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1、 思考：通過課題背景分析，你有何體會？酶： 優(yōu)點：摧化效率高，低耗能，低污染 實際問題：對環(huán)境條件敏感，易失活；溶液中的酶 很難收回，不能被再次利用，提高了生產(chǎn)成本；反應(yīng)后酶混在產(chǎn)物中，如不去除，會影響產(chǎn)品的品質(zhì) 設(shè)想：將酶固定在不容于水的載體上固定化酶：優(yōu)點：酶即能與反應(yīng)物接觸，又容易與反應(yīng)物分離，同時，還可以反復利用 實際問題：一種酶只能催化一種化學反應(yīng)， 而在生產(chǎn)實踐中，很多產(chǎn)物的形成都是通過一系列的酶促反應(yīng)才能完成的 設(shè)想：酶是細胞合成的，能否將合成酶的細胞直接固定？ 固定化細胞：成本低，操作更容易 一、課題目標 1說出固定化酶和固定化細胞的作用和原理。2嘗試制備固定化酵母細胞，并利用
2、固定化酵母細胞進行酒精發(fā)酵。思考：1、如何利用固定化酶生產(chǎn)高果糖漿的？2、有哪些優(yōu)點？ 3、固定化酶的方式有哪些？ 閱讀教材P50，解決以下問題：（1）參照固定化酶，給細胞固定化下個定義（2）細胞固定化的常用方法（3）固定化細胞技術(shù)有哪些優(yōu)勢？（4）如果想把微生物的發(fā)酵過程變成連續(xù)的酶反應(yīng)，應(yīng)該選擇哪種技術(shù)？如果反應(yīng)物是大分子物質(zhì)，又應(yīng)該采用哪種方法？（5）一般來說，酶更適合用吸附法和交聯(lián)法固定，而細胞多采用包埋法固定，想想看為什么？ 思考：直接使用酶、固定化酶與固定化細胞各有什么優(yōu)缺點？類型優(yōu)點不足直接使用酶催化效率高，低耗能、低污染等。對環(huán)境條件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很難回收，不能
3、被再次利用，提高了生產(chǎn)成本；反應(yīng)后酶會混在產(chǎn)物中，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量。固定化酶酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，同時，固定在載體上的酶還可以被反復利用。一種酶只能催化一種化學反應(yīng)，而在生產(chǎn)實踐中，很多產(chǎn)物的形成都通過一系列的酶促反應(yīng)才能得到的。 固定化細胞成本低，操作更容易。固定后的酶或細胞與反應(yīng)物不容易接近，可能導致反應(yīng)效果下降等。 課堂討論： 1從操作角度來考慮，你認為固定化酶技術(shù)與固定化細胞技術(shù)哪一種方法更容易？哪一種方法對酶活性的影響更??？2固定化細胞固定的是一種酶還是一系列酶？3如果想將微生物的發(fā)酵過程變成連續(xù)的酶反應(yīng)，應(yīng)該選擇哪種方法？4如果反應(yīng)物是大分子物質(zhì)，又應(yīng)該選擇哪種方法？
4、固定化細胞技術(shù)固定化細胞固定的是一系列酶 固定化細胞技術(shù)固定化酶技術(shù) 元貝駕考 http:/ 元貝駕考2016科目一 科目四駕考寶典網(wǎng) http:/ 駕考寶典2016科目一 科目四 在缺水的狀態(tài)下，微生物會處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復正常的生活狀態(tài)。酵母細胞所需要的活化時間較短，一般需要0.51 h，教師需要提前做好準備。此外，酵母細胞活化時體積會變大，因此活化前應(yīng)該選擇體積足夠大的容器，以避免酵母細胞的活化液溢出容器外。三實驗操作（一）制備固定化酵母細胞1酵母細胞的活化思考：1、什么叫酵母細胞的活化？ 2配制物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L的CaCl2溶液思考：2、配
5、制物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L的CaCl2溶液有什么作用？ 3配制海藻酸鈉溶液思考：配制的海藻酸鈉溶液具體作用是什么？在加熱的過程中，為什么要用小火，或者間斷加熱？包埋酶或細胞防止焦糊4海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合5固定化酵母細胞思考：為什么剛形成的凝膠珠要在CaCl2溶液中浸泡30min左右？ 如何檢驗?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格？形成穩(wěn)定的凝膠珠 說明：剛形成的凝膠珠應(yīng)在CaCl2溶液中浸泡一段時間，以便形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。檢驗?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格，可以使用下列方法。一是用鑷子夾起一個凝膠珠放在實驗桌上用手擠壓，如果凝膠珠不容易破裂，沒有液體流出，就表明凝膠珠的制作成功。二是在實驗桌上用力摔打凝膠珠
6、，如果凝膠珠很容易彈起，也能表明制備的凝膠珠是成功的。（二）用固定化酵母細胞發(fā)酵問題思考：發(fā)酵時為什么要將溫度控制在25？四實驗操作結(jié)果分析與評價1觀察凝膠珠的顏色和形狀問題思考：如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，則說明什么？如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說明什么？ 如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，說明海藻酸鈉的濃度偏低，固定的酵母細胞數(shù)目較少；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說明海藻酸鈉的濃度偏高，制作失敗，需要再作嘗試。2觀察發(fā)酵的葡萄糖溶液問題思考：當觀察到哪些現(xiàn)象時，可說明實驗獲得成功？為什么？利用固定的酵母細胞發(fā)酵產(chǎn)生酒精，可以看到產(chǎn)生了很多氣泡，同時會聞到酒味。 4、固
7、定化酶和固定化細胞的原理是什么？就是將酶固定在不溶于水的載體上，或者將微生物細胞均勻地包埋于不溶于水的多孔性載體上，使酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，同時，固定在載體上的酶還可以被反復利用的技術(shù)。 2、固定化酶技術(shù)常采用A 包埋法 B 化學結(jié)合和物理吸附法C 活化法 D 微囊化法3、海藻酸鈉在水中溶解的速度較慢，需要經(jīng)過加熱促進其溶解，采用的最好加熱方法是A 快速加熱 B 持續(xù)高溫加熱C 小火間斷加熱 D 灼燒加熱 5、細胞固定化技術(shù)與酶固定化技術(shù)相比，所具備的特點是A 成本更低、操作更容易、不能連續(xù)性生產(chǎn)B 成本更高、操作更難、不能連續(xù)性生產(chǎn)C 成本更低、操作更容易、能連續(xù)性生產(chǎn)D 成本更低、操作更難、能連續(xù)性生產(chǎn)
《酵母細胞的固定化》課件高
