酵母细胞的固定化(1).ppt

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1、课题3酵母细胞的固定化清溪中学陈华毅一、酶的应用：优点：催化效率高、低耗能、低污染缺点：1、对环境条件敏感、易失活；2、难回收、不能再次利用、成本高：3、反应后，酶混在产物中，影响产品质量如何解决？课题背景固定化酶：将分离提纯后的酶固定到一定的载体上，使用时将被固定的酶投放到反应溶液中，催化反应结束后，又能将被固定的酶回收，这样的酶叫做固定化酶。水不溶性酶（固定化酶）固定化技术水溶性酶水不溶性载体原理基础知识（一）固定化酶技术生产高果糖浆的实例（1）需要酶葡萄糖异构酶（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

2、后，无法回收，造成浪费固定化酶的反应柱示意图葡萄糖反应柱果糖上端注入下端流出生产过程：固定化酶在生产实践中的优点（1）反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本.（2）提高了果糖的产量和质量。酶既能与反应物接触，又容易与产物分离，提高产品质量；同时固定在载体上的酶还可以反复利用，节约成本。（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吸附法2.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海藻酸钠聚丙

3、烯酰胺酶和细胞的固定方法和特点固定对象酶细胞适宜固定法化学结合法、物理吸附法包埋法特点体积小，固定一种酶。包埋法容易丢失体积大，固定一系列酶。难以化学结合和吸附3.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）固定化细胞技术操作容易，成本低，容易回收；（2）固定化细胞技术对酶活性影响更小；（3）固定化细胞固定的一系列酶；（4）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；三者优点和不足？类型优点不足直接使用酶固定化酶固定化细胞催化效率高，低耗能、低污染对环境条件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产

4、成本；反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量。酶既能与反应物接触，又能与反应物分离，同时固定在载体上的酶还可以被反复利用。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成都通过一系列的酶促反应才能得到。成本低，操作更容易固定后的细胞与反应物不容易接近，可能导致反应效果下降。实验操作流程酵母细胞的活化配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液将海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合固定化酵母细胞冲洗凝胶珠酒精发酵1、酵母细胞的活化①过程称取1g干酵母，放入50ml的小烧杯中，加入蒸馏水10ml。用玻璃棒搅拌，使酵母细胞混合均匀，成糊状，放置1h左右，使其活化②注意事项A、选用的干酵

5、母要具有较强的活性，而且物种单一B、在缺水状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于()的微生物重新恢复正常的生活状态休眠状态2、配置物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液①过程称取无水CaCl20.83g，放入200ml的烧杯中，加入150ml的蒸馏水，使其充分溶解，待用②注意事项溶解物质要彻底，勿用自来水溶解，以防自来水中各种离子影响实验结果3、配制海藻酸钠溶液称取0.7g海藻酸钠，放入50ml小烧杯中，加入10ml水，用酒精灯加热，边加热边搅拌，将海藻酸钠调成糊状，直至完全溶化，用蒸馏水定容至10ml①过程②注意事项加热时要用()，或者()，反复几次，直

6、到海藻酸钠溶化为止小火间断加热4、海藻酸钠溶液和酵母细胞混合将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入以活化的酵母细胞，进行充分搅拌，再转移至注射器中①过程②注意事项A、溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温，否则会因温度过高杀死酵母菌B、搅拌要彻底充分，使两者混合均匀，以免影响实验结果的观察（5）固定化酵母细胞以恒定的速度缓慢的将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，将形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右①过程②注意事项A、可利用海藻酸钠制成不含酵母菌的凝胶珠，用作对照B、海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠，需稳定30min左

7、右（二）用固定化酵母细胞发酵①将固定化酵母细胞（凝胶珠）用蒸馏水冲洗2－3次，洗去凝胶珠表面多余的电解质溶液1、过程刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。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②将150ml质量分数为10％的葡萄糖溶液转移至200ml的锥形瓶中，再加入固定好的酵母细胞，置于25°C下发酵24h2、注意事项