高中生物《第四章 第三节 酵母细胞的固定化》课件2 新人教版选修1

1、,基础知识,（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,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： 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。,2.固定化酶的反应柱示意图,（二）固定化细胞技术,1.将酶或细胞固定化的方法,（二）固定化细胞技术,1.将酶或细胞固定化的方法,包埋法,（二）固定化细胞技术,1.将酶或细胞固定化的方法,将酶（或细胞）包埋在细微网格里,包埋法,（二）固定化细胞技术,1.将酶或细胞固定化的方法,将酶（或细胞）包埋在细微网格里,包埋法

2、,化学结合法,（二）固定化细胞技术,1.将酶或细胞固定化的方法,将酶（或细胞）包埋在细微网格里,将酶（或细胞）相互连接起来,包埋法,化学结合法,（二）固定化细胞技术,1.将酶或细胞固定化的方法,将酶（或细胞）包埋在细微网格里,将酶（或细胞）相互连接起来,包埋法,化学结合法,吸附法,（二）固定化细胞技术,1.将酶或细胞固定化的方法,将酶（或细胞）包埋在细微网格里,将酶（或细胞）相互连接起来,将酶（或细胞）吸附在载体表面上,包埋法,化学结合法,吸附法,【比较】酶和细胞的固定方法和特点,2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别,2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别,联系：应用相同，都能催化某些反应,2.

3、固定化酶和固定化细胞的联系与区别,联系：应用相同，都能催化某些反应,区别：,1) 固定化细胞技术操作容易，成本低，容易回收；,2) 固定化细胞技术对酶活性影响更小；,3) 固定化细胞固定的一系列酶；,4) 由于大分子难以通过细胞膜，因此固定化细胞的应用有一定的限制；,思考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）。,思考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）。,3. 固定化细胞的材料： 固定化细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料，如明胶、

4、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等,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。,2. 实验设计,思考2活化是指什么？,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。,2. 实验设计,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。,思考2活化是指什么？,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。,2. 实验设计,（2）配制CaCl2溶液： 0.83gCaCl2150m

5、L蒸馏水 200mL烧杯溶解备用。,（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。,（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3微火加热并不断搅拌的目的是什么？,防止海藻酸钠焦糊。,（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3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

6、，加入活化酵母细胞液，搅拌后吸入到注射器中。,(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。,思考4为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？,(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。,思考4为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？,防止高温杀死酵母细胞。,（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。,（6）冲洗：将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗23次。,（二）固定化酵母细胞的发酵,（二）固定化酵

7、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23次。 （7）发酵：150mL10葡萄糖固定化酵母细胞200mL锥形瓶密封25发酵24h。,思考5发酵过程中锥形瓶为什么要密封？ 思考6锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？ 思考7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？,思考5发酵过程中锥形瓶为什么要密封？ 思考6锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？ 思考7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。,思考5发酵过程中锥形瓶为什么要密封？ 思考6锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？ 思考7在利用固定化酶或固定化细胞进行生

8、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。,思考5发酵过程中锥形瓶为什么要密封？ 思考6锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？ 思考7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。,播放“酵母细胞的固定化.DAT”,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。,例1下列有关固定化技术的叙述，正确的是（ ） A. 固定

9、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。,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,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,例3. 溶解海藻酸钠，最好采用_加热的方法 A. 小

10、火间断 B. 小火持续 C. 大火间断 D. 大火持续,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,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,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,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,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,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,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