生物酵母细胞的固定化新人教版选修全面版课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,生物,43,酵母细胞的固定化新人教版选修,第,1,页,/,共,19,页,生物43酵母细胞的固定化新人教版选修第1页/共19页,思考：通过课题背景分析，你有何体会？,酶：,优点：摧化效率高，低耗能，低污染,实际问题：对环境条件敏感，易失活；溶液中的酶 很难收回，不能被再次利用，提高了生产成本；,反应后酶混在产物中，如不去除，会影响产品的品质,设想：将酶固定在不容于水的载体上,固定化酶：,优点：酶即能与反应物接触，又容易与反应物分离，同时，还可以反复利用,实际问题：一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都是通过一系列的酶促反应才能完成的,设想：酶是细胞合成的，能否将合成酶的细胞直接固定？,固定化细胞：,成本低，操作更容易,第,2,页,/,共,19,页,思考：通过课题背景分析，你有何体会？酶： 优点：摧化效率高，,一、课题目标,1,说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。,2,尝试制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。,思考：,1,、如何利用固定化酶生产高果糖浆的？,2,、有哪些优点？,第,3,页,/,共,19,页,一、课题目标 思考：1、如何利用固定化酶生产高果糖浆的？2、,3,、固定化酶的方式有哪些？,第,4,页,/,共,19,页,3、固定化酶的方式有哪些？第4页/共19页,阅读教材,P50,，解决以下问题：,（,1,）参照固定化酶，给细胞固定化下个定义,（,2,）细胞固定化的常用方法,（,3,）固定化细胞技术有哪些优势？,（,4,）如果想把微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应该选择哪种技术？如果反应物是大分子物质，又应该采用哪种方法？,（,5,）一般来说，酶更适合用吸附法和交联法固定，而细胞多采用包埋法固定，想想看为什么？,第,5,页,/,共,19,页,阅读教材P50，解决以下问题：（1）参照固定化酶，给细胞固定,思考：直接使用酶、固定化酶与固定化细胞各有什么优缺点？,类型,优点,不足,直接使用酶,催化效率高，低耗能、低污染等。,对环境条件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量。,固定化酶,酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用。,一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的。,固定化细胞,成本低，操作更容易。,固定后的酶或细胞与反应物不容易接近，可能导致反应效果下降等。,第,6,页,/,共,19,页,思考：直接使用酶、固定化酶与固定化细胞各有什么优缺点？类型优,课堂讨论,：,1,从操作角度来考虑，你认为固定化酶技术与固定化细胞技术哪一种方法更容易？哪一种方法对酶活性的影响更小？,2,固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？,3,如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应该选择哪种方法？,4,如果反应物是大分子物质，又应该选择哪种方法？,固定化细胞技术,固定化细胞固定的是一系列酶,固定化细胞技术,固定化酶技术,第,7,页,/,共,19,页,课堂讨论： 1从操作角度来考虑，你认为固定化酶技术与固定化,在缺水的状态下，微生物会处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。酵母细胞所需要的活化时间较短，一般需要,1 h,，教师需要提前做好准备。此外，酵母细胞活化时体积会变大，因此活化前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出容器外。,三实验操作,（一）制备固定化酵母细胞,1,酵母细胞的活化,思考：,1,、什么叫酵母细胞的活化？,2,配制物质的量浓度为的,CaCl2,溶液,思考：,2,、配制物质的量浓度为的,CaCl2,溶液有什么作用？,第,8,页,/,共,19,页,在缺水的状态下，微生物会处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态,3,配制海藻酸钠溶液,思考：配制的海藻酸钠溶液具体作用是什么？,在加热的过程中，为什么要用小火，或者间断加热？,包埋酶或细胞,防止焦糊,4,海藻酸钠溶液与酵母细胞混合,5,固定化酵母细胞,思考：为什么刚形成的凝胶珠要在,CaCl2,溶液中浸泡,30min,左右？,如何检验凝胶珠的质量是否合格？,形成稳定的凝胶珠,第,9,页,/,共,19,页,3配制海藻酸钠溶液思考：配制的海藻酸钠溶液具体作用是什么,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功的。,A 让酵母细胞恢复运动状态,固定化酶：优点：酶即能与反应物接触，又容易与反应物分离，同时，还可以反复利用,固定化酶分子小更适合采用化学结合法和物理吸附法，用包埋法却容易从包埋材料中漏出。,四实验操作结果分析与评价,D 成本更低、操作更难、能连续性生产,活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。,如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；,A 让酵母细胞恢复运动状态,D 让处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态,检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法。,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，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。,D 成本更低、操作更难、能连续性生产,固定化酶分子小更适合采用化学结合法和物理吸附法，用包埋法却容易从包埋材料中漏出。,阅读教材P50，解决以下问题：,检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法。,B 细胞固定化技术是酶固定化技术的基础,说明：刚形成的凝胶珠应在,CaCl2,溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法。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，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。,（二）用固定化酵母细胞发酵,问题思考：发酵时为什么要将温度控制在,25,？,四实验操作结果分析与评价,1,观察凝胶珠的颜色和形状,问题思考：如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，则说明什么？,如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明什么？,第,10,页,/,共,19,页,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,如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。,2,观察发酵的葡萄糖溶液,问题思考：当观察到哪些现象时，可说明实验获得成功？为什么？,利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多气泡，同时会闻到酒味。,第,11,页,/,共,19,页,如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固,3,、固定化酶和固定化细胞技术有哪些？各有什么优缺点？固定化细胞常用的载体有哪些？,有包埋法、化学结合法和物理吸附法。,固定化酶分子小更适合采用化学结合法和物理吸附法，用包埋法却容易从包埋材料中漏出。固定化细胞因细胞大不易被吸附或结合适宜采用包埋法。,常用载体：明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。,第,12,页,/,共,19,页,3、固定化酶和固定化细胞技术有哪些？各有什么优缺点？固定化细,4,、固定化酶和固定化细胞的原理是什么？,就是将酶固定在不溶于水的载体上，或者将微生物细胞均匀地包埋于不溶于水的多孔性载体上，使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用的技术。,第,13,页,/,共,19,页,4、固定化酶和固定化细胞的原理是什么？就是将酶固定在不溶于水,巩固练习,1,、酶固定化技术与细胞固定化技术的关系是,A,酶固定化技术是细胞固定化技术的基础,B,细胞固定化技术是酶固定化技术的基础,C,酶固定化技术与细胞固定化技术是同时发展起来的,D,固定化细胞技术先于酶固定化技术,第,14,页,/,共,19,页,巩固练习1、酶固定化技术与细胞固定化技术的关系是第14页/共,C 活化法 D 微囊化法,检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法。,反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量。,3、固定化酶的方式有哪些？,C 活化法 D 微囊化法,在加热的过程中，为什么要用小火，或者间断加热？,3、固定化酶的方式有哪些？,思考：为什么刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30min左右？,B 细胞固定化技术是酶固定化技术的基础,2尝试制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。,2,、固定化酶技术常采用,A,包埋法,B,化学结合和物理吸附法,C,活化法,D,微囊化法,3,、海藻酸钠在水中溶解的速度较慢，需要经过加热促进其溶解，采用的最好加热方法是,A,快速加热,B,持续高温加热,C,小火间断加热,D,灼烧加热,第,15,页,/,共,19,页,C 活化法 D 微囊化法2、固定化酶,4,、酵母菌的活化是指,A,让酵母细胞恢复运动状态,B,让酵母细胞在缺水状态下更容易休眠,C,让酵母细胞内酶活性加倍,D,让处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态,第,16,页,/,共,19,页,4、酵母菌的活化是指第16页/共19页,5,、细胞固定化技术与酶固定化技术相比，所具备的特点是,A,成本更低、操作更容易、不能连续性生产,B,成本更高、操作更难、不能连续性生产,C,成本更低、操作更容易、能连续性生产,D,成本更低、操作更难、能连续性生产,第,17,页,/,共,19,页,5、细胞固定化技术与酶固定化技术相比，所具备的特点是第17页,3,、固定化酶的方式有哪些？,第,18,页,/,共,19,页,3、固定化酶的方式有哪些？第18页/共19页,说明：刚形成的凝胶珠应在,CaCl2,溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法。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，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。,（二）用固定化酵母细胞发酵,问题思考：发酵时为什么要将温度控制在,25,？,四实验操作结果分析与评价,1,观察凝胶珠的颜色和形状,问题思考：如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，则说明什么？,如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明什么？,第,19,页,/,共,19,页,说明：刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间，以便形,生物酵母细胞的固定化新人教版选修全面版课件,