高中生物-4.3《酵母細胞的固定化》課件

復習回顧：1、果膠酶和纖維素酶均屬于復合酶，果膠酶主要包括哪些酶？答：果膠酶主要包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。2、果膠酶將果膠分解成了什么物質(zhì)？答：將高分子、不溶于水的果膠分解成小分子、溶于水的半乳糖醛酸。實際問題今天，酶已經(jīng)大規(guī)模應用于食品、化工、輕紡、醫(yī)藥、環(huán)保等各個領(lǐng)域。在應用酶的過程中，人們發(fā)現(xiàn)了一些實際問題：

1、酶通常對強酸、強堿、高溫和有機溶劑等條件非常敏感，容易失活；2、溶液中的酶很難回收，不能被再次利用，提高了生產(chǎn)成本。3、反應后酶混在產(chǎn)物中，影響產(chǎn)品質(zhì)量。假設你是一名生物工程設計師，面對酶在應用中存在的上述問題，你能設想出解決的辦法嗎？深入思考奇思妙想固定化酶技術(shù)已完全實現(xiàn)了這一設想。該技術(shù)就是將目的酶固定在不溶于水的載體上，使酶既能與反應物接觸，又能與產(chǎn)物分離，同時，固定在載體上的酶還可被重復利用?？焖侔l(fā)展在固定化酶技術(shù)的基礎(chǔ)上，發(fā)展出了細胞固定化技術(shù)。與固定化酶技術(shù)相比，固定化細胞的成本更低、操作更容易。課題目標

2．嘗試制備固定化酵母細胞，并利用固定化酵母細胞進行酒精發(fā)酵。1．說出固定化酶和固定化細胞的原理、方法和在實踐中的優(yōu)點。一、固定化酶的應用實例1.利用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿的實例自主閱讀教材P49頁并思考：1、高果糖漿的生產(chǎn)需要使用什么酶？該酶的作用是什么（即催化何反應）？傳統(tǒng)生產(chǎn)中有何不足？2、使用固定化酶技術(shù)后有何優(yōu)越性？1.利用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿的實例（1）高果糖漿的生產(chǎn)需要酶葡萄糖異構(gòu)（2）葡萄糖異構(gòu)酶的作用將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖（3）傳統(tǒng)高果糖漿生產(chǎn)中有什么缺點？酶溶解于葡萄糖溶液后，無法回收，造成浪費，提高成本。（4）使用固定化酶技術(shù)的優(yōu)越性酶可反復使用，大大降低生產(chǎn)成本，提高果糖的產(chǎn)量和質(zhì)量。自主學習反饋：固定化酶的反應柱示意圖二、固定化細胞（酶）技術(shù)自主閱讀教材P50頁并思考：1、什么是固定化酶和固定化細胞技術(shù)？2、固定化酶和固定化細胞的方法有哪些？3、固定化酶更宜采用什么方法？固定化細胞更宜采用什么方法？為什么？將酶或細胞固定化的方法將酶（或細胞）包埋在細微網(wǎng)格里將酶（或細胞）相互連接起來將酶（或細胞）吸附在載體表面上包埋法化學結(jié)合法物理吸附法比較項目固定化酶

固定化細胞酶的種數(shù)催化反應制作方法營養(yǎng)物質(zhì)缺點優(yōu)點2.固定化酶和固定化細胞的比較一般為一種一系列單一一系列化學結(jié)合、物理吸附包埋法不需要需要不利于催化一系列的酶促反應大分子難以通過細胞膜，反應效果下降酶既能與反應物接觸，又能與產(chǎn)物分離；可反復利用成本更低，操作更易，更易回收；對酶活性影響更小。3.固定化酶和固定化細胞常用的載體材料

明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等，共同特點：是不溶于水的多孔性載體。1、下列有關(guān)固定化酶技術(shù)和固定化細胞技術(shù)的說法不正確的是A．固定化酶和固定化細胞的技術(shù)方法包括包埋法、化學結(jié)合法和物理吸附法B．反應物如果是大分子物質(zhì)應采用固定化酶技術(shù)C．與固定化酶技術(shù)相比，固定化細胞制備的成本低，操作更容易D．因為酶分子比較大，所以固定化酶技術(shù)更適合采用包埋法反饋練習D2、研究認為，用固定化酶技術(shù)處理污染物是很有前途的，如將大腸桿菌得到的三酯磷酸酶固定到尼龍膜上制成制劑，可用于降解殘留在土壤中的有機磷農(nóng)藥，與微生物降解相比，其作用不需要適宜的（）A．溫度

B．酸堿度C．水分D．營養(yǎng)D3、常用的包埋法固定化細胞，需用到不溶于水的多孔性載體，下列能作載體的是（）A．瓊脂糖B．蔗糖C．海藻酸鈉 D．明膠ACD三、實驗操作（一）制備固定化酵母細胞（二）用固定化酵母細胞發(fā)酵（一）制備固定化酵母細胞1、酵母細胞的活化2、配制物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L的CaCl2溶液3、配制海藻酸鈉的溶液4、海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合5、固定化酵母細胞（二）用固定化酵母細胞發(fā)酵1、將固定化的酵母細胞（凝膠珠）用蒸餾水沖洗2到3次。2、將150ml質(zhì)量分數(shù)為10%的葡萄糖溶液轉(zhuǎn)移到200ml的錐形瓶中，再加入固定好的酵母細胞，置于25攝氏度下發(fā)酵24h。（密封）4、下列固定化酵母細胞的制備步驟中不恰當?shù)氖?/p>

A．應使干酵母與水混合并攪拌，以利于酵母菌活化B．配制海藻酸鈉溶液時要用小火或間斷加熱的方法C．向剛?cè)芑玫暮Ｔ逅徕c溶液中加入已活化的酵母菌細胞，充分攪拌并混合均勻D．將與酵母菌混勻的海藻酸鈉溶液注入CaCl2溶液中，會觀察到CaCl2溶液中有球形或