酵母细胞固定化.ppt

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1、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基础知识：1．固定化酶的应用实例――生产高果糖浆（1）高果糖浆的生产原理：葡萄糖异构酶果糖葡萄糖（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。（3）高果糖浆的生产操作（识图4－5反应柱）：从反应柱上端注入葡萄糖溶液，从下端流出果糖溶液，

2、一个反应柱可连续使用半年。【比较】酶和细胞的固定方法和特点2．固定化技术的方法（识图4－6固定方法）：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。固定对象酶细胞适宜固定法化学结合法、物理吸附法包埋法特点体积小，固定一种酶。包埋法容易丢失体积大，固定一系列酶。难以化学结合和吸附〖思考1〗对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？〖思考2〗将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应，应当固定（酶、细胞）；若将蛋白质变成氨基酸，应当固定（酶、细胞）。吸附法。3．固定细胞的材料：固定细胞时应

3、当选用不溶于水的多孔性载体材料，如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等2．实验设计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3〗活化是指什么？（2）配制CaCl2溶液：0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水→200mL烧杯→溶解备用。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。（3）配制海藻酸钠溶液：0.7g海藻酸＋10mL水→50mL烧杯→酒精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌，使之溶化→蒸馏水定

4、容到10mL。〖思考4〗微火加热并不断搅拌的目的是什么？（4）海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合：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。防止海藻酸钠焦糊。〖思考5〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？（5）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，形成凝胶珠状颗粒。防止高温杀死酵母细胞。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。（7）发酵：150mL10％葡萄糖＋固定化酵母细胞→200mL锤形瓶→

5、密封→25℃发酵24h。〖思考6〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封？〖思考7〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？〖思考8〗在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中，需要无菌操作吗？酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。酵母菌进行无氧呼吸产生的。需要。例1．下列有关固定化技术的叙述，正确的是（）A．固定化酶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。B例2．关于固定化细胞的叙述，正确的是A．催化效率高，低耗能、低污染B．对环境

6、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C例3．溶解海藻酸钠，最好采用加热的方法A．小火间断B．小火持续C．大火间断D．大火持续A例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C例5．将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态，下面加快的一项是A．CO2的释放B．丙酮酸的氧化

7、C．葡萄糖的利用D．ATP的形成C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例7．下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是A．琼脂糖B．醋酸纤维素C．聚丙烯酰胺D．聚乙烯树脂D例8．固定化细胞技术不包括A．包埋法B．化学结合化C．物理法D．生物法D