高二生物《酵母细胞的固定化》

湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 (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 。 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 2.固 定 化 酶 的 反 应 柱 示 意 图 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 （二）固定化细胞技术1.将 酶 或 细 胞 固 定 化 的 方 法 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 （二）固定化细胞技术1.将 酶 或 细 胞 固 定 化 的 方 法包 埋 法 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 （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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 （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 法化 学 结 合 法 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 （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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 （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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 （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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 【 比 较 】 酶 和 细 胞 的 固 定 方 法 和 特 点固 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 2.固 定 化 酶 和 固 定 化 细 胞 的 联 系 与 区 别 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 ； 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 ） 。 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 ） 。 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 、 琼脂 糖 、 海 藻 酸 钠 、 醋 酸 纤 维 素 和 聚丙 烯 酰 胺 等 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 （ 2） 配 制 CaCl2溶 液 ： 0.83gCaCl2 150mL蒸 馏 水 200mL烧 杯 溶 解 备 用 。 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 （ 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。 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 （ 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 ？ 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03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 ？ 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 (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 。 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 (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 ？ 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 (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 。 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 （ 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 。 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 （ 6） 冲 洗 ： 将 固 定 的 酵 母 细 胞 凝胶 珠 用 蒸 馏 水 冲 洗 2 3次 。（ 二 ） 固 定 化 酵 母 细 胞 的 发 酵 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 （ 二 ） 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锥 形 瓶 密 封 25 发 酵 24h。 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 ？ 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 。 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 。 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 。 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03播 放 “ 酵 母 细 胞 的 固 定 化 .DAT” 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 。 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 。 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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 湖南长郡卫星远程学校2009年 上 学 期制 作 03 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