(人教版最新) 酵母細(xì)胞的固定化ppt課件

1、酵母細(xì)胞的固定化,.,在食品、化工、輕紡、醫(yī)藥等領(lǐng)域大規(guī)模使用酶制劑，說明酶制劑使用有很多優(yōu)點，你能舉出一些嗎？,催化效率高、低能耗、低污染等。,生產(chǎn)中直接使用酶存在哪些問題？你知道嗎？,.,酶制劑存在的缺陷：1、通常對等條件非常敏感，容易失活；2、溶液中的酶很難回收，不能被，提高了生產(chǎn)成本；3、反應(yīng)后會混在產(chǎn)物中，可能。,強酸、強堿、高溫和有機溶劑,影響產(chǎn)品質(zhì)量,再次利用,.,如果你是工程技術(shù)人員，領(lǐng)導(dǎo)要你解決這個問題，你怎么辦？,.,閱讀P49獨立思考3分鐘后小組合作討論：1、什么是高果糖漿？使用它有何好處？2、生產(chǎn)高果糖漿需要什么酶？其作用是什么？3、介紹一下反應(yīng)柱及其優(yōu)點4、了解高果糖

2、漿生產(chǎn)過程。5、這種方法的優(yōu)點是什么？,（一）、固定化酶的應(yīng)用實例,一、基礎(chǔ)知識,.,一、基礎(chǔ)知識,（一）固定化酶的應(yīng)用實例,總結(jié)：固定化酶技術(shù)的優(yōu)點：使酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離；固定在載體上的酶可以被反復(fù)利用。,.,概念：利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間的技術(shù)。,包埋法,化學(xué)結(jié)合法,物理吸附法,（二）固定化酶技術(shù)和固定化細(xì)胞技術(shù),固定化酶或者固定化細(xì)胞分別適用哪些方法？原因？,適用于固定化酶,適用于固定化細(xì)胞,包埋法是指將微生物的細(xì)胞均勻包埋在不溶于水的多孔性載體中化學(xué)結(jié)合法是指將酶分子或細(xì)胞相互結(jié)合或?qū)⑵浣Y(jié)合到載體上物理吸附法是指將酶吸附到固體吸附劑的表面,.,思考？,

3、1從操作角度來考慮，你認(rèn)為固定化酶技術(shù)與固定化細(xì)胞技術(shù)哪一種方法更容易？哪一種方法對酶活性的影響更??？2固定化細(xì)胞固定的是一種酶還是一系列酶？3如果想將微生物的發(fā)酵過程變成連續(xù)的酶反應(yīng)，應(yīng)該選擇哪種方法？4如果反應(yīng)物是大分子物質(zhì)，又應(yīng)該選擇哪種方法？,固定化細(xì)胞,固定化細(xì)胞固定的是一系列酶,固定化細(xì)胞技術(shù),固定化酶技術(shù),固定化細(xì)胞,.,一種或多種,一種,不需要,不需要,需要,一種或多種,一種,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,對環(huán)境條件敏感，易失活難回收，成本高酶混在產(chǎn)物中影響產(chǎn)品質(zhì)量。,成本低，操作更容易?？煞磸?fù)利用，易與產(chǎn)物分離,不利于

4、催化一系列的酶促反應(yīng),.既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離.可以反復(fù)利用,反應(yīng)物尤其是大分子不易與酶接觸，反應(yīng)效率下降等,.,二、實驗操作酵母細(xì)胞的固定化,用什么方法對酵母細(xì)胞的固定化？,包埋法常用哪些載體？,思考：,包埋法,明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素、聚丙烯酰胺等,.,三、實驗操作,（一）制備固定化酵母細(xì)胞,（1）制備過程包括哪幾個步驟？（2）你認(rèn)為哪個步驟的操作是最重要的一環(huán)？（3）各步驟應(yīng)當(dāng)分別注意什么問題？,.,二、實驗操作酵母細(xì)胞的固定化,（1）酵母細(xì)胞的活化：,思考1活化是指什么？方法？為什么要置于蒸餾水中？,思考2在活化酵母的過程中要注意？,酵母細(xì)胞活化時體積會變大，所用容

5、器要大一些，防止活化液溢出；,干酵母需置于蒸餾水中活化，是因為干酵母細(xì)胞中自由水含量低、代謝慢,.,二、實驗操作酵母細(xì)胞的固定化,（1）酵母細(xì)胞的活化：,（2）配制CaCl2溶液,CaCl2的作用？,與海藻酸鈉反應(yīng)形成凝膠珠，作為凝固劑。,.,二、實驗操作酵母細(xì)胞的固定化,（1）酵母細(xì)胞的活化：,（2）配制CaCl2溶液：,（3）配制海藻酸鈉溶液：,是最重要的環(huán)節(jié)：,如果海藻酸鈉濃度過高，將很難形成凝膠珠或形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形；如果濃度過低，形成的凝膠珠包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)目少，顏色過淺呈白色。,注意事項：,加熱時要用小火，或者間斷加熱（否則？）,（海藻酸鈉作用？為什么濃度要適宜？）,作

6、為包埋材料，包埋酵母細(xì)胞。,.,二、實驗操作酵母細(xì)胞的固定化,（1）酵母細(xì)胞的活化：,（2）配制CaCl2溶液：,（3）配制海藻酸鈉溶液：,（4）海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞的混合：,必須將溶化的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫才能與酵母細(xì)胞進行混合。為什么？攪拌的目的？,高溫會使酵母細(xì)胞死亡。攪拌的目的：使海藻酸鈉與酵母菌混合均勻。,.,（5）固定化酵母細(xì)胞,1、將注射器中海藻酸鈉與酵母細(xì)胞的混合液滴到CaCl2溶液中的要求？,以恒定的速度緩慢地滴加。（速度太快容易形成尾巴。注意高度適宜。注射器太低，凝膠珠易出現(xiàn)尾巴；太高，溶液易濺出。）,2、為什么剛形成的凝膠珠要在CaCl2溶液中浸泡30分鐘？,使凝膠珠

7、形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。,.,如何檢驗酵母細(xì)胞固定是否成功？,觀察凝膠珠的顏色和形狀,理想的凝膠珠應(yīng)該是：圓形或橢圓形、富有彈性、不易破裂、內(nèi)部無液體流出、稍帶黃色。,.,.,檢驗?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格，可以使用下列方法：一是用鑷子夾起一個凝膠珠放在實驗桌上用手?jǐn)D壓，如果凝膠珠不容易破裂，沒有液體流出，就表明凝膠珠的制作成功。二是在實驗桌上用力摔打凝膠珠，如果凝膠珠很容易彈起，也能表明制備的凝膠珠是成功的。,小技巧,.,二、固定化酵母細(xì)胞的發(fā)酵,1、固定好的酵母細(xì)胞用什么沖洗？目的是什么？,蒸餾水。洗掉凝膠珠表面的氯化鈣溶液，是防止凝膠珠硬度過大，影響通透性。,2、發(fā)酵時，溫度為什么控制在25攝氏度？,該溫度是酵母細(xì)胞發(fā)酵的適宜溫度。,3、發(fā)酵時，凝膠珠在發(fā)酵液的位置？,在發(fā)酵液上方。,.,實驗操作用固定化酵母進行發(fā)酵,思考發(fā)酵過程中錐形瓶為什么要密封？思考錐形瓶中的氣泡和酒精是怎樣形成的？思考在利用固定化酶或固定化細(xì)胞進行工業(yè)生產(chǎn)的過程中，需要無菌操作嗎？,酵母菌的酒精發(fā)酵需要缺氧條件。,酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生的。,需要。,.,這一階段成功與否呢？怎樣評價？,觀察發(fā)酵的葡萄糖溶液；利用固定的酵母細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)生酒精，可以看到產(chǎn)生了很多氣泡，同時會聞到酒味。還有其他方法嗎？,.,失敗原因分析：,1、凝膠珠顏色過淺的原因？,海藻酸鈉濃度過低，包埋細(xì)胞數(shù)