选修1-专题4课题3酵母细胞固定化

1、 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。研究目的：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基础知识：(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45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。 固定化酶的优点：易接触、易分离、反复接触2固定化技术的方法（识图46固定方法）

2、利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括： 包埋法、化学结合法和物理吸附法v包埋法： 是指将酶包裹在不溶于水的多孔载体中，如将酶包裹在聚丙稀酰胺凝胶等高分子凝胶中，或包裹在醋酸纤维素等半透性高分子膜中的方法。将酶和细胞固定化方法有：v适用范围：细胞的固定v 化学结合法 将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到纤维素、琼脂糖等载体上的固定方式。将酶和细胞固定化方法有：v 物理吸附法指将酶吸附到固体吸附剂表面的方法，固体吸附剂多为活性炭、多孔玻璃等。将酶和细胞固定化方法有：【比较】酶和细胞的固定方法和特点固定化酶和固定化细胞的比较2实验设计1制备固定化酵母细胞（1）酵母细胞的活化（2）

3、配制CaCl2溶液（3）配制海藻酸钠溶液（4）海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合（5）固定化酵母细胞2固定化酵母细胞的发酵（6）冲洗；（7）发酵1制备固定化酵母细胞（1）酵母细胞的活化：思考3活化是指什么？（2）配制CaCl2溶液：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。1g干酵母10mL蒸馏水50mL烧杯搅拌均匀放置1h，使之活化。0.83gCaCl2150mL蒸馏水200mL烧杯溶解备用。2实验设计（3）配制海藻酸钠溶液：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：防止海藻酸钠焦糊。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

4、射器中。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。2实验设计思考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：防止高温杀死酵母细胞。 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。2实验设计（6）冲洗：将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗23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。2固定化酵母细胞的发酵2实验设计思考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

5、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。2实验设计例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

6、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ACO2的释放 B丙酮酸的氧化 C葡萄糖的利用 DATP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加快的是葡萄糖的利用。富氧变为缺氧，加快的是无氧呼吸作用,无氧呼吸作用是不彻底的氧化作用，葡萄糖的氧化不完全。由于酵母维持生存需要的能量总量不便，而单位葡萄糖产能变少，所以，需要消耗更多的葡萄糖来功能。关于二氧化碳的释放问题，可以这么理解，每形成一个二氧化碳分子，产生的能量是一定的，既然产生的总能不变，二氧化碳的释放就不