课题3 酵母细胞的固定化

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1、课题3酵母细胞的固定化清溪中学陈华毅一、课题目标2．尝试制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。1．说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。基础知识（一）固定化酶的应用实例1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例（1）高果糖浆的生产需要酶葡萄糖异构（2）葡萄糖异构酶的优点稳定性好、可以持续发挥作用（3）在生产中直接使用酶有什么缺点？酶溶解于葡萄糖溶液后，无法回收，造成浪费2.固定化酶的反应柱示意图3.固定化酶在生产实践中的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）固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法将酶（或细胞）包埋在细微网格里将酶（或细

2、胞）相互连接起来将酶（或细胞）吸附在载体表面上包埋法化学结合法吸附法2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别联系：应用相同，都能催化某些反应区别1）固定化细胞技术操作容易，成本低，容易回收；2）固定化细胞技术对酶活性影响更小；3）固定化细胞固定的一系列酶；4）由于大分子难以通过细胞膜，因此固定化细胞的应用有一定的限制；3.固定化酶和固定化细胞常用的载体材料明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等，其共同的特点是不溶于水的多孔性载体（一）制备固定化酵母细胞实验操作1、酵母细胞的活化2、配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl23、配制海藻酸钠的溶液4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合

3、5、固定化酵母细胞（二）用固定化酵母细胞发酵实验操作1、将固定化的酵母细胞（凝胶珠）用蒸馏水冲洗2到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，再加入固定好的酵母细胞，置于25摄氏度下发酵24h。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活状态。酵母细胞所需要的活化时间较短，一般需要0.5～1h，教师需要提前做好准备。此外，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。（一）酵母细胞的活化实验操作过程中要注意的下列问题（二）加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环

4、，涉及到实验的成败，教师一定要提醒学生按照教材的提示进行操作。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，影响实验效果。（三）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。