酵母細胞的固定化技术.docVIP

酵母细胞的固定化技术 学习目标： 1.简述固定化酶、固定化细胞的应用、原理和意义； 2.说出制备固定化酶、固定化细胞的一般方法； 3.尝试用包埋法制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行发酵。 课前导学： 一、固定化酶技术的应用 1．固定化酶：是指用物理学或化学的方法将___________与_______________结合在一起形成的仍具有酶活性的酶复合物。 2. 制备固定化酶的方法主要有：______________、交联法、______________等。 二、固定化细胞技术 1．固定化细胞：通过各种方法将________与_________结合，使细胞仍保持原有的生物活性。 2. 固定化细胞的方法：吸附法和 两大类。 3．直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点比较 类 型 优 点 不 足 直接使用酶 催化效率高，低耗能、低污染等。 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，提高了生产成本；反应后酶会混在产物中，不易分离，可能影响产品质量。 固定化酶 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。 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的。 固定化细胞 成本低，操作更容易。 固定后的酶或细胞与反应物不容易接近，可能导致反应效果下降等。 三、实验操作程序 (一)制备固定化酵母细胞 1．活化酵母细胞：活化就是处于________状态的微生物重新恢复正常的生活状态。 2．配制CaCl2溶液： 3．配制海藻酸钠溶液：溶解海藻酸钠，最好采用酒精灯 的方法，直至海藻酸钠完全融化。如果加热太快，海藻酸钠会发生 。 4．海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合：一定要将溶化好的海藻酸钠溶液________，加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌，再转移至注射器。 5．固定化酵母细胞：以 的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，逐渐形成凝胶珠。 (二)用固定化酵母细胞发酵 1．制备麦芽汁： 2．将固定好的酵母细胞用 冲洗2-3次。 3．将固定好的酵母细胞凝胶珠加入无菌麦芽汁中，温度为 ℃。 （三）实验结果的观察：利用固定的酵母细胞发酵产生，可以看到产生了很多，同时会闻到( ) A．酵母细胞活化就是由无氧呼吸变成有氧呼吸 B．C．D．( ) A．B．C．D．( ) A．B. 海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的数量 C．D．上个世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到了70年代又发明了固定化酶与固定化细胞技术。 （1）在实际生产中，固定化酶技术的优点是 。 与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是 酶。 （2）制备固定化酵母细胞，常用的包埋材料是 ，使用了上图中方 法〔 〕 （填出号码及名称）。 （3）制作固定化酵母菌细胞时，充分混合均匀的酵母细胞胶液可在饱和 溶液中形成凝胶珠。部分同学实验制得的凝胶珠不是圆形或椭圆形，其主要原因是 。 迁移创新： 1．固定化细胞对酶的活性影响最小，根本原因是 ( ) A．B．C．D． A．在向溶化好的海藻酸钠溶液中加入的必须是已活化的酵母细胞 B．溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温，才能加入细胞 C．溶解海藻酸钠，最好采用小火，或者持续加热的方法 D．在固定化酵母细胞的过程中，要以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中 3．如果反应物是大分子物质，采用那种方法催化受限制 ( ) A．B．C．D．1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图．下列叙述正确的是 ( ) A．刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液 B．图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠 C．图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触 D．图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置