 B．酶分子很小，易采用化学结合 或物理吸附法固定的酶 C．细胞个大，难被吸附或结合 D．细胞易采用包埋法固定
6、 关于固定化酶的叙述不正确的 是 ( )。 A． 既能与反应物接触，又能与反 应物分离 B．固定在载体上的酶可被反复利 用 C．可催化一系列反应 D．酶的活性和稳定性受到限制
3、酶的固定方法不包括( )。 A.将酶吸附在固体表面上 B．将酶相互连接起来 C．将酶包埋在细微网格里 D．将酶制成固体酶制剂，如加 酶洗衣粉中的酶
4、如果反应物是大分子物质，采 用那种方法催化受限制( )。 A．直接使用酶 B．使用化学方法结合的酶 C．使用固定化细胞 D．使用物理吸附法固定的酶
巩固练习
1、酶固定化技术与细胞固定化技术的关系是
A 酶固定化技术是细胞固定化技术的基础
B 细胞固定化技术是酶固定化技术的基础
C 酶固定化技术与细胞固定化技术是同时发展 起来的 D 固定化细胞技术先于酶固定化技术
2、固定化细胞的优点是( )。
A.能催化大分子物质的水解
B.可催化一系列化学反应 C.与反应物易接近
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？
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； 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。
如果你是工程 技术人员，你如何 解决这个问题？
一、固定化Baidu Nhomakorabea的应用实例
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。
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：
2、研究认为，用固定化酶技术处理污 染物是很有前途的。如将从大肠杆菌 得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制 成制剂，可以用来降解残留在土壤中 的有机磷农药，与用微生物降解相比， 其作用不需要适宜的（ ） A、温度 B、PH C、水分 D、营养
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；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
固定化 细胞：成
本低，操作 更容易
设想：酶是细胞合成的，能否将合成酶 的细胞直接固定？
2.将酶固定化的方法 将酶（或细胞）包埋在 细微网格里
包埋法 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
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，选择哪种方法？
固定化酶技术
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
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 _______ 。
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？
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？
生产流程
含淀粉 α-淀粉酶 的浆液 高果糖浆 果糖含量 70%～90% 糊精 糖化酶 葡萄糖 葡萄糖的 葡萄糖 异构化 异构酶
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
固定化酶
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。
一种酶只能催化一种化学反应， 实践中，很多产物的形成都通过 酶促反应才能得到的。
成本低，操作更
固定后的酶或细胞与
1．从操作角度来考虑，你认为固定化酶技术与固 课堂讨论： 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？
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。
练习：
1、下列说法不正确的是（ ） A、葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触， 转化成的是果糖 B、从固定化酶反应柱下端流出的是果 糖 C、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 D、酶溶解于葡萄糖溶液，可以从糖浆 中回收
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
（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 小的酶容易从包埋的材料中漏出
类型
优点
不足
直接使用酶
对环境条件非常敏感，容易失活 催化效率高，低 的酶很难回收，不能被再次利用 耗能、低污染等。 生产成本；反应后酶会混在产物 影响产品质量。
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? 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。
二、固定化细胞技术
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。
（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、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?
它属于什么糖?
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。 你能写出方程式吗?
5、下列关于酶和细胞的固定叙述 不正确的是( )。 A． 酶分子很小，易采用包埋法 B．酶分子很小，易采用化学结合 或物理吸附法固定的酶 C．细胞个大，难被吸附或结合 D．细胞易采用包埋法固定
6、 关于固定化酶的叙述不正确的 是 ( )。 A． 既能与反应物接触，又能与反 应物分离 B．固定在载体上的酶可被反复利 用 C．可催化一系列反应 D．酶的活性和稳定性受到限制