酵母细胞的固定化培训ppt课件

酵母酵母细胞的固定化胞的固定化酵母细胞的固定化1温故知新温故知新：1 1、洗衣粉中添加洗衣粉中添加_，可以可以更有效地清除顽渍。常用的酶制剂更有效地清除顽渍。常用的酶制剂有有_四类四类。2 2、影响酶活性的因素有影响酶活性的因素有_、_和和_。酵母细胞的固定化2温故知新：1、洗衣粉中添加_，可以更有效地清除酶制剂的优点：酶制剂的优点：催化效率高、低耗能、低污染，大规模地应催化效率高、低耗能、低污染，大规模地应用于食品、化工等各个领域。用于食品、化工等各个领域。酶制剂存在的缺陷：酶制剂存在的缺陷：1 1、通常对、通常对强酸强酸、强碱、高温和有机溶剂强碱、高温和有机溶剂等等条件非常敏感，容易失活；条件非常敏感，容易失活；2 2、溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，、溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；提高了生产成本；3 3、反应后会混在产物中，可能影响产品质、反应后会混在产物中，可能影响产品质量。量。酵母细胞的固定化3酶制剂的优点：酶制剂存在的缺陷：酵母细胞的固定化 阅读阅读P49-50P49-50，并思考：，并思考：1 1、解决酶应用中存在问题的方法是？、解决酶应用中存在问题的方法是？2 2、什么是高果糖浆？使用它有何好处？、什么是高果糖浆？使用它有何好处？3 3、生产高果糖浆需要什么酶？其作用是什么？、生产高果糖浆需要什么酶？其作用是什么？这种酶有何特点？这种酶有何特点？4 4、了解高果糖浆生产过程。、了解高果糖浆生产过程。5 5、这种方法的优点是什么？、这种方法的优点是什么？一、固定化酶的应用实例一、固定化酶的应用实例酵母细胞的固定化4 阅读P49-50，并思考：一、固定化酶的应用实例酵母细胞固定化酶技术。固定化酶技术。即将酶固定在一定空间内的技术即将酶固定在一定空间内的技术（如固定在不溶于水的载体上）。（如固定在不溶于水的载体上）。1、解决酶应用中存在问题的方法是？、解决酶应用中存在问题的方法是？酵母细胞的固定化5固定化酶技术。1、解决酶应用中存在问题的方法是？酵母细胞的固 高果糖浆是指果糖含量为高果糖浆是指果糖含量为42%42%左右的糖浆。左右的糖浆。作为蔗糖的替代品，高果糖浆不会像蔗糖作为蔗糖的替代品，高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病，那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病，对人的健康有利。对人的健康有利。你能写出果糖的分子式吗你能写出果糖的分子式吗?它属于什么糖它属于什么糖?2、什么是高果糖浆？使用它有何好处？、什么是高果糖浆？使用它有何好处？酵母细胞的固定化6 高果糖浆是指果糖含量为42%左右的糖浆。作为蔗糖的替代品生产高果糖浆需要生产高果糖浆需要葡萄糖异构酶葡萄糖异构酶；其；其作用是将葡萄糖转化为果糖；这种酶稳定作用是将葡萄糖转化为果糖；这种酶稳定性好，可持续发挥作用。性好，可持续发挥作用。3、生产高果糖浆需要什么酶？其作用、生产高果糖浆需要什么酶？其作用是什么？这种酶有何特点？是什么？这种酶有何特点？（1）原理：）原理：葡萄糖异构酶葡萄糖异构酶果糖果糖葡萄糖葡萄糖酵母细胞的固定化7生产高果糖浆需要葡萄糖异构酶；其作用是将葡萄糖转化为果糖4 4、固定化酶技术生产高果糖浆的过程：、固定化酶技术生产高果糖浆的过程：酵母细胞的固定化84、固定化酶技术生产高果糖浆的过程：酵母细胞的固定化8固定化酶技术的优点：固定化酶技术的优点：（1 1）使酶既能与反应物接触，又能与产）使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；物分离；（2 2）固定在载体上的酶可以被反复利用。）固定在载体上的酶可以被反复利用。5 5、这种方法的优点是什么？、这种方法的优点是什么？酵母细胞的固定化9固定化酶技术的优点：5、这种方法的优点是什么？酵母细胞的固 在生产实际中使用固定化酶技在生产实际中使用固定化酶技术的不足：术的不足：一种酶只能催化一种化学反应，而在生产一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实际中很多产物的形成都通过一系列的酶促反实际中很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能进行，所以操作比较麻烦。应才能进行，所以操作比较麻烦。怎么办怎么办?可采用固定化细胞技术。可采用固定化细胞技术。酵母细胞的固定化10 在生产实际中使用固定化酶技术的不足：二、固定化细胞技术二、固定化细胞技术1 1、概念：、概念：利用物理或化学方法利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间的技术。将细胞固定在一定空间的技术。细胞中含有一系列酶，在细胞细胞中含有一系列酶，在细胞正常生命活动的过程中，通过正常生命活动的过程中，通过代谢产生所需要的代谢产物。代谢产生所需要的代谢产物。阅读阅读P50P50：思考第二段的问题：思考第二段的问题酵母细胞的固定化11二、固定化细胞技术1、概念：利用物理或化学方法将2.2.将酶或细胞固定化的方法将酶或细胞固定化的方法将酶（或细胞）包将酶（或细胞）包埋在细微网格里埋在细微网格里将酶（或细胞）将酶（或细胞）相互连接起来相互连接起来将酶（或细胞）吸将酶（或细胞）吸附在载体表面上附在载体表面上包埋法包埋法化学结合法化学结合法物理吸附法物理吸附法酵母细胞的固定化122.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酶和细胞固定方法的选择酶和细胞固定方法的选择酶酶适合采用适合采用化学结合和物理吸附法化学结合和物理吸附法固定固定细胞细胞适合采用适合采用包埋法包埋法固定固定（1 1）、方法）、方法（2 2）、原因）、原因细胞个大，酶分子很小细胞个大，酶分子很小个体大的细胞难以被吸附或结合而个小的个体大的细胞难以被吸附或结合而个小的酶容易从包埋的材料中漏出酶容易从包埋的材料中漏出酵母细胞的固定化13酶和细胞固定方法的选择酶适合采用化学结合和物理吸附法固定思考思考1 1对固定酶的作用影响较小的固定方对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？法是什么？物理吸附法物理吸附法3 3固定细胞的材料（固定细胞的材料（载体）载体）固定细胞时应当选用不溶于水的多孔固定细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料，性载体材料，如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。酵母细胞的固定化14思考1对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？物理吸附 如果反应底物是大分如果反应底物是大分子物质，能否用固定化细子物质，能否用固定化细胞技术胞技术?为什么？为什么？那应该采用何种技术那应该采用何种技术?酵母细胞的固定化15 如果反应底物是大分子物质，能否用固定化细胞技术?酵母1 1制备固定化酵母细胞制备固定化酵母细胞酵母细胞的活化：酵母细胞的活化：1g1g干酵母干酵母10mL10mL蒸馏水蒸馏水50mL50mL烧杯烧杯搅拌搅拌均匀均匀放置放置1h1h，使之活化。，使之活化。活化：活化：是指让处于休眠状态的微生物重新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。恢复正常生活状态的过程。三、实验三、实验活化的本质：活化的本质：；活化的方法：活化的方法：。加快新陈代谢加快新陈代谢加入适量的水加入适量的水酵母细胞的固定化161制备固定化酵母细胞三、实验活化的本质：实验操作流程：实验操作流程：酵母细胞的活化酵母细胞的活化配制配制CaCl2溶液溶液配制海藻酸钠溶液配制海藻酸钠溶液将海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合将海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合固定化酵母细胞固定化酵母细胞冲洗凝胶珠冲洗凝胶珠 用固定化酵母用固定化酵母细胞发酵细胞发酵酵母细胞的固定化17实验操作流程：酵母细胞的活化配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶 加热使海藻酸钠溶化是操作中加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要最重要的一的一环，涉及到实验的成败，一定要按照教材的提环，涉及到实验的成败，一定要按照教材的提示进行操作。海藻酸钠的浓度涉及到固定化细示进行操作。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。埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。应当注意的问题应当注意的问题酵母细胞的固定化18 加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，涉及 刚形成的凝胶珠应在刚形成的凝胶珠应在CaClCaCl2 2溶液中浸泡一段溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。时间，以便形成稳定的结构。检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法：列方法：一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。流出，就表明凝胶珠的制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。功的。酵母细胞的固定化19 刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间，以便酵母细胞的固定化培训ppt课件20类型类型优点优点不足不足直接使直接使用酶用酶催化效率高；低催化效率高；低能耗；低污染等。能耗；低污染等。易失活；难回收，成本高；易失活；难回收，成本高；酶混合在产物中可能影响酶混合在产物中可能影响产品质量。产品质量。固定化固定化酶酶既能与反应物接既能与反应物接触，又能与反应触，又能与反应物分离；可重复物分离；可重复利用利用一种酶只能催化一种或一一种酶只能催化一种或一类反应，而生产中很多产类反应，而生产中很多产物需一系列酶促反应才能物需一系列酶促反应才能得到。得到。固定化固定化细胞细胞成本低；操作更成本低；操作更容易容易大分子物质难以自由通过大分子物质难以自由通过细胞膜，使应用受到某些细胞膜，使应用受到某些限制。限制。请思考课后练习请思考课后练习 P52 P52酵母细胞的固定化21类型优点不足直接使用酶催化效率高；低能耗；低污染等。易失活；例例1.研究认为，用固定化酶技术处理污染研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，如将大肠杆菌得到的三酯物是很有前途的，如将大肠杆菌得到的三酯磷酸酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降磷酸酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，于微生物降解残留在土壤中的有机磷农药，于微生物降解相比，其作用不需要适宜的解相比，其作用不需要适宜的A温度温度 B酸碱度酸碱度 C水分水分 D营养营养 酵母细胞的固定化22例1.研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，例例2下列有关固定化技术的叙述，正确下列有关固定化技术的叙述，正确的是（的是（）A固定化酶只是在细胞内才能发挥作用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固定化酶的固定化方式就是吸附在固体表面上。体表面上。酵母细胞的固定化23例2下列有关固定化技术的叙述，正确的是（）酵母细胞的固定例题例题3.下图示适用于固定化酶的方法有下图示适用于固定化酶的方法有 ；对固定酶的作用影响较小的固定方法有对固定酶的作用影响较小的固定方法有 ，称，称为为 法。法。BC物理吸附物理吸附C酵母细胞的固定化24例题3.下图示适用于固定化酶的方法有 练习：练习：1 1、下列说法不正确的是（、下列说法不正确的是（）A A、葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触，、葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成的是果糖转化成的是果糖B B、从固定化酶反应柱下端流出的是果、从固定化酶反应柱下端流出的是果糖糖C C、高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病糖尿病、龋齿和心血管病D D、酶溶解于葡萄糖溶液，可以从糖浆、酶溶解于葡萄糖溶液，可以从糖浆中回收中回收D酵母细胞的固定化25练习：1、下列说法不正确的是（）D酵母细胞的固定化2 2、研究认为，用固定化酶技术处理污、研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌染物是很有前途的。如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制剂，可以用来降解残留在土壤中成制剂，可以用来降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解相比，的有机磷农药，与用微生物降解相比，其作用不需要适宜的（其作用不需要适宜的（）A A、温度、温度 B B、PHPHC C、水分、水分 D D、营养、营养D酵母细胞的固定化262、研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大3 3、目前，日用化工厂大量生产的、目前，日用化工厂大量生产的酶制剂，其中的酶大都来自酶制剂，其中的酶大都来自A A、化学合成、化学合成 B B、动物体内、动物体内 C C、植物体内、植物体内 D D、微生物体内、微生物体内 D酵母细胞的固定化273、目前，日用化工厂大量生产的酶制剂，其中的酶大都来自D酵母练习：练习：1.1.使用固定化细胞的优点是使用固定化细胞的优点是()()。A.A.能催化大分子物质的水解能催化大分子物质的水解 B.B.可催化一系列化学反应可催化一系列化学反应C.C.与反应物易接近与反应物易接近 D.D.有利于酶在细胞外发挥作用有利于酶在细胞外发挥作用B酵母细胞的固定化28练习：B酵母细胞的固定化282.2.酶的固定方法不包括酶的固定方法不包括()()。A.A.将酶吸附在固体表面上将酶吸附在固体表面上 B B将酶相互连接起来将酶相互连接起来C C将酶包埋在细微网格里将酶包埋在细微网格里 D D将酶制成固体酶制剂，如加酶洗将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉中的酶衣粉中的酶D酵母细胞的固定化292.酶的固定方法不包括()。D酵母细胞的固定化293 3、如果反应物是大分子物质，采、如果反应物是大分子物质，采用那种方法催化受限制用那种方法催化受限制()()。A A直接使用酶直接使用酶 B B使用化学方法结合的酶使用化学方法结合的酶C C使用固定化细胞使用固定化细胞 D D使用物理吸附法固定的酶使用物理吸附法固定的酶C酵母细胞的固定化303、如果反应物是大分子物质，采用那种方法催化受限制(4 4、下列关于酶和细胞的固定叙述、下列关于酶和细胞的固定叙述不正确的是不正确的是()()。A A酶分子很小，易采用包埋法酶分子很小，易采用包埋法 B B酶分子很小，易采用化学结合酶分子很小，易采用化学结合或物理吸附法固定的酶或物理吸附法固定的酶C C细胞个大，难被吸附或结合细胞个大，难被吸附或结合 D D细胞易采用包埋法固定细胞易采用包埋法固定A酵母细胞的固定化314、下列关于酶和细胞的固定叙述不正确的是()。A酵母细胞5.5.关于固定化酶的叙述不正确的是关于固定化酶的叙述不正确的是 ()()。A A既能与反应物接触，又能与反应既能与反应物接触，又能与反应 物分离物分离 B B固定在载体上的酶可被反复利用固定在载体上的酶可被反复利用C C可催化一系列反应可催化一系列反应 D D酶的活性和稳定性受到限制酶的活性和稳定性受到限制C酵母细胞的固定化325.关于固定化酶的叙述不正确的是()。C酵母细胞的固6 6、固定化细胞对酶的活性影响最小，、固定化细胞对酶的活性影响最小，根本原因是根本原因是()()。A A避免了细胞破碎、酶的提取纯化避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程过程 B B固定化细胞在多种酶促反应中连固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用续发挥作用C C促化反应结束后，能被吸收和重促化反应结束后，能被吸收和重复利用复利用D D细胞结构保证了各种酶在细胞内细胞结构保证了各种酶在细胞内化学反应中有效的发挥作用化学反应中有效的发挥作用D酵母细胞的固定化336、固定化细胞对酶的活性影响最小，根本原因是()。D酵母练习练习:1、制备固定化酵母细胞的过程中错误的、制备固定化酵母细胞的过程中错误的是（是（）A、取干酵母，加入蒸馏水，使其活化、取干酵母，加入蒸馏水，使其活化B、配制海藻酸钠时，加热用大火，直、配制海藻酸钠时，加热用大火，直到海藻酸钠溶化为止到海藻酸钠溶化为止C、将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室、将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的酵母细胞温，加入已活化的酵母细胞D、将凝胶珠在、将凝胶珠在CaCl2 2溶液中浸泡溶液中浸泡30 min左右左右B酵母细胞的固定化34练习:1、制备固定化酵母细胞的过程中错误的是（2、下列叙述不正确的是（、下列叙述不正确的是（）A、从操作角度来考虑，固定化细胞、从操作角度来考虑，固定化细胞比固定化酶容易比固定化酶容易B、固定化细胞比固定化酶对酶的活、固定化细胞比固定化酶对酶的活性影响更小性影响更小C、固定化细胞固定的是一种酶、固定化细胞固定的是一种酶D、将微生物的发酵过程变成连续的、将微生物的发酵过程变成连续的酶反应应选择固定化细胞技术酶反应应选择固定化细胞技术C酵母细胞的固定化352、下列叙述不正确的是（）C酵母细胞的固定化