酵母细都胞固定化.pptVIP

* * 酵母细胞的固定化 研究目的： 在应用酶的过程中，人们发现了一些实际 问题：酶通常对强酸、强碱、高温和有机 溶剂等条件非常敏感，容易失活；溶液中 的酶很难回收，提高了生产成本，也可能 影响产品质量。在本课题中，我们将动手 制备固定化酵母细胞，体会固定化酶的作 用 基础知识： 1．固定化酶的应用实例――生产高果糖浆 （1）高果糖浆的生产原理： 葡萄糖异构酶 果糖 葡萄糖 （2）葡萄糖异构酶固定：将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上，装入反应柱中。 （3）高果糖浆的生产操作（识图4－5反应柱）： 从反应柱上端注入葡萄糖溶液，从下端流出果糖溶液，一个反应柱可连续使用半年。 【比较】酶和细胞的固定方法和特点 2．固定化技术的方法（识图4－6固定方法）： 将酶和细胞固定化方法有 包埋法、化学结合法和物理吸附法。 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 〖思考1〗对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？ 〖思考2〗将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应，应当固定（酶、细胞）；若将蛋白质变成氨基酸，应当固定（酶、细胞）。 吸附法。 3．固定细胞的材料： 固定细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料，如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等 2．实验设计 1．制备固定化酵母细胞 （1）酵母细胞的活化： 1g干酵母＋10mL蒸馏水→50mL烧杯→搅拌均匀→放置1h，使之活化。 〖思考3〗活化是指什么？ （2）配制CaCl2溶液： 0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水→200mL烧杯→溶解备用。 活化是指让处于休眠状态的微生物重新恢复正常生活状态的过程。 （3）配制海藻酸钠溶液： 0.7g海藻酸＋10mL水→50mL烧杯→酒精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌，使之溶化→蒸馏水定容到10mL。 〖思考4〗微火加热并不断搅拌的目的是什么？ （4）海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合： 将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入活化酵母细胞液，搅拌后吸入到注射器中。 防止海藻酸钠焦糊。 〖思考5〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？ （5）固定化酵母细胞： 以恒定速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中，形成凝胶珠状颗粒。 防止高温杀死酵母细胞。 2．固定化酵母细胞的发酵 （6）冲洗：将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗2～3次。 （7）发酵：150mL10％葡萄糖＋固定化酵母细胞→200mL锤形瓶→密封→25℃发酵24h。 〖思考6〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封？ 〖思考7〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？ 〖思考8〗在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中，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。 例1．下列有关固定化技术的叙述，正确的是（ ） A．固定化酶只是在细胞内才能发挥作用 B．固定化酶能提高酶的利用率 C．酶的固定是酶分离纯化的常用方法 D．固定化酶的固定化方式就是吸附在固体表面上。 B 例2．关于固定化细胞的叙述，正确的是 A．催化效率高，低耗能、低污染 B．对环境的条件非常敏感，容易失活 C．既能与反应物充分接触，又能与产物分离 D．成本低、操作简单，但反应效果可能很低 C 例3．溶解海藻酸钠，最好采用 加热的方法 A．小火间断 B．小火持续 C．大火间断 D．大火持续 A 例4．关于酵母菌的叙述，正确的是 A．酵母菌在营养物质充足时、环境适宜时，依靠有性生殖进行繁殖 B．酵母菌的代谢类型时异养厌氧型 C．酵母菌的生物膜系统包括细胞膜、核膜、各种的细胞器膜等膜 D．用酵母菌酿酒时，应先密封后通气 C 例5． 将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态，下面加快的一项是 A．CO2的释放 B．丙酮酸的氧化 C．葡萄糖的利用 D．ATP的形成 C 例6．固定化酶的优点是 A．有利于增加酶的活性 B．有利于产物的纯化 C．有利于提高反应速度 D．有利于酶发挥作用 B 例7． 下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是 A．琼脂糖 B．醋酸纤维素 C．聚丙烯酰胺 D．聚乙烯树脂 D 例8．固定化细胞技术不包括 A．包埋法 B．化学结合化 C．物理法 D．生物法 D