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,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,*,*,酵母细胞的固定化,酵母细胞的固定化,酶,固定化酶,固定化细胞,酵母细胞的固定化,优点,缺点,优点,缺点,实例,优点,缺点,易失活，难回收，不能再次利用,酶具有专一性,成本低，操作更容易,与反应物不容易接近，可能导致反应效果下降,可反复利用,固定化？,固定化酵母细胞,实例,高效性，低耗能，低污染,酶固定化酶固定化细胞酵母细胞的固定化优点缺点优点缺点实例优点,一、固定化酶的应用实例,固定化酶技术生产,高果糖浆,的图示：,1,、注意反应柱的各部分名称。,2,、你能说出固定化酶的优点吗？,（,1,）使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；,（,2,）固定在载体上的酶可以被反复利用。,葡萄糖 果糖,葡萄糖异构酶,一、固定化酶的应用实例1、注意反应柱的各部分名称。（1）使酶,(1),常用的几种固定方式,包埋法,化学结合法,物理吸附法,固定化酶和固定化细胞技术是利用,物理,或,化学,方法,将酶或细胞固定在一定空间内,的技术。,一般来说，,酶,更适合采用,化学结合和物理吸附法,固定化，而,细胞,多采用,包埋法,固定。这是因为细胞体积大，而酶分子很小；体积大的,细胞难以被吸附或结合,，而体积小的,酶容易从包埋材料中漏出,。,二、固定化技术原理和常用方法,(1)常用的几种固定方式包埋法 化学结合法 物理吸附法 固,(2),包埋法固定化细胞即将微生物细胞,包埋在不溶于水的,中。常用的载体,有明胶、琼脂糖、,、醋酸纤维素和,等。,均匀地,聚丙烯酰胺,多孔性物质,海藻酸钠,例1.,下图是几种固定方法，其中适合固定酵母细胞的是,(),D,(2)包埋法固定化细胞即将微生物细胞 包埋,【,连一连,】,操作容易,对酶活性影响小,固定一系列酶,固定化酶,微生物发酵过程变,成连续的酶反应,反应物是大分子,固定化细胞,需要考虑营养条件,需要考虑适宜的温度和,pH,【连一连】,酵母细胞在生产中的广泛应用,工业生产酒精，解决能源问题,酒精在食品行业中应用广泛,酵母细胞在高考命题中的重要位置,命题方向主要有,酵母细胞结构（如图）,酵母细胞呼吸（兼性厌氧）,酵母菌的计数（抽样检测）,酵母菌在生态系统中的地位（作为分解者）,果酒制作（传统发酵技术）,基因工程作为受体细胞与细菌相比更具有优势,酵母细胞固定（尝试实验一下吧！）,三、固定化酵母细胞,酵母细胞在生产中的广泛应用三、固定化酵母细胞,酵母细胞的活化,（一）,制备固定化酵母细胞,配制,0.05mol/L,CaCl,2,溶液,配制海藻酸钠溶液,海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合,固定化酵母细胞,1g,干酵母,+,10mL,蒸馏水,50mL,烧杯,搅拌均匀放置,1h,，,使其活化,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。活化后溶液体积,增大,0.7g,海藻酸钠,10mL,水,50mL,烧杯酒精灯,小火（或间断）加热,，并不断搅拌，使之溶化蒸馏水定容到,10mL,。,将溶化的海藻酸钠溶液,冷却至室温,，,加入活化酵母细胞液，搅拌后吸到注射器中。,以,恒定,速度,缓慢,地将注射器中的溶液,滴加,到,CaCl,2,溶液中，形成凝胶珠，使其在溶液中,浸泡,30min,.,CaCl,2,的作用：,使海藻酸钠胶体发生聚沉，形成凝胶珠,实验操作,浸泡,30min,目的,：,使形成的凝胶珠稳定,酵母细胞的活化（一）制备固定化酵母细胞配制0.05mol/L,（二）用,固定化酵母细胞发酵,固定化酵母细胞,冲洗,发酵,洗去,CaCl,2,和杂菌,将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗,2,3,次。目的？,150mL10,葡萄糖固定化酵母细胞,200mL,锥形瓶,密封,25,发酵,24h,。,1.,作为酵母菌发酵的原料,2.,为酵母菌的生长发育提供营养,(,能量）,葡萄糖作用：,检验凝胶珠的质量是否合格，也可以使用下列方法：,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固定化酵母细胞冲洗发酵洗去CaCl,思考,1,、加热溶化海藻酸钠时，要小火间断加热并不断搅拌的目的是什么？,2,、为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？,3,、发酵过程中锥形瓶为什么要密封？,4,、锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？,5,、如果希望反复使用固定化酵母细胞，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？,6,、,CaCl,2,的作用是什么,?,使海藻酸钠胶体发生聚沉，形成凝胶珠,防止海藻酸钠焦糊,防止高温杀死酵母细胞,酵母菌的酒精发酵需要无氧条件,酵母菌无氧呼吸产生,需要,思考使海藻酸钠胶体发生聚沉，形成凝胶珠防止海藻酸钠焦糊防,结果分析与评价,1,、观察凝胶珠的颜色和形状,:,如果制作的凝胶珠,颜色过浅、呈白色,，说明海藻酸钠的浓度,，酵母细胞易从包埋材料中,，固定的酵母细胞数目,；,偏低,漏出,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,，或,或,，制作失败。,偏高,如果用海藻酸钠固定,小球藻,，凝胶珠的颜色为,绿色,合格的凝胶珠应该是,淡黄色、圆形或椭圆形,的,注射器推进速度太快,距,CaCl,2,溶液液面太近,结果分析与评价1、观察凝胶珠的颜色和形状:如果制作的凝胶珠颜,结果分析与评价,2,、观察发酵的葡萄糖溶液,；,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,。,还有其他方法鉴定产物吗？,酒精鉴定：,酸性的重铬酸钾,+,酒精,橙色变成灰绿色,CO,2,鉴定：,澄清石灰水,变浑浊,溴麝香草酚蓝水溶液,由蓝变绿再变黄,结果分析与评价2、观察发酵的葡萄糖溶液；利用固定的酵母细胞发,例,2,：（,2015,苏州二模）,.,下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述中，正确的是（）,A.,从酶的固定方式看,化学结合法比物理吸附法对酶活性影响小,B.,刚溶化的海藻酸钠溶液应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液,C.,海藻酸钠凝胶珠用蒸馏水冲洗的目的是洗去,CaCl2,和杂菌,D.,固定化酶和固定化细胞都能反复使用，但酶的活性迅速下降,例,3,：（多选）右图为某同学利用海藻酸钠固定化酵母细胞的实验结果，出现此结果的可能原因有（）,A,海藻酸钠浓度过高,B,酵母细胞已经死亡,C,注射器中的溶液推进速度过快,D,注射器距离,CaCl,2,溶液液面太近,ACD,C,例2：（2015苏州二模）.下列有关固定化酶和固定化细胞的,例,4,：图,1,是制备固定化酵母细胞的有关操作，图,2,是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，请回答以下相关问题：,（,1,）图,1,中,X,溶液为,，其,作用是使,。,（,2,）图,1,中制备的凝胶球通常还,需用,洗涤后再转移到图,2,装置中，图,2,发酵过程中搅拌的,目的是使,。,（,3,）在用海藻酸钠包埋酵母菌形成凝胶珠的过程中，加热溶解海藻酸钠时需注意用,加热，然后将溶化好的海藻酸钠溶液,后，加入酵母菌充分搅拌混合均匀。,（,4,）图,2,装置中的葡萄糖除了作为酵母菌发酵的原料以外，还具有,作用。,CaCl,2,溶液,海藻酸钠形成凝胶珠,蒸馏水,培养液与酵母菌充分接触,小火间断,冷却至室温,为酵母菌的生长发育提供营养,例4：图1是制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵,直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较,否,否,是,各种物质,(,大分子、小分子,),小分子物质,与反应物不容易接近，可能导致反应效果下降,直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较 否否是各种物质(大分,
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