人教版酵母细胞的固定化课件.ppt

人教版最新 酵母细胞的固定化,人教版最新 酵母细胞的固定化人教版最新 酵母细胞的固定化在食品、化工、轻纺、医药等领域大规模使用酶制剂，说明酶制剂使用有很多优点，你能举出一些吗？催化效率高、低能耗、低污染等。生产中直接使用酶存在哪些问题？你知道吗？,第一页，共24页。,人教版最新 酵母细胞的固定化人教版最新 酵母细胞的固定化人教,在食品、化工、轻纺、医药等领域大规模使用酶制剂，说明酶制剂使用有很多优点，你能举出一些吗？,催化效率高、低能耗、低污染等。,生产中直接使用酶存在哪些问题？你知道吗？,第二页，共24页。,在食品、化工、轻纺、医药等领域大规模使用酶制剂，说明酶制剂使,酶制剂存在的缺陷：1、通常对等条件非常敏感，容易失活；2、溶液中的酶很难回收，不能被，提高了生产成本；3、反应后会混在产物中，可能。,强酸、强碱、高温和有机溶剂,影响产品质量,再次利用,第三页，共24页。,酶制剂存在的缺陷：强酸、强碱、高温和有机溶剂影响产品质,如果你是工程技术人员，领导要你解决这个问题，你怎么办？,第四页，共24页。,如果你是工程技术人员，领导要你解决这个问题，你怎,阅读P49独立思考3分钟后小组合作讨论：1、什么是高果糖浆？使用它有何好处？2、生产高果糖浆需要什么酶？其作用是什么？3、介绍一下反应柱及其优点4、了解高果糖浆生产过程。5、这种方法的优点是什么？,（一）、固定化酶的应用实例,一、基础知识,第五页，共24页。,阅读P49独立思考3分钟后小组合作讨论：（一）、固定化酶,一、基础知识,（一）固定化酶的应用实例,总结：固定化酶技术的优点：使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；固定在载体上的酶可以被反复利用。,第六页，共24页。,一、基础知识（一）固定化酶的应用实例总结：固定化酶技术的优点,概念：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间的技术。,包埋法,化学结合法,物理吸附法,（二）固定化酶技术和固定化细胞技术,固定化酶或者固定化细胞分别适用哪些方法？原因？,适用于固定化酶,适用于固定化细胞,包埋法是指将微生物的细胞均匀包埋在不溶于水的多孔性载体中化学结合法是指将酶分子或细胞相互结合或将其结合到载体上物理吸附法是指将酶吸附到固体吸附剂的表面,第七页，共24页。,概念：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间的技术。包埋,思考？,1从操作角度来考虑，你认为固定化酶技术与固定化细胞技术哪一种方法更容易？哪一种方法对酶活性的影响更小？2固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？3如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应该选择哪种方法？4如果反应物是大分子物质，又应该选择哪种方法？,固定化细胞,固定化细胞固定的是一系列酶,固定化细胞技术,固定化酶技术,固定化细胞,第八页，共24页。,思考？1从操作角度来考虑，你认为固定化酶技术与固定化细胞,一种或多种,一种,不需要,不需要,需要,一种或多种,一种,一系列酶,一系列,大分子、小分子,大分子、小分子,小分子,催化效率高，低耗能、低污染等,对环境条件敏感，易失活难回收，成本高酶混在产物中影响产品质量。,成本低，操作更容易。可反复利用，易与产物分离,不利于催化一系列的酶促反应,.既能与反应物接触，又能与产物分离.可以反复利用,反应物尤其是大分子不易与酶接触，反应效率下降等,第九页，共24页。,直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种类营养物质催化反应反应底物,二、实验操作酵母细胞的固定化,用什么方法对酵母细胞的固定化？,包埋法常用哪些载体？,思考：,包埋法,明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺等,第十页，共24页。,二、实验操作酵母细胞的固定化用什么方法对酵母细胞的固定化,三、实验操作,（一）制备固定化酵母细胞,（1）制备过程包括哪几个步骤？（2）你认为哪个步骤的操作是最重要的一环？（3）各步骤应当分别注意什么问题？,第十一页，共24页。,三、实验操作（一）制备固定化酵母细胞（1）制备过程包括哪几个,二、实验操作酵母细胞的固定化,（1）酵母细胞的活化：,思考1活化是指什么？方法？为什么要置于蒸馏水中？,思考2在活化酵母的过程中要注意？,酵母细胞活化时体积会变大，所用容器要大一些，防止活化液溢出；,干酵母需置于蒸馏水中活化，是因为干酵母细胞中自由水含量低、代谢慢,第十二页，共24页。,二、实验操作酵母细胞的固定化（1）酵母细胞的活化：思考,二、实验操作酵母细胞的固定化,（1）酵母细胞的活化：,（2）配制CaCl2溶液,CaCl2的作用？,与海藻酸钠反应形成凝胶珠，作为凝固剂。,第十三页，共24页。,二、实验操作酵母细胞的固定化（1）酵母细胞的活化：（2）,二、实验操作酵母细胞的固定化,（1）酵母细胞的活化：,（2）配制CaCl2溶液：,（3）配制海藻酸钠溶液：,是最重要的环节：,如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠或形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形；如果浓度过低，形成的凝胶珠包埋的酵母细胞的数目少，颜色过浅呈白色。,注意事项：,加热时要用小火，或者间断加热（否则？）,（海藻酸钠作用？为什么浓度要适宜？）,作为包埋材料，包埋酵母细胞。,第十四页，共24页。,二、实验操作酵母细胞的固定化（1）酵母细胞的活化：（2）,二、实验操作酵母细胞的固定化,（1）酵母细胞的活化：,（2）配制CaCl2溶液：,（3）配制海藻酸钠溶液：,（4）海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合：,必须将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温才能与酵母细胞进行混合。为什么？搅拌的目的？,高温会使酵母细胞死亡。搅拌的目的：使海藻酸钠与酵母菌混合均匀。,第十五页，共24页。,二、实验操作酵母细胞的固定化（1）酵母细胞的活化：（2）,（5）固定化酵母细胞,1、将注射器中海藻酸钠与酵母细胞的混合液滴到CaCl2溶液中的要求？,以恒定的速度缓慢地滴加。（速度太快容易形成尾巴。注意高度适宜。注射器太低，凝胶珠易出现尾巴；太高，溶液易溅出。）,2、为什么刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30分钟？,使凝胶珠形成稳定的结构。,第十六页，共24页。,（5）固定化酵母细胞1、将注射器中海藻酸钠与酵母细胞的混合液,如何检验酵母细胞固 定是否成功？,观察凝胶珠的颜色和形状,理想的凝胶珠应该是：圆形或椭圆形、富有弹性、不易破裂、内部无液体流出、稍带黄色。,第十七页，共24页。,如何检验酵母细胞固 定是否成功？观察凝胶珠的颜色和形状理想的,第十八页，共24页。,第十八页，共24页。,检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法：一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。,小技巧,第十九页，共24页。,小技巧第十九页，共24页。,二、固定化酵母细胞的发酵,1、固定好的酵母细胞用什么冲洗？目的是什么？,蒸馏水。洗掉凝胶珠表面的氯化钙溶液，是防止凝胶珠硬度过大，影响通透性。,2、发酵时，温度为什么控制在25摄氏度？,该温度是酵母细胞发酵的适宜温度。,3、发酵时，凝胶珠在发酵液的位置？,在发酵液上方。,第二十页，共24页。,二、固定化酵母细胞的发酵1、固定好的酵母细胞用什么冲洗？目的,实验操作 用固定化酵母进行发酵,思考发酵过程中锥形瓶为什么要密封？思考锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？思考在利用固定化酶或固定化细胞进行工业生产的过程中，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。,第二十一页，共24页。,实验操作 用固定化酵母进行发酵思考发酵过程中锥形瓶,这一阶段成功与否呢？怎样评价？,观察发酵的葡萄糖溶液；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。还有其他方法吗？,第二十二页，共24页。,这一阶段成功与否呢？怎样评价？观察发酵的葡萄糖溶液；第二十二,失败原因分析：,1、凝胶珠颜色过浅的原因？,海藻酸钠浓度过低，包埋细胞数量少,2、凝胶珠形状不是圆形或椭圆形的原因？,海藻酸钠浓度过高或注射器离液面太近或注射 器中溶液推进速度太快。,3、固定化酵母凝胶珠硬度大、通透性低，易开裂的原因？,CaCl2溶液浓度过大或在CaCl2溶液中浸泡时间过长（或者未用蒸馏水冲洗凝胶珠）。,第二十三页，共24页。,失败原因分析：1、凝胶珠颜色过浅的原因？海藻酸钠浓度过低，包,谢谢观赏,第二十四页，共24页。,谢谢观赏第二十四页，共24页。,