酵母细胞的固定化x).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,温故知新,：,1,、,洗衣粉中添加,_,，,可以更有效地清除顽渍。常用的酶制剂有,_,四类,。,2,、,影响酶活性的因素有,_,、,_,和,_,。,课题,3,酵母细胞的固定化,课题目标,1,、说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理,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,阅读,P49,独立思考：,1,、解决酶应用中存在问题的方法是？优点？,2,、什么是高果糖浆？使用它有何好处？,3,、生产高果糖浆需要什么酶？其作用是什么？这种酶有何特点？,4,、介绍反应柱及其优点？,（一）固定化酶的应用实例,一、基础知识,在生产实际中使用固定化酶技术有无不足,?,如有不足,怎么办,?,有。一种酶只能催化,一种或一类,化学反应，而在生产实际中很多产物的形成都通过,一系列的酶促反应,才能进行，所以操作比较麻烦。,可采用,固定化细胞技术,1,、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,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？,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,固定化细胞,(,阅读,P50,，思考回答,),练习：,1.,使用固定化细胞的优点是,(),。,A.,能催化大分子物质的水解,B.,可催化一系列化学反应,C.,与反应物易接近,D.,有利于酶在细胞外发挥作用,B,2,、研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制剂，可以用来降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解相比，其作用不需要适宜的（）,A,、温度,B,、,PH,C,、水分,D,、营养,D,3.,关于固定化酶的叙述不正确的是,(),。,A,既能与反应物接触，又能与反应 物分离,B,固定在载体上的酶可被反复利用,C,可催化一系列反应,D,酶的活性和稳定性受到限制,C,二、实验操作,酵母细胞的固定化,包埋法常用哪些载体？,明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺等,其共同的特点是,不,溶于水的多孔性载体,二、实验操作,（一）制备固定化酵母细胞,观看视频思考下列问题：,（,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？,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？,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；,1,、步骤：,二、实验操作,酵母细胞的固定化,（,1,）酵母细胞的活化：,（,2,）配制,CaCl,2,溶液：,1,、步骤：,（,1,）酵母细胞的活化：,（,2,）配制,CaCl,2,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；,如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。,注意事项：,加热时要用小火，,或者间断加热（目的？）,（浓度要适宜？）,二、实验操作,酵母细胞的固定化,1,、步骤：,二、实验操作,酵母细胞的固定化,（,1,）酵母细胞的活化：,（,2,）配制,CaCl,2,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？,1,、步骤：,二、实验操作,酵母细胞的固定化,（,1,）酵母细胞的活化：,（,2,）配制,CaCl,2,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：,（,5,）,固定化酵母细胞：,CaCl,2,溶液的作用？,所形成的凝胶珠在,CaCl,2,溶液中浸泡的目的？,形成稳定的结构,1,、步骤：,使胶体聚沉。,2,、如何判断固定化酵母细胞是否成功？,观察凝胶珠的,颜色,和,形状,（,1,）若凝胶珠,颜色过浅,，说明海藻酸钠的,浓度偏低,，固定的酵母细胞数目,较少,（,2,）凝胶珠不是圆形或椭圆形,，则说明海藻酸钠的,浓度偏高,，制作失败，需要再作尝试,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,二、实验操作：（二）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,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,。,练习,:,1,、制备固定化酵母细胞的过程中错误的是（）,A,、取干酵母，加入蒸馏水，使其活化,B,、配制海藻酸钠时，加热用大火，直到海藻酸钠溶化为止,C,、将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的酵母细胞,D,、将凝胶珠在,CaCl,2,溶液中浸泡,30 min,左右,B,2,、下列关于酶和细胞的固定叙述不正确的是,(),。,A,酶分子很小，易采用包埋法,B,酶分子很小，易采用化学结合或物理吸附法固定的酶,C,细胞个大，难被吸附或结合,D,细胞易采用包埋法固定,A,3,、固定化细胞对酶的活性影响最小，根本原因是,(),。,A,避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程,B,固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用,C,促化反应结束后，能被吸收和重复利用,D,细胞结构保证了各种酶在细胞内化学反应中有效的发挥作用,D,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,优点,缺点,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,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。,酶活性不易受到影响,不利于催化一系列的酶促反应,固定在载体上的酶可被反复利用,反应物尤其是大分子不易与酶接近，反应效果下降等,