《酵母细胞的固定化》课件.ppt
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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。
酵母细胞的固定化ppt课件
12
13
14
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
16
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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）
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
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》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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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
酵母菌细胞的固定化ppt课件
5、以下关于酶和细胞的固定表达 不正确的选项是( )。 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、 关于固定化酶的表达不正确的 选项是 ( )。 A． 既能与反响物接触，又能与反 响物分别 B．固定在载体上的酶可被反复利 用 C．可催化一系列反响 D．酶的活性和稳定性遭到限制
2.将酶固定化的方法
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 互衔接起来
将酶〔或细胞〕吸附在 载体外表上
在消费实践中运用固定化酶 技术有无缺乏?如有缺乏,怎样办?
有。一种酶只能催化一种化学 反响，而在消费实践中很多产 物的构成都经过一系列的酶促 反响才干进展，所以操作比较 费事。 可采用固定化细胞技术。
思索：
他以为酵母的活 化操作有哪些本卷须 知？
1、所用容器要大一些； 2、要保证酵母菌的活
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，参与150mL的蒸 馏水，使其充分溶解，待用。
3、配制海藻酸钠溶液
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。留意，加热时要用 小火，或者延续加热，反复几次， 直到海藻酸钠溶化为止
〔二〕用固定化细胞发酵
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200mL的锥形 瓶中，再参与固定好的酵母细 胞，置于25℃下发酵24h。
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。
人教版最新-酵母细胞的固定化ppt课件
（海藻酸钠作用？ 为什么浓度要适宜？）
作为包埋材
➢如果浓度过低，形成 的凝胶珠包埋的酵母细 胞的数目少，颜色过浅 呈白色。
• 注意事项：
料，包埋酵 母细胞。
加热时要用小火， 或者间断加热（否则？）
.
14
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：
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？
需要。
.
21
这一阶段成功与否呢？怎 样评价？
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。
还有其他方法吗？
.
22
失败原因分析：
1、凝胶珠颜色过浅的原因？ 海藻酸钠浓度过低，包埋细胞数量少
.
17
.
18
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。.
19
二、固定化酵母细胞的发酵
1、固定好的酵母细胞用什么冲洗？目的是什么？ 蒸馏水。洗掉凝胶珠表面的氯化钙溶液，是防止凝
必须将溶化的海藻酸钠
（4）海藻酸钠溶液与 溶液冷却至室温才能与
酵母细胞的混合：
酵母细胞进行混合。
为什么？搅拌的目的？
高温会使酵母细胞死亡。
搅拌的目的：使海藻酸钠
与酵母菌混合均匀。
作为包埋材
➢如果浓度过低，形成 的凝胶珠包埋的酵母细 胞的数目少，颜色过浅 呈白色。
• 注意事项：
料，包埋酵 母细胞。
加热时要用小火， 或者间断加热（否则？）
.
14
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：
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？
需要。
.
21
这一阶段成功与否呢？怎 样评价？
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。
还有其他方法吗？
.
22
失败原因分析：
1、凝胶珠颜色过浅的原因？ 海藻酸钠浓度过低，包埋细胞数量少
.
17
.
18
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。.
19
二、固定化酵母细胞的发酵
1、固定好的酵母细胞用什么冲洗？目的是什么？ 蒸馏水。洗掉凝胶珠表面的氯化钙溶液，是防止凝
必须将溶化的海藻酸钠
（4）海藻酸钠溶液与 溶液冷却至室温才能与
酵母细胞的混合：
酵母细胞进行混合。
为什么？搅拌的目的？
高温会使酵母细胞死亡。
搅拌的目的：使海藻酸钠
与酵母菌混合均匀。
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③化学合成法 缺点： 成本高、已知分子结构的酶
3、酶的提取和分离纯化 提取出来的酶还要经过分离、纯化，再加入适 量的稳定剂和填充剂，制成相应的酶制剂后才 能用于催化化学反应
元贝驾考 元贝驾考2016科目一 科 目四
驾考宝典网 / 驾考宝典2016科目一 科目四
②生产优点 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 二、实验操作 （一）方法 1、包埋法固定化细胞
2、海藻酸钠作载体包埋酵母细胞
（二）制备固定化酵母细胞
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、酵母细胞的活化
① 过程 称取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
酵母细胞的固定化
2、酶的生产 ①提取法 定义：采用一定的技术直接从动植物或微生 物的组织、细胞中将酶提取出来
优点：简单易行，在动植物或微生物资源 丰富的地区具有应用价值
实例：在屠宰厂，可以从家畜胰脏中提取出 胰酶；在水果加工厂，可以从菠萝皮中提取 出菠萝蛋白酶
缺点： 要有充足的原材料，广泛应用受到 限制
4、酶制剂特点
①天然酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶 剂等条件非常敏感，容易失活
②溶液中酶很难回收，不能再次利用，提高 了生产成本
③反应后，酶会混在产物中，影响产品质量， 难以在工业生产中广泛应用
（二）固定化酶 固定化酶是指限制或固定于特定空间位置的 酶，具体来说，是指经物理或化学方法处理， 使酶变成不易随水流失即运动受到限制，而 又能发挥催化作用的酶制剂 （三）固定化细胞
②注意事项
A、选用的干酵母要具有较强的活性，而且 物种单一
B、在缺水状态下，微生物处于休眠状态。 活化就是让处于( 休眠状)态的微生物重新恢 复正常的生活状态
2、配置物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2 溶液
① 过程
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
后酶会混在产物中，可能影响产
品质量
固定化 酶
酶既能与反应物接触， 一种酶只能催化一种化学反应， 又能与产物分离，同 而在生产实践中，很多产物的形 时，固定在载体上的 成都通过一系列的酶促反应才能 酶还可以被反复利用 得到的
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
对酶活性的影响更小、 易接近，可能导致反应效果下降
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
（七）固定化酶的应用实例 1、高果糖浆 ①生产原料 葡萄糖，葡萄糖是由淀粉转化而来
②生产机理 是以酶法糖化淀粉所得的糖化液，经葡萄糖 异构酶的异构作用，将其中一部分葡萄糖异 构成果糖，由葡萄糖和果糖而组成的一种混 合糖糖浆
②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
3、配制海藻酸钠溶液 ① 过程
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，直至完全溶化，用蒸馏水定容 至10ml
②注意事项
加热时要用 小火，或者 间断反加复热几次，直 到海藻酸钠溶化为止
固定化技术： 将细胞限制或定位于特定空间位 置的方法称为细胞固定化技术
固定化细胞： 被限制或定位于特定空间位置 的细胞称为固定化细胞
（四）直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点
类型 优点
不足
直接使 用酶
催化效率高，低耗能、 对环境条件非常敏感，容易失活；
低污染等
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
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
4、海藻酸钠溶液和酵母细胞混合 ① 过程
将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入 以活化的酵母细胞，进行充分搅拌，再转移 至注射器中
②注意事项
A、溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温， 否则会因温度过高杀死酵母菌
B、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
③生产流程
含淀粉 α-淀粉酶 的浆液 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
2、固定化酶技术生产高果糖浆
①生产过程
使用固定化酶技术，将葡萄糖异构酶固定在一 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上的小孔，而反应液 却可以自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液 从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应 柱，与固定化葡萄糖异构酶接触转化成果糖， 从反应柱的下端流出
3、化学结合法： ①定义：将酶分子相互结合，或将其结合到 纤维素、琼脂糖，离子交换树脂等载体上的 固定方式
②种类
交联法：通过双功能试剂，将酶和酶联结成 网状结构的方法
共价结合法：酶和载体以共价键的形式结合 在一起的方法，这种方法需要酶和载体都具 有氨基、羧基或羟基等官能团
（六）酶和细胞固定方法的选择
可以催化一系列的反 由于大分子物质难以自由通过细
应、容易回收
胞膜，因此固定化细胞的应用也
受到限制
（五）酶和细胞固定化方法
1、物理吸附法：将酶吸附到固体吸附剂表面的 方法，固体吸附剂多为活性碳、 多孔玻璃等
2、包埋法 ①定义：将酶包裹在多孔的载体中，包埋成 格子型或包埋成微胶囊型
②载体：明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤 维素和聚丙烯酰胺
③种类
凝胶包埋法：将个别酶分子包在高聚物格子 中，可以将块状聚合形成的凝胶切成小块， 也可以直接包埋在珠状聚合物中，这样作可 以使固定化酶机械强度提高10倍，并改进酶 脱落的情况
微囊化法：将酶溶液或悬浮液包裹在膜内，膜 既可以使酶存在于类似细胞内的环境中，又阻 止酶的脱落或直接与微囊外环境接触。小分子 底物能迅速通过膜与酶作用，产物也能扩散出 来