课题3酵母细胞的固定化.ppt

课题课题3 酵母细胞的固定化酵母细胞的固定化一、课题目标一、课题目标 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。1说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。基础知识（一）固定化酶的应用实例（一）固定化酶的应用实例1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例（1）高果糖浆的生产需要 酶葡萄糖异构葡萄糖异构（2）葡萄糖异构酶的优点稳定性好、可以持续发挥作用稳定性好、可以持续发挥作用（3）在生产中直接使用酶有什么缺点？酶溶解于葡萄糖溶液后，无法回收，酶溶解于葡萄糖溶液后，无法回收，造成浪费造成浪费2.固定化酶的反应柱示意图固定化酶的反应柱示意图3.3.固定化酶在生产实践中的优点固定化酶在生产实践中的优点 反应柱能连续使用半年，大大降低反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。了生产成本，提高了果糖的产量和质量。（二）固定化细胞技术（二）固定化细胞技术1.1.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）包埋在将酶（或细胞）包埋在细微网格里细微网格里将酶（或细胞）相将酶（或细胞）相互连接起来互连接起来将酶（或细胞）吸附在将酶（或细胞）吸附在载体表面上载体表面上包埋法包埋法化学结合法化学结合法吸附法吸附法2.2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别固定化酶和固定化细胞的联系与区别联系：应用相同，都能催化某些反应联系：应用相同，都能催化某些反应区别区别1 1）固定化细胞技术操作容易，成）固定化细胞技术操作容易，成本低，容易回收；本低，容易回收；2 2）固定化细胞技术对酶活性影响）固定化细胞技术对酶活性影响更小；更小；3 3）固定化细胞固定的一系列酶；）固定化细胞固定的一系列酶；4 4）由于大分子难以通过细胞膜，因）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；此固定化细胞的应用有一定的限制；3.固定化酶和固定化细胞常用的载体材料固定化酶和固定化细胞常用的载体材料 明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等，和聚丙烯酰胺等，其共同的特点是不溶于水的多孔性载体其共同的特点是不溶于水的多孔性载体（一）制备固定化酵母细胞（一）制备固定化酵母细胞实验操作 1、酵母细胞的活化 2、配制物质的量浓度为0.05mol/L 的CaCl23、配制海藻酸钠的溶液4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合5、固定化酵母细胞（二）用固定化酵母细胞发酵（二）用固定化酵母细胞发酵实验操作 1、将固定化的酵母细胞（凝胶珠）用蒸馏水冲洗2到3次。2、将150ml质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到200ml的锥形瓶中，再加入固定好的酵母细胞，置于25摄氏度下发酵24h。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0.51 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。（一）酵母细胞的活化（一）酵母细胞的活化实验操作过程中要注意的下列问题 （二）加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，涉及到实验的成败，教师一定要提醒学生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，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。（三）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。