【教学课件】专题4酶的研究与应用.ppt

专题4 酶的研究与应用,课题3 酵母细胞的固定化,2尝试制备固定化酵母细胞，并利 用固定化酵母细胞进行酒精发酵。,1说出固定化酶和固定化细胞的作 用和原理。,基础知识,（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,（1）高果糖浆的生产需要 酶,葡萄糖异构,（2）葡萄糖异构酶的优点,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？,酶溶解于葡萄糖溶液后，无法回收，造成浪费,2.固定化酶的反应柱示意图,3.固定化酶在生产实践中的优点,反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。,（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,物理吸附法,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）固定化细胞固定的是一系列酶；,2）固定化细胞技术操作容易，成本低，容易回收；,思考：1、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？,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。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。,2、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的技术。,3.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、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等，,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,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CaCl2,3、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,视频,（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200ml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化液溢出容器外。,（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。,思考：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？,六、本课题知识小结,