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

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