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1、会计学1酵母酵母(jiom)细胞的固定化细胞的固定化 第一页，共42页。 在日常生活中，我们无法将酵母菌反复(fnf)使用。第1页/共42页第二页，共42页。第2页/共42页第三页，共42页。教学目标1. 了解(lioji)固定化酶在生产实践中的优点。3. 掌握(zhngw)固定化酶或细胞的方法。 2. 掌握固定化酶和固定化细胞的作用和原理。 4. 产是指被固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。第3页/共42页第四页，共42页。 通过实验与理论知识相结合的方法，在实验中掌握酵母(jiom)细胞固定化的知识。1. 培养学生动手实验能力。2.培养在实验过程中的团结互助的精神。第4页/共
2、42页第五页，共42页。教学重难点制备(zhbi)固定化酵母细胞。制备固定化酵母细胞。第5页/共42页第六页，共42页。内容解析从酶到固定化酶再到固定化细胞(xbo)的发展史第6页/共42页第七页，共42页。存在(cnzi)问题：容易容易(rngy)失活失活不能再不能再次利用次利用产物中产物中的酶影的酶影响产品响产品质量质量设想(shxing)：将酶固定在不溶于水的载体上固定化酶出现第7页/共42页第八页，共42页。存在(cnzi)问题：设想(shxing)： 一种酶只能 催化(cu hu)一种化 学反应 生产实践中， 产物需要一系 列酶促反应得到酶来自细胞，能否将合成细胞的酶直接固定固定化细
3、胞出现第8页/共42页第九页，共42页。 如何使酶或者细胞既能在反应(fnyng)过程中与反应(fnyng)物接触，又能在反应(fnyng)结束后与反应(fnyng)物分离？第9页/共42页第十页，共42页。第10页/共42页第十一页，共42页。通常情况下，酶和细胞固定采用不同(b tn)的方法酶物理(wl)吸附法化学(huxu)结合法细胞 包埋法第11页/共42页第十二页，共42页。第12页/共42页第十三页，共42页。干酵母CaCl2溶液(rngy)海藻(hi zo)酸钠干酵母第13页/共42页第十四页，共42页。配置(pizh)0.05mol/L的CaCl2溶液CaCl2 0.83g15
4、0mL H2O配置海藻酸钠溶液海藻酸钠 0.7g10mL水小火加热配方第14页/共42页第十五页，共42页。干酵母 取1g干酵母，放10mL水中， 用玻璃棒搅拌(jiobn)成糊状， 放置1h左右使其活化第15页/共42页第十六页，共42页。 将已经活化的酵母细胞(xbo)加 入到海藻酸钠溶液中 用玻璃棒进行充分搅拌(jiobn)， 使其混合均匀第16页/共42页第十七页，共42页。 将溶液(rngy)转移至注射器中 将注射(zhsh)其中的溶液滴加 到配置好的CaCl2溶液中 液滴在CaCl2溶液(rngy)中形成 凝胶珠第17页/共42页第十八页，共42页。 将这些(zhxi)凝胶珠在Ca
5、Cl2 溶液中浸泡30min左右第18页/共42页第十九页，共42页。将凝胶珠用蒸馏水冲洗(chngx)23次将凝胶珠放入10%葡萄糖溶 液中，25发酵(f jio)24h第19页/共42页第二十页，共42页。 形成(xngchng)凝胶珠的颜色较深，形状为圆形或椭圆形第20页/共42页第二十一页，共42页。 凝胶珠颜色(yns)过浅，呈白色固定的酵母细胞过少，海藻酸钠浓度偏低第21页/共42页第二十二页，共42页。 凝胶珠不是(b shi)椭圆形或圆形，呈其它形状固定的酵母细胞过多，海藻酸钠浓度偏高第22页/共42页第二十三页，共42页。 葡萄糖溶液中产生许多气泡(qpo)，同时闻到酒味第2
6、3页/共42页第二十四页，共42页。 1. 将葡萄糖异构酶固定(gdng)在颗粒状载体上 2. 将酶颗粒装入到反应柱内，反应柱地段有筛孔，可以(ky)使反应溶液通过，而酶颗粒不能通过第24页/共42页第二十五页，共42页。3. 将葡萄糖溶液(rngy)从反应柱上端注入葡萄糖 葡萄糖异构酶 果糖(gutng) 4. 果糖溶液(rngy)从下端流出，葡萄糖异构酶仍保留在反应柱内第25页/共42页第二十六页，共42页。 我们采取这种方法，成功(chnggng)地实现了酶与反应物的自由接触与分离。第26页/共42页第二十七页，共42页。课堂小结第27页/共42页第二十八页，共42页。酵母(jiom)细
7、胞的活化配置物质的量浓度(nngd)为0.05mol/L的CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合固定化酵母细胞利用固定化酵母细胞发酵第28页/共42页第二十九页，共42页。1. （2009.江苏）江苏） 下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是（确的是（ ） A. 固定化细胞技术固定化细胞技术(jsh)在多步连续催化反应在多步连续催化反应方面优势明显方面优势明显 B. 固定化酶的应用中，要控制好固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和、温度和溶解氧溶解氧 C. 利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供
8、适宜的营养条件提供适宜的营养条件 D. 利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应物用只是作为反应物高考链接A第29页/共42页第三十页，共42页。解析：本题考查固定化酶和固定化细胞的相关知识(zh shi)。B选项固定化酶不像普通酶那样对环境要求那么高，耐受性比较好，和溶解氧没什么关系；C选项利用固定化酶降解水体中有机磷农药，纯粹的化学反应，不需要提供营养条件，固定化细胞发挥作用需要。D选项利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用作为反应底物也为碳源来调节酵母菌的代谢方式。第30页/共42页第三十一页，共42页。课堂练习 1.固定化酶和固定化细胞通常
9、采用_、 _ 、_三种方法(fngf)。其中，酶更适合采用_、_，细胞更适合采用_。 2. 正常情况下，凝胶珠的颜色(yns)_ ，形状为_或_ 。包埋法化学(huxu)结合法物理吸附法化学结合法物理吸附法包埋法较深圆形椭圆形第31页/共42页第三十二页，共42页。1.下列不属于(shy)酶的优点的是（ ）A. 催化效率高 B. 低耗能C. 低污染 D.可以(ky)反复利用2. 在固定化酵母(jiom)细胞中，海藻酸钠溶液的作用是 （ ）A. 固定化酵母细胞固定化酵母细胞 B. 悬浮酵母细胞悬浮酵母细胞C. 回收酵母细胞回收酵母细胞 D. 催化化学反应催化化学反应DA第32页/共42页第三十三
10、页，共42页。1. 在实验过程(guchng)中为什么要活化酵母细胞？第33页/共42页第三十四页，共42页。2. 在葡萄糖的异构反应中，如果不将葡萄糖异构酶固定，而是直接使用葡萄糖异构酶，会对生产过程(guchng)产生哪些影响？第34页/共42页第三十五页，共42页。3. 固定化细胞(xbo)技术有什么优缺点？第35页/共42页第三十六页，共42页。教材习题答案 1. 直接使用酶、使用固定化酶和使用固定化细胞催化反应，有哪些(nxi)优点与不足？第36页/共42页第三十七页，共42页。第37页/共42页第三十八页，共42页。第38页/共42页第三十九页，共42页。第39页/共42页第四十页，共42页。 2. 你能写一篇短文，描述葡萄糖分子(fnz)通过固定化细胞变成酒精的过程吗？葡萄糖通过装有固定化细胞的柱子，在固定化细胞分泌(fnm)的葡萄糖异构酶的作用下变为酒精，酒精通过底部的筛板滤除，固定化细胞仍保留在柱壁上。第40页/共42页第四十一页，共42页。 3. 目前，还没有一种固定化技术能普遍适用于所有的酶。在实际应用中，需要根据各种酶的特性，探索(tn su)出最佳的固定化途径，你能解释为什么很难找到一种普遍适用的固定酶的方法吗？第41页/共42页第四十二页，共42页。