酵母细胞固定化

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1、酵母细胞的固定化【开拓视野】固定化酶和固定化细胞的技术发展发展阶段优点问题酶固定化酶固定化细胞提示：考虑单一变量比较酶和固定化酶的异同比较酶和细胞的异同基础知识：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，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

2、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

3、：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

4、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→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

5、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

6、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

7、．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