《生物 第四章 酶的研究与应用 4.3 酵母细胞的固定化 新人教版选修1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物 第四章 酶的研究与应用 4.3 酵母细胞的固定化 新人教版选修1.ppt（18页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1.果胶是果胶是_以及以及_主要成分之一，是由主要成分之一，是由_聚合而成的高分子化合物聚合而成的高分子化合物42页页2.果胶酶有什么作用？包括哪些酶？果胶酶有什么作用？包括哪些酶？3.普通洗衣粉有哪些缺点？加酶洗衣粉的优点？普通洗衣粉有哪些缺点？加酶洗衣粉的优点？464.固定化技术包括固定化技术包括_、_、_三种方三种方法；更适合酶的固定方法是？细胞呢？原因分别是什么法；更适合酶的固定方法是？细胞呢？原因分别是什么5.哪种方法更容易？哪种方法更容易？_对酶活性影响更小，固定化细对酶活性影响更小，固定化细胞固定的是胞固定的是_酶酶6.如果是连续的发酵应该用如果是连续的发酵应该用_，如果反应物是
2、大分子，如果反应物是大分子物质应该采用物质应该采用_7.固定化细胞操作容易、对酶活性影响更小、可以催化一固定化细胞操作容易、对酶活性影响更小、可以催化一系列反应、容易回收，但大分子物质难以自由通过细胞系列反应、容易回收，但大分子物质难以自由通过细胞膜，只能采用膜，只能采用_技术技术1.如何判断凝胶珠是否合格？如何判断凝胶珠是否合格？曰：曰：取凝胶珠挤压，不容易破裂，无液体流出，取凝胶珠挤压，不容易破裂，无液体流出，则成功。则成功。在实验桌上用力摔打凝胶珠，很容易在实验桌上用力摔打凝胶珠，很容易弹起，也表明成功。（弹起，也表明成功。（市本市本4444页规律总结页规律总结）2.凝胶珠的颜色：若凝胶
3、珠颜色过浅、呈白色，说凝胶珠的颜色：若凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明明海藻酸钠浓度偏低，固定的酵母细胞数量少海藻酸钠浓度偏低，固定的酵母细胞数量少3.凝胶珠的形状：如果不是圆形或椭圆形，则说明凝胶珠的形状：如果不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠浓度偏高，失败重做海藻酸钠浓度偏高，失败重做4.如果海藻酸钠浓度过高，将如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠很难形成凝胶珠；5.如果海藻酸钠浓度过低，形成的如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，酵母细胞的数目少，影响实验效果。影响实验效果。6.CaCl2溶液的作用？曰：溶液的作用？曰：使海藻酸钠聚沉，以便使海藻酸钠聚沉，
4、以便形成稳定的结构（或形成稳定的结构（或促进凝胶珠的形成促进凝胶珠的形成）翻至市本翻至市本40页页4.3酵母细胞的固定化酵母细胞的固定化课题背景（课题背景（49页页）1.酶通常对哪些条件敏感？溶液中的酶有哪些缺点酶通常对哪些条件敏感？溶液中的酶有哪些缺点？2.将酶固定在不溶于水的载体上有哪些优点？将酶固定在不溶于水的载体上有哪些优点？3.与固定化酶技术相比，固定化细胞有哪些优点与固定化酶技术相比，固定化细胞有哪些优点基础知识基础知识（一）固定化酶的应用实例（一）固定化酶的应用实例1.高果糖浆的生产需要高果糖浆的生产需要_酶，它能将酶，它能将_。2.叙述葡萄糖异构酶的固定化技术叙述葡萄糖异构酶的
5、固定化技术3.记忆图记忆图4-5固定化酶的反应柱示意图固定化酶的反应柱示意图(2)(2)葡萄糖异构酶固定：葡萄糖异构酶固定：将葡萄糖异构酶固定在颗将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上，装入反应柱粒状载体上，装入反应柱中。中。(3)(3)高果糖浆的生产操作：高果糖浆的生产操作：从反从反应应柱上端注入葡萄糖柱上端注入葡萄糖溶液，从下端流出果糖溶溶液，从下端流出果糖溶液，一个反液，一个反应应柱可柱可连续连续使使用半年。用半年。（二）固定化细胞技术（二）固定化细胞技术（5050页第一段极其重要页第一段极其重要）1.固定化酶和固定化细胞技术是利用固定化酶和固定化细胞技术是利用_的技术，包的技术，包括括_、_
6、、_化学结合化学结合法的具体做法是法的具体做法是_2.酶更适合采用哪些方法固定？细胞呢？原因分酶更适合采用哪些方法固定？细胞呢？原因分别是什么？别是什么？3.回答回答50第二段所提出的问题第二段所提出的问题4.第三段：包埋法固定化细胞的做法是？常用载体第三段：包埋法固定化细胞的做法是？常用载体有哪些？有哪些？固定化细胞技术固定化细胞技术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）包埋将酶（或细胞）包埋在细微网格里在细微网格里将酶（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）吸附将酶（或细胞）吸附在载体表面上在载体表面上包埋法包埋法化学结合法化学结合法吸附法
7、吸附法【比较比较】酶和细胞的固定方法和特点酶和细胞的固定方法和特点固定对象固定对象酶酶细胞细胞适宜固定法适宜固定法化学结合法、化学结合法、物理吸附法物理吸附法包埋法包埋法特特 点点体积小，固定体积小，固定一种酶。一种酶。包埋法容易丢包埋法容易丢失失体积大，固定一体积大，固定一系列酶。系列酶。难以化学结合和难以化学结合和吸附吸附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：应用相同，都能催化某些反应联系：应用相同，都能催化某些反应区别：区别：1)1)固定化细胞技术操作容易，成本低，容易回固定化细胞技术操作容易，成本低，容易回收；收；2)2)固定化细胞技术对酶活性影
8、响更小；固定化细胞技术对酶活性影响更小；3)3)固定化细胞固定的一系列酶；固定化细胞固定的一系列酶；4)4)由于大分子难以通过细胞膜，因此固定化细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；胞的应用有一定的限制；酶和细胞的固定方法选择酶和细胞的固定方法选择酶适合采用化学结合和物理吸附法固定酶适合采用化学结合和物理吸附法固定细胞适合采用包埋法固定细胞适合采用包埋法固定（1 1）、方法）、方法（2 2）、原因）、原因细胞体积大，酶分子很小细胞体积大，酶分子很小体积大的细胞难以被吸附或结合而个小的酶容体积大的细胞难以被吸附或结合而个小的酶容易从包埋的材料中漏出易从包埋的材料中漏出思考
9、思考将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨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）；若将蛋白质变当固定（酶、细胞）；若将蛋白质变成氨基酸，应当固定（酶、细胞）。成氨基酸，应当固定（酶、细胞）。曰：防止海藻酸钠焦糊。曰：防止海藻酸钠焦糊。3.配制海藻酸钠溶液：配制海藻酸钠溶液：0.7g海藻酸海藻酸10mL水水50mL烧杯烧杯酒精灯微火酒精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌，使之溶化（或间断）加热，并不断搅拌，使之溶化蒸馏蒸馏水定容到水定容到10mL。思考思考微火加热并不断搅拌的目的是什么？微火加热并不断搅拌的目的是什么？2.配制配制CaCl2溶液
10、：溶液：0.83gCaCl2150mL蒸馏水蒸馏水 200mL烧杯烧杯溶解备用。溶解备用。（一）（一）制备固定化酵母细胞制备固定化酵母细胞1.酵母细胞的活化：酵母细胞的活化：1g干酵母干酵母10mL蒸馏水蒸馏水50mL烧杯烧杯搅拌均搅拌均匀匀放置放置1h，使之活化。，使之活化。实验操作的相关问题实验操作的相关问题1.酵母细胞的活化，需要时间是多少？酵母细胞的活化，需要时间是多少？活化就是让处于活化就是让处于_状态的微生物重新恢复状态的微生物重新恢复_状态。状态。活化为何要用大容器？活化为何要用大容器？曰：酵母细胞活化后体曰：酵母细胞活化后体积变大，避免活化液溢出容器外积变大，避免活化液溢出容器
11、外2.CaCl2溶液的作用？溶液的作用？3.加热加热溶化溶化海藻酸钠是海藻酸钠是关键步骤，决定实验的成败关键步骤，决定实验的成败，应该如何加热？应该如何加热？4.溶化的海藻酸钠溶液为什么要冷却至室温？溶化的海藻酸钠溶液为什么要冷却至室温？5.固定化酵母细胞固定化酵母细胞，为何在，为何在CaCl2溶液中浸泡溶液中浸泡30min？曰：使海藻酸钠聚沉，以便形成稳定的结构（或曰：使海藻酸钠聚沉，以便形成稳定的结构（或促促进凝胶珠的形成进凝胶珠的形成）1.如何判断凝胶珠是否合格？如何判断凝胶珠是否合格？曰：曰：取凝胶珠挤压，不容易破裂，无液体流出，取凝胶珠挤压，不容易破裂，无液体流出，则成功。则成功。在
12、实验桌上用力摔打凝胶珠，很容易在实验桌上用力摔打凝胶珠，很容易弹起，也表明成功。（弹起，也表明成功。（市本市本4444页规律总结页规律总结）2.凝胶珠的颜色：若凝胶珠颜色过浅、呈白色，说凝胶珠的颜色：若凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明明海藻酸钠浓度偏低，固定的酵母细胞数量少海藻酸钠浓度偏低，固定的酵母细胞数量少3.凝胶珠的形状：如果不是圆形或椭圆形，则说明凝胶珠的形状：如果不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠浓度偏高，失败重做海藻酸钠浓度偏高，失败重做4.如果海藻酸钠浓度过高，将如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠很难形成凝胶珠；5.如果海藻酸钠浓度过低，形成的如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包
13、埋的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，酵母细胞的数目少，影响实验效果。影响实验效果。6.CaCl2溶液的作用？曰：溶液的作用？曰：使海藻酸钠聚沉，以便使海藻酸钠聚沉，以便形成稳定的结构（或形成稳定的结构（或促进凝胶珠的形成促进凝胶珠的形成）翻至市本翻至市本40页页（二）固定化酵母细胞的发酵（二）固定化酵母细胞的发酵1.冲洗：将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗冲洗：将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗23次。次。2.发酵：发酵：150mL10葡萄糖固定化酵母细胞葡萄糖固定化酵母细胞200mL锥形瓶锥形瓶密封密封25发酵发酵24h。结果分析评价结果分析评价 葡萄糖溶液的发酵葡萄糖溶液的发酵 利用固定的
14、酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多气泡，同时会闻到酒味。也可以用重铬生了很多气泡，同时会闻到酒味。也可以用重铬酸钾检测酸钾检测思考思考1发酵过程中锥形瓶为什么要密发酵过程中锥形瓶为什么要密封？封？思考思考2锥形瓶中的气泡和酒精是怎样锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？形成的？思考思考3在利用固定化酶或固定化细胞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？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的酒精发酵需要缺氧条件。酵母菌进行无氧呼吸产生的。酵母菌进行无氧呼吸产生的。需要需要。类型类型优点优点不足不足直接
15、直接使用使用酶酶催化效率高，低耗能、催化效率高，低耗能、低污染等。低污染等。对环境条件非常敏感，容易失活；对环境条件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很难回收，不能被再溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；反应次利用，提高了生产成本；反应后酶会混在产物中，可能影响产后酶会混在产物中，可能影响产品质量。品质量。固定固定化酶化酶酶既能与反应物接触，酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同又能与产物分离，同时，固定在载体上的时，固定在载体上的酶还可以被反复利用。酶还可以被反复利用。一种酶只能催化一种化学反应，一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形而在生产实践中，很多产物的形
16、成都通过一系列的酶促反应才能成都通过一系列的酶促反应才能得到的得到的。固定化固定化细胞细胞成本低，操成本低，操作更容易。作更容易。固定后的酶或细胞与反应物不容固定后的酶或细胞与反应物不容易接近，可能导致反应效果下降易接近，可能导致反应效果下降等。等。市本市本44页整理至课本页整理至课本基础知识探究：基础知识探究：.加酶洗衣粉概念？目前常用的酶制剂加酶洗衣粉概念？目前常用的酶制剂有哪些？有哪些？.应用最广泛的有那两类酶制剂？其作应用最广泛的有那两类酶制剂？其作用怎样？用怎样？.洗衣粉影响酶活性的因素有哪些？洗衣粉影响酶活性的因素有哪些？.科学家通过基因工程产出了那些酶？科学家通过基因工程产出了那些酶？.课本左侧课本左侧：普通含磷洗衣粉有哪些普通含磷洗衣粉有哪些危害？加酶洗衣粉可以降低什么的用量危害？加酶洗衣粉可以降低什么的用量？