《酵母细胞的固定化》.ppt

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1、酵母细胞的固定化基础知识（一）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：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。2.固定化酶的反应柱示意图（二）固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法（二）固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法包埋法（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）包埋在细微网格里包埋法（二）固定化细胞技术1

2、.将酶或细胞固定化的方法将酶（或细胞）包埋在细微网格里包埋法化学结合法（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（或细胞）相互连接起来包埋法化学结合法（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（或细胞）相互连接起来包埋法化学结合法吸附法（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【比较】酶和细胞的固定方法和特点固定对象酶细胞

3、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2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别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；〖思考〗将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸

4、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）。〖思考〗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）。3.固定化细胞的材料：固定化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。2.实验设计〖思考2〗活化是指什么？1.制备固定化酵母细

5、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。2.实验设计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。〖思考2〗活化是指什么？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。2.实验设计（2）配制CaCl2溶液：0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水→200mL烧杯→溶解备用。（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

6、，使之溶化→蒸馏水定容到10mL。（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3〗微火加热并不断搅拌的目的是什么？防止海藻酸钠焦糊。（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3〗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

7、器中。(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。〖思考4〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？(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。〖思考4〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？防止高温杀死酵母细胞。（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。（6）冲洗：将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗2～3次。（二

8、）．固定化酵母细胞的发酵（二）．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锥形瓶→密封→25℃发酵24h。实验录像〖思考5〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封？〖思考6〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？〖思考7〗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？〖思考5〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封？〖思考6〗锥