固定化酵母细胞方案课件.pptVIP

基础知识（一）固定化酶的应用实例高果糖浆溶液葡萄糖异构酶混合液

传统方法的局限性：1、不能重复利用，成本高。2、反应后酶混在产物中，可能影响产品质量

一、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：葡萄糖异构酶葡萄糖果糖（2）固定化酶的反应柱示意图固定化酶技术的优点？1、既能与反应物接触，又能与产物分离，避免了污染和浪费。2、可被反复利用。缺点？一种酶只能催化一种化学反应，不能催化一系列的酶促反应

（二）固定化细胞技术（成本低，操作更容易）阅读教材P50，找出以下问题：1、什么是固定化酶和固定化细胞技术？2、常见的固定方法有哪些？酶和细胞的固定化更适用于哪些方法，为什么？3、从操作角度来考虑，你认为固定化酶技术与固定化细胞技术哪一种方法更容易？哪一种方法对酶活性的影响更小？4、固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？5、如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应该选择哪种方法？6、如果反应物是大分子物质，又应该选择哪种方法？7、固定化细胞常用的载体有哪些？

二、固定化技术包埋法细胞化学结合法酶物理吸附法

总结：类型优点不足对环境条件非常敏感，易失活；溶液中的酶难回收，不能再次利用，生产成本高；反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量、纯度直接使催化效率高，低用酶耗能、低污染等酶既能与反应物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接触，又能与产固定化酶物分离，固定在载体上的酶可以反复利用固定后细胞内的酶与反应物不容易接近，可能导致反应效果下降等固定化成本更低，操作细胞更容易

(三)实验操作制备固定化酵母细胞1、酵母细胞的活化在缺水的状态下，微生物会处于休眠状态。活化的概念：活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态活化的本质：加快新陈代谢1、所用容器要大一些；防止体积膨大，活化液溢出容器外。活化操作注意点：2、要保证酵母菌的活性；3、物种要单一；4、注意水的用量。

2、配制物质的量浓度为0.05mol/LCaCl溶液2思考：1、配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液有什么作用？使海藻酸钠发生聚沉，形成凝胶珠2、溶解时用到的蒸馏水能否换成自来水，为什么？不能，防止自来水中各种离子影响实验结果。

3．配制海藻酸钠溶液思考：①配制的海藻酸钠溶液具体作用是什么？包埋酶或细胞②在加热的过程中，为什么要用小火，或者间断加热？防止加热太快，海藻酸钠会发生焦糊注意：加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，涉及到实验的成败！u海藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。

4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的醉母细胞，进行充分搅拌，使其混合均匀，再转移至注射器中。为什么海藻酸钠溶液要冷却？防止温度过高杀死酵母细胞

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左右思考：①为什么刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30min左右？②如何检验凝胶珠的质量是否合格？海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠稳定结构，需稳定30min左右。检验凝胶珠方法:1、用镊子夹起一个凝胶珠放桌上用手挤压，如不易破裂，没有液体流出，表明的制作成功。2、用力摔打凝胶珠，如凝胶珠很容易弹起，表明制备凝胶珠成功。

(三)实验操作用固定化酵母细胞发酵1、将固定化的酵母细胞（凝胶珠）用蒸馏水冲洗2到3次。2、将150ml质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到200ml的锥形瓶中，再加入固定好的酵母细胞，置于25摄氏度下发酵24h。洗去凝胶珠表面的电解质问题思考：1、为什么要用蒸馏水冲洗2到3次？2、发酵时为什么要将温度控制在25℃？3、如果要求制作反复使用的固定化酵母细胞应该在实验中注意哪些问题？

活动2：动手操作要求：1、根据导学案上的实验步骤提示，组长分工，组内成员合作进行实验，严格遵守实验注意事项。2、所有实验物品轻拿轻放。实验步骤：1、酵母细胞的活化。2g干酵母+20ml蒸馏水→50ml烧杯→搅拌均匀→放置1h使之活化（已完成于小烧杯中）2、配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl溶液。20.83gCacl2+150ml蒸馏水→200ml烧杯→溶解备用3、配制海藻酸钠溶液（1.4g海藻酸钠+20ml水→50ml烧杯→酒精灯小火或间断加热，不断搅拌使之熔化，蒸馏水定容到20ml）。4、待海藻酸钠冷却后与酵母细胞混合。冷却至室温混合，搅拌均匀吸入注射器5、固定化酵母细胞用注射器吸取混合液后，在恒定高度（15-20cm