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1、专题专题4 酶的研究与应用酶的研究与应用课题课题1 果胶酶在果汁生产中的作用果胶酶在果汁生产中的作用 植物细胞壁以及胞间层的主要植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由组成成分之一，它是由半乳糖醛半乳糖醛酸酸聚合而成的一种聚合而成的一种高分子化合物高分子化合物，不溶于水。不溶于水。1 1、果胶果胶 在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶能够分解会使果汁浑浊。果胶酶能够分解果胶果胶，瓦解植物，瓦解植物细胞的细胞的细胞壁细胞壁及及胞间层胞间层，使榨取果汁更容易，而，使榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性的果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸半乳
2、糖醛酸，也使得浑浊的，也使得浑浊的果汁变得澄清。果汁变得澄清。果胶酶果胶酶 果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括的总称，包括多聚多聚半乳糖醛酸酶半乳糖醛酸酶、果胶分解酶果胶分解酶和和果胶果胶酯酶酯酶等。等。指酶催化一定化学反应的能力。酶活性的高低可指酶催化一定化学反应的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应反应速度速度来表示。酶反应速度用来表示。酶反应速度用单位时间单位时间内内单位体积单位体积中中反反应物的减少量应物的减少量或或生成物的增加量生成物的增加量来表示
3、。来表示。(1)(1)酶的活性酶的活性2 2、酶的活性与影响酶活性的因素酶的活性与影响酶活性的因素(2)(2)影响酶活性的因素影响酶活性的因素 a.a.温度温度b.pHb.pHc.c.酶的抑制剂酶的抑制剂1.1.果胶是植物组织的组成成分之一果胶是植物组织的组成成分之一,它主要存它主要存在于植物组织的哪一部分在于植物组织的哪一部分?（）（）细胞核细胞质细胞间隙细胞核细胞质细胞间隙细胞壁及胞间层细胞壁及胞间层果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（）果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（）透明果汁半乳糖醛酸透明果汁半乳糖醛酸丙酮酸酶制剂丙酮酸酶制剂果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包果胶酶是分解果胶的一类
4、酶的总称，它不包括括()()A.A.多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶 B.B.果胶分解酶果胶分解酶C.C.乳糖分解酶乳糖分解酶 D.D.果胶酯酶果胶酯酶DBC酶的活性受温度酶的活性受温度pHpH值等外界因素的影响，值等外界因素的影响，本节课我们首先探究一下温度对酶活性本节课我们首先探究一下温度对酶活性的影响的影响提出问题：探究温度对酶活性的影响提出问题：探究温度对酶活性的影响预期假设：在最适温度（约预期假设：在最适温度（约 40）酶的活）酶的活 性最大，低于或高于最性最大，低于或高于最 适温度适温度时酶活性递减时酶活性递减搅拌器搅拌制成搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入苹果泥均分装入9支试管支试管果
5、胶酶水溶液等量果胶酶水溶液等量9支试管支试管各取一支分九组分别放入各取一支分九组分别放入30、35 、40、45、50、55、60、65、70、的的恒温箱中恒温加热恒温箱中恒温加热待试管内温度稳定后，将果胶酶待试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥内加入相同温度的苹果泥内恒温保持恒温保持10分钟分钟过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格实验实验温度温度3035404550 55 60 65 70 果汁果汁量量可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，避免了果泥和果胶酶混合时
6、影响混合物的温度，避免影响实验结果。避免影响实验结果。为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？温处理？说明说明:等量的控制等量的控制（果泥、果胶酶的量）（果泥、果胶酶的量）等时间的控制等时间的控制（反应时间、过滤时间）（反应时间、过滤时间）恒温的控制恒温的控制（不同反应物的预热（不同反应物的预热 水浴、水浴、反应物的混合搅拌等）反应物的混合搅拌等）其他处理其他处理（加水、滤纸等）（加水、滤纸等）分析结果得出结论分析结
7、果得出结论:温度影响酶的活性温度影响酶的活性探究探究pH对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响，只须将，只须将温度梯度改成温度梯度改成pH梯度，并选定一个适梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。宜的温度进行水浴加热。反应液中的反应液中的pH可以通过体积分数为可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。搅拌器拌制成苹果搅拌器拌制成苹果泥均分装入泥均分装入果胶酶水果胶酶水溶液等量溶液等量支试管支试管支试管支试管各取一支分组分别放入各取一支分组分别放入37度的恒温水箱中恒度的恒温水箱中恒温加热温加热待试管内温度稳定后，将果胶待试管内温度稳定后，将果胶酶加入相
8、同温度的苹果泥中调节为酶加入相同温度的苹果泥中调节为恒温保持恒温保持过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格探究探究PHPH对酶活性的影响对酶活性的影响将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入一个容器内，调整适量的水混合装入一个容器内，调整PHPH至至2.0,2.0,保存于保存于3737度的水浴锅内。过一段时间后，容器度的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质为（内剩余的物质为（）A.A.淀粉、胃蛋白酶、多肽和水淀粉、胃蛋白酶、多肽和水B.B.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、
9、水C.C.唾液淀粉酶、多肽、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、多肽、胃蛋白酶、水D.D.唾液淀粉酶、麦芽糖、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、麦芽糖、淀粉、胃蛋白酶、水A探究果胶酶的最适用量是建立在探究探究果胶酶的最适用量是建立在探究最适温度最适温度和和pHpH对果胶酶活性影响的基础之上的。实验时可以对果胶酶活性影响的基础之上的。实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶液，此时，配制不同浓度的果胶酶溶液，此时，研究的变量研究的变量是果胶酶的用量是果胶酶的用量，其他因素都应保持不变，否则，其他因素都应保持不变，否则将影响实验结果的准确性。将影响实验结果的准确性。探究果胶酶的最适用量探究果胶酶的最适用量课题三课题三 探
10、究果胶酶催化果胶水解的最适用量。探究果胶酶催化果胶水解的最适用量。实验流程实验流程 (1)准确称取纯的果胶酶准确称取纯的果胶酶1 mg、2 mg、3 mg、4 mg、5 mg、6 mg、7 mg、8。mg、9 mg，配制成相等体积配制成相等体积的酶的水溶液的酶的水溶液，取等量放人，取等量放人9支试管中，依次编号为支试管中，依次编号为19号号也也可只配制一个浓度的酶液，只是使用体积可只配制一个浓度的酶液，只是使用体积(量量)不同不同。制取苹果泥并称。制取苹果泥并称45 g苹果泥，分装入苹果泥，分装入9支试管支试管中，每支试管中分装中，每支试管中分装5 g，依次编号为，依次编号为19号。号。(2)
11、将上述试管放人将上述试管放人37的恒温水浴中平衡内外温度。的恒温水浴中平衡内外温度。(3)一段时间后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试一段时间后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，然后再放入恒温水浴中，约管的苹果泥混合，然后再放入恒温水浴中，约20 min。(4)过滤后测量记录果汁体积。过滤后测量记录果汁体积。(5)实验分析说明实验分析说明本实验的自变量、应变量、无关变量分析本实验的自变量、应变量、无关变量分析变量名称变量名称含含 义义实例实例(上述上述实例为例实例为例)关关 系系实验变量实验变量(自变量自变量)实验中实验者实验中实验者所操纵的因素所操纵的因素或条件或条件实验变量为实
12、验变量为原因，反应原因，反应变量是结果，变量是结果，二者是因果二者是因果关系关系反应变量反应变量(因变量因变量)由于实验变量由于实验变量而引起的变化而引起的变化和结果和结果无关变量无关变量除自变量外，除自变量外，对实验结果造对实验结果造成干扰的其他成干扰的其他因素因素果胶酶的量果胶酶的量果汁量果汁量温度等温度等实验结果与分析实验结果与分析根据你对酶的特性的了解，画出实验结果的可根据你对酶的特性的了解，画出实验结果的可能坐标曲线能坐标曲线如果随着酶浓度的增加，过滤到的果汁的体积也增如果随着酶浓度的增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的用量不足；当酶的浓度增加到某个值加，说明酶的用量不足；当酶的
13、浓度增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改变，说明酶的用量已经足够，那么，这个值就是酶变，说明酶的用量已经足够，那么，这个值就是酶的最适用量。的最适用量。根据实验数据绘制出的温度和根据实验数据绘制出的温度和pHpH对果胶酶对果胶酶活性影响的曲线图；活性影响的曲线图；5、结果分析与评价、结果分析与评价不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图（在浓不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图（在浓度和体积相同的条件下）；度和体积相同的条件下）；酶的用量0体积（mL）1 1、定义：、定义：（一）加酶洗衣粉（一）加酶洗衣粉含有酶制剂的洗衣粉。含有酶制剂的洗
14、衣粉。2 2、成分：、成分：除含有普通洗衣粉的成分外，还含有多种除含有普通洗衣粉的成分外，还含有多种酶制剂：酶制剂：蛋白酶，脂肪酶，淀粉酶，纤维素蛋白酶，脂肪酶，淀粉酶，纤维素酶，复合酶。酶，复合酶。课题课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果探讨加酶洗衣粉的洗涤效果1果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括 ()A多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶 B果胶分解酶果胶分解酶 C乳糖分解酶乳糖分解酶 D果胶酯酶果胶酯酶2探究温度对果胶酶活性的影响、探究温度对果胶酶活性的影响、pH对酶活性的影响、对酶活性的影响、果胶酶的用量三个实验中，实验变量依次为果胶酶的用量三个实
15、验中，实验变量依次为 ()A温度、酶活性、酶用量温度、酶活性、酶用量 B苹果泥用量、苹果泥用量、pH、果汁量、果汁量 C反应时间、酶活性、酶用量反应时间、酶活性、酶用量 D温度、温度、pH、果胶酶用量、果胶酶用量3在用果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能够充分地在用果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是催化反应，应采取的措施是 ()A加大苹果泥用量加大苹果泥用量 B加大果胶酶用量加大果胶酶用量 C进一步提高温度进一步提高温度 D用玻璃棒不时地搅拌反应混合物用玻璃棒不时地搅拌反应混合物DD C蛋白酶蛋白酶应用：有助于去除如应用：有助于去除如汗渍，血渍，青草，粘液，汗渍，血渍
16、，青草，粘液，粪便以及各种食品类中的蛋白质污垢粪便以及各种食品类中的蛋白质污垢。作用：作用：碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨基酸。的多肽和氨基酸。种类：我国在洗衣粉中添加的蛋白酶最主要的种类：我国在洗衣粉中添加的蛋白酶最主要的是是碱性蛋白酶。碱性蛋白酶。脂肪酶脂肪酶应用：可以催化水解各类应用：可以催化水解各类动植物油脂和人体皮动植物油脂和人体皮脂腺分泌物及化妆品污垢。脂腺分泌物及化妆品污垢。种类：种类：碱性脂肪酶。碱性脂肪酶。作用：作用：碱性脂肪酶能使甘油三脂水解成容易用碱性脂肪酶能使甘油三脂水解成容易用水冲洗掉的甘油和游离脂肪酸。从而达到清除水冲
17、洗掉的甘油和游离脂肪酸。从而达到清除衣物上脂质污垢的作用。衣物上脂质污垢的作用。脂肪脂肪 甘油甘油+脂肪酸脂肪酸脂肪酶脂肪酶方程式：方程式：淀粉酶淀粉酶应用：可以去除例如来自应用：可以去除例如来自面条、巧克力、肉汁面条、巧克力、肉汁和婴儿食品中含有淀粉的污垢。和婴儿食品中含有淀粉的污垢。淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖淀粉酶淀粉酶方程式：方程式：纤维素酶纤维素酶应用：应用：去除棉纺织品表面的浮毛去除棉纺织品表面的浮毛，使洗涤后的棉纺织使洗涤后的棉纺织品柔软蓬松，织纹清晰，色泽更加鲜艳，穿着更加舒品柔软蓬松，织纹清晰，色泽更加鲜艳，穿着更加舒适。适。种类：种类：碱性纤维素酶。碱性纤维素酶。纤维素纤维素 葡
18、萄糖葡萄糖纤维素酶纤维素酶方程式：方程式：复合酶复合酶 实际污垢组成复杂，往往蛋白污垢被脂肪污垢或实际污垢组成复杂，往往蛋白污垢被脂肪污垢或淀粉污垢覆盖，单一酶的作用一般达不到彻底清除污淀粉污垢覆盖，单一酶的作用一般达不到彻底清除污垢的作用。而复合酶可以发挥其独特的垢的作用。而复合酶可以发挥其独特的“协同效应协同效应”。试验测定，单独使用蛋白酶或淀粉酶，得试验测定，单独使用蛋白酶或淀粉酶，得到的洗涤效果远不如把每种酶用量减半后放在到的洗涤效果远不如把每种酶用量减半后放在一起使用的效果。即给定酶的用量，一起使用的效果。即给定酶的用量，复合酶的复合酶的效果远远超过单一酶的效果效果远远超过单一酶的效
19、果。原因是淀粉酶分。原因是淀粉酶分解了污渍表面的淀粉污垢，使蛋白酶能以更有解了污渍表面的淀粉污垢，使蛋白酶能以更有效的方式向蛋白质污垢进攻。效的方式向蛋白质污垢进攻。（三）普通洗衣粉和加酶洗衣粉异同（三）普通洗衣粉和加酶洗衣粉异同相同点：相同点：不同点：不同点：表面活性剂可以产生泡沫，可以将油脂分表面活性剂可以产生泡沫，可以将油脂分子分散开；水软化剂可以分散污垢；等等。子分散开；水软化剂可以分散污垢；等等。酶可以将大分子有机物分解为小分子有机酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易于溶于水，从而与纤物，小分子有机物易于溶于水，从而与纤维分开。维分开。（四）影响酶活性的因素（四）影
20、响酶活性的因素 温度、温度、pHpH等等成分：略成分：略用法：洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内数小时，用法：洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内数小时，用温水浸泡效果更佳用温水浸泡效果更佳,切勿用切勿用6060以上的水以上的水。注意：注意：切勿用于丝质及羊毛衣料，用后须彻底清洗双手。切勿用于丝质及羊毛衣料，用后须彻底清洗双手。(五）资料分析五）资料分析 一般洗衣粉不易清除衣物的血渍和奶渍，但加酶一般洗衣粉不易清除衣物的血渍和奶渍，但加酶洗衣粉则可以。洗衣粉则可以。一一生物活性洗衣粉生物活性洗衣粉包装盒上印有以下包装盒上印有以下材料：材料：二、实验设计二、实验设计（一）子课题一：探究普通
21、洗衣粉和加酶洗衣粉对衣（一）子课题一：探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果物污渍的洗涤效果1 1、实验原理、实验原理 生活中的各种污渍主要是蛋白质、脂质、淀粉等生活中的各种污渍主要是蛋白质、脂质、淀粉等多种不溶于水的有机物，这些有机物能在相应的蛋白多种不溶于水的有机物，这些有机物能在相应的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的作用下水解成易溶于水的小分酶、脂肪酶和淀粉酶的作用下水解成易溶于水的小分子有机物。子有机物。2 2、遵循原则、遵循原则 实验变量为洗涤剂实验变量为洗涤剂，设计时应遵循，设计时应遵循单一变量原则单一变量原则、对照性原则对照性原则有效的控制其他变量，如水的用量、污染物有效的控制其
22、他变量，如水的用量、污染物的量，所用实验用布的质地大小、两种洗衣粉的用量，的量，所用实验用布的质地大小、两种洗衣粉的用量，搅拌及洗涤时间。搅拌及洗涤时间。3 3、实验操作流程、实验操作流程（1 1）实验准备）实验准备 带有污染物的实验用布的制取：取一定量的污染带有污染物的实验用布的制取：取一定量的污染物制成溶液，取等量的污染物滴加在相同大小、质地物制成溶液，取等量的污染物滴加在相同大小、质地的新布上。的新布上。称取等量的洗衣粉：用天平准确称取等量普通洗衣称取等量的洗衣粉：用天平准确称取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉。粉和加酶洗衣粉。（2 2）实验过程）实验过程将制好的污染布和洗衣粉（一组为污染布和
23、普通将制好的污染布和洗衣粉（一组为污染布和普通洗衣粉，另一组为污染布和加酶洗衣粉）分别放入洗衣粉，另一组为污染布和加酶洗衣粉）分别放入两只烧杯中。两只烧杯中。用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。一段时间后搅用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。一段时间后搅拌可重复进行。拌可重复进行。过相同的时间后观察洗涤效果。过相同的时间后观察洗涤效果。（3 3）实验结论）实验结论 加酶洗衣粉的效果好加酶洗衣粉的效果好取两只大烧杯并编号，用量筒分别量取两只大烧杯并编号，用量筒分别量500ml500ml蒸馏水蒸馏水放入其中。放入放入其中。放入40400 0C C的水浴锅保温。的水浴锅保温。1 1、分析资料二、分析资料二 温度
24、梯度设置并不恰当和完善，主要是梯度差值偏温度梯度设置并不恰当和完善，主要是梯度差值偏大。假定用上述梯度测得大。假定用上述梯度测得4040度时洗涤效果最好，也并度时洗涤效果最好，也并不能说最适温度就是不能说最适温度就是4040度。度。（二）子课题二：探究加酶洗衣粉使用时的最适温度（二）子课题二：探究加酶洗衣粉使用时的最适温度请你分析这个方案是否完善、妥当，并提出改进请你分析这个方案是否完善、妥当，并提出改进建议建议改进改进 制取同样的污染布，称取等量的同一种洗衣粉，制取同样的污染布，称取等量的同一种洗衣粉，分几个温度不同的试验组，温度梯度可设为分几个温度不同的试验组，温度梯度可设为2020、25
25、25、3030、3535、4040、4545、5050、5555度，若测出在度，若测出在4040度时洗涤效度时洗涤效果最好，可设置更细的试验组如果最好，可设置更细的试验组如3535、3636、3737、3838、3939、4040、4141、4242、4343、4444、4545度，直至测出具体的最适温度，直至测出具体的最适温度度实验原理实验原理 酶的活性受温度的影响，最适温度时酶的活性最大，酶的活性受温度的影响，最适温度时酶的活性最大，去污力最强，高于或低于此温度酶的活性降低，去污去污力最强，高于或低于此温度酶的活性降低，去污力下降。力下降。洗涤效果的判断洗涤效果的判断 可在洗涤后比较污物的
26、残留状况，如：可在洗涤后比较污物的残留状况，如：已消失、颜已消失、颜色变浅、面积缩小等，最好能进行定量的比较色变浅、面积缩小等，最好能进行定量的比较。2 2、实验设计、实验设计（三）子课题三：不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果（三）子课题三：不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果1 1、实验原理、实验原理 不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有专一不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有专一性，所以对不同污渍洗涤效果不同。性，所以对不同污渍洗涤效果不同。三、课题延伸三、课题延伸1.“1.“衣领净衣领净”含含高效表面活性剂、增白剂、液体蛋白酶高效表面活性剂、增白剂、液体蛋白酶制剂制剂等成分，可洗去领口
27、、袖口的顽渍及其它顽渍，而等成分，可洗去领口、袖口的顽渍及其它顽渍，而一般洗衣粉效果较差。一般洗衣粉效果较差。2.2.厨房的洗涤剂有两大类厨房的洗涤剂有两大类（1 1）用于清洗食具的洗涤剂（如洗洁净），其重要的化）用于清洗食具的洗涤剂（如洗洁净），其重要的化学成分是化学合成的烷基类活性剂，对皮肤有刺激性，学成分是化学合成的烷基类活性剂，对皮肤有刺激性，残留的烷基苯磺酸盐对人体有一定的危害。残留的烷基苯磺酸盐对人体有一定的危害。（2 2）用于清洗灶具、排气扇油垢的清洗剂。它渗透能力、）用于清洗灶具、排气扇油垢的清洗剂。它渗透能力、脱脂能力强，碱性也强，对皮肤有损伤。要求高的专业脱脂能力强，碱性也
28、强，对皮肤有损伤。要求高的专业洗涤加入少量的脂肪酶。洗涤加入少量的脂肪酶。（3 3）马桶污垢分三类）马桶污垢分三类 酸性产品、中性产品和碱性产品。酸性产品、中性产品和碱性产品。目前市场上以目前市场上以酸性酸性为主，清洗效果最佳为主，清洗效果最佳。洁厕灵。洁厕灵是人们常用的一种洁厕剂，其主要成分是：各种有机是人们常用的一种洁厕剂，其主要成分是：各种有机酸、缓蚀剂、增稠剂、表面活性剂、香精等。酸、缓蚀剂、增稠剂、表面活性剂、香精等。课题课题3 酵母细胞的固定化酵母细胞的固定化基础知识基础知识 （一）固定化酶的应用实例（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利用固定化酶技术生产
29、高果糖浆的实例（1）高果糖浆的生产需要）高果糖浆的生产需要 酶酶葡萄糖异构葡萄糖异构（2）葡萄糖异构酶的优点）葡萄糖异构酶的优点稳定性好、可以持续发挥作用稳定性好、可以持续发挥作用（3）在生产中直接使用酶有什么缺点？）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，酶溶解于葡萄糖溶液后，无法回收，造成浪费造成浪费2.固定化酶的反应柱示意图固定化酶的反应柱示意图3.3.固定化酶在生产实践中的优点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。了生产成本，提高了果糖的产量和质量。（二）固定化细胞技术（二）固定
30、化细胞技术1.1.将酶或细胞固定化的方法将酶或细胞固定化的方法将酶（或细胞）包埋在将酶（或细胞）包埋在细微网格里细微网格里将酶（或细胞）相将酶（或细胞）相互连接起来互连接起来将酶（或细胞）吸附在将酶（或细胞）吸附在载体表面上载体表面上包埋法包埋法化学结合法化学结合法物理吸附法物理吸附法2.2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别固定化酶和固定化细胞的联系与区别联系：联系：应用相同，都能催化某些反应应用相同，都能催化某些反应区别区别:1 1）固定化细胞固定的是一系列酶；固定化细胞固定的是一系列酶；2 2）固定化细胞技术操作容易，成本固定化细胞技术操作容易，成本低，容易回收；低，容易回收；3.固定化酶
31、和固定化细胞常用的载体材料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、醋酸纤维素明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等，和聚丙烯酰胺等，其共同的特点是不溶于水的多孔性载体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（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5、固定化酵母细胞（二）用固定化酵母细胞发酵（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2
32、00ml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，一般需要要的活化时间较短，一般需要0.51 h，教师需要提前做好准备。此外，酵母细胞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体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出容器外。化液溢出容器外。（一）
33、酵母细胞的活化（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（二）加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，涉及到实验的成败，教师一定要的一环，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。要提醒学生按照教材的提示进行操作。类型类型优点优点不足不足直接使用直接使用酶酶催化效率高；低能耗；催化效率高；低能耗；低污染等低污染等。易失活；难回收，成本高；酶易失活；难回收，成本高；酶混合在产物中可能影响产品质混合在产物中可能影响产品质量。量。固定化酶固定化酶 既能与反应物接触，既能与反应物接触，又能与反应物分离；又能与反应物分离；可重复利用可重复利
34、用一种酶只能催化一种或一类反一种酶只能催化一种或一类反应，而生产中很多产物需一系应，而生产中很多产物需一系列酶促反应才能得到。列酶促反应才能得到。固定化细固定化细胞胞成本低；操作更容易成本低；操作更容易大分子物质难以自由通过细胞大分子物质难以自由通过细胞膜使应用受到某些限制。膜使应用受到某些限制。练练 习习1、直接使用酶、使用固定化酶和使用固定化细胞催、直接使用酶、使用固定化酶和使用固定化细胞催化反应，各有哪些优点与不足？化反应，各有哪些优点与不足？2、固定化酶和固定化细胞技术有哪些？各有什么优缺点？、固定化酶和固定化细胞技术有哪些？各有什么优缺点？固定化细胞常用的载体有哪些？固定化细胞常用的
35、载体有哪些？有包埋法、化学结合法和物理吸附法。有包埋法、化学结合法和物理吸附法。固定化酶分子小更适合采用化学结合法和物理吸附法，用包固定化酶分子小更适合采用化学结合法和物理吸附法，用包埋法却容易从包埋材料中漏出。固定化细胞因细胞大不易被吸埋法却容易从包埋材料中漏出。固定化细胞因细胞大不易被吸附或结合适宜采用包埋法。附或结合适宜采用包埋法。常用载体：明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰常用载体：明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。胺等。3、固定化酶和固定化细胞的原理是什么？、固定化酶和固定化细胞的原理是什么？就是将酶固定在不溶于水的载体上，或者将微生物细胞均就是将酶固定在不溶于水的载体上，或者将微生物细胞均匀地包埋于不溶于水的多孔性载体上，使酶既能与反应物接触，匀地包埋于不溶于水的多孔性载体上，使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用的技术。的技术。演讲完毕，谢谢观看！