溶液颜色变化
拓展深化 固定化酵母细胞的制备与应用 1．制备固定化酵母细胞
(1)酵母细胞的活化 活化就是让由于缺水而处于休眠状态下的微生物重新恢复正 常的生活状态。酵母菌活化需要1 h左右，酵母细胞活化后 体积变大。 (2)配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液。 (3)配制海藻酸钠溶液：将0.7 g海藻酸钠放入50 mL小烧杯中， 加入10 mL水，用酒精灯小火加热(或者间断加热)，边加热 加搅拌，反复几次，直至完全溶化，用蒸馏水定容至10 mL。 如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低， 则形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响
2．固定化细胞的方法与优缺点 (1)细胞固定化的方法 ①包埋法 a．含义：将细胞包埋在多孔载体的内部而制成固定化细胞 的方法。 b．凝胶包埋法是应用最广泛的细胞固定化方法，适用于微 生物、动物和植物细胞的固定化。所使用的载体主要有琼 脂、海藻酸钙凝胶、角叉菜胶、明胶等。 ②吸附法 a．动物细胞大多数具有附着特性，能够很好地附着在容器 壁、微载体和中空纤维等载体上。
[思维激活1] 日常生活中人们用来蒸馒头的发酵粉在浸泡宜 用凉水、温水还是开水？ 提示 浸泡发酵粉最好用温水——温度过低，不利于发挥 酶活性；温度过高会杀死酵母细胞。
1．固定化酶的方法 酶的固定化方法大致可以分为以下三类： (1)包埋法：是指将酶包裹在多孔的载体中，如将酶包裹 在聚丙烯酰胺凝胶等高分子凝胶中，或包裹在硝酸纤维素 等半透性高分子膜中，如下图C、D。 (2)共价键结合法：是指将酶分子相互结合，或将其结合 到纤维素、琼脂糖、离子交换树脂等载体上的固定方式， 也叫交联法或化学结合法，如下图B。 (3)物理吸附法：是指将酶吸附到固体吸附剂表面的方法， 固体吸附剂多为活性炭、多孔玻璃等，如下图A。
第四节 酶的固定化
1．尝试制备和应用固定化酶。 2．通过实验了解并探讨固定化酶的应用价值。
1．说出固定化酶的作用、原理和制备方法。 2．了解木瓜蛋白酶的固定化及其制备过程。 3．说出固定化细胞的作用、原理和方法。探讨固定化酶
和固定化细胞的应用价值。
固定化酶和固定化细胞技术
1．固定化酶 (1)概念：通过_物__理__或_化__学__的方法，将_水__溶__性__的酶与 _不__溶__性__的载体结合，使酶固定在载体上，并在一定的 _空__间__范__围__内进行催化反应，这样制成的酶称为固定化酶。

b．将植物细胞吸附在泡沫塑料的大孔隙或裂缝中，或将 植物细胞吸附在中空纤维的外壁上。 (2)固定化细胞的优点 ①固定化细胞仍能进行正常的生长、繁殖和代谢，可以像 游离的细胞一样用于发酵生产。 ②固定化细胞技术免去了破碎细胞提取酶等步骤，能充分 利用细胞内的酶，因而，固定化细胞内酶的活性基本没有 损失。 ③保留了细胞内原有的多酶系统，对于多步催化的连续反 应优势就更加明显。
(2)优点：固定化酶_活__性__稳定，可以_反__复__使__用__多__次__ 。制 品较易_纯__化__ ，所需工艺设备_简__单__易__行__ 。应用固定化酶， 工业生产可以实现______大_批、量_____连__续、化_____自__动，化极大 地降低_____生__产__成。本 2．固定化细胞 (1)概念：利用适当的_载__体__将_合__成__酶__的__细__胞__固定起来称为 细胞固定化技术。 (2)优点：固定化细胞比固定化酶_更__简__捷__ ， _使__用__寿__命__更__ _长__，目前对_细__菌__和_酵__母__菌__等单细胞的固定已显示出明 显的优势。
(3)固定化细胞的缺点 ①固定化细胞只能用于生产胞外酶和其他能够分泌到细胞 外的产物。 ②由于载体的影响，使营养物质和产物的扩散受到一定的 限制。 ③在好氧性发酵中，限制了溶解氧的传递和输送。 ④为了维持细胞的正常生命活动，需要提供足量的营养物 质。
【巩固1】 下列不属于固定化酶在利用时的特点的是 ( )。 A．有利于酶与产物分离 B．可以被反复利用 C．能自由出入依附的载体 D．一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应 解析 将酶固定于不溶于水的载体上，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，但是一种固定化酶只能催化一种反应，不能 催化一系列反应。 答案 C
[思维激活2] 在酶的固定化过程中，为什么不能使用金属工 具？ 提示 由于金属工具能够改变酶的电荷，故在进行酶的固 定化操作过程中，不能使用金属工具，如金属镊子等。
木瓜蛋白酶的固定化 (1)酶的固定化
(2)检验酶的活性 取3只50 mL小烧杯，编号，分别加入20 mL体积分数为5% 的蛋清稀释液。以1号烧杯作空白对照，向2号烧杯中加入 刚制备的尼龙固定化酶。45 ℃水浴加热10 min。用玻璃棒 将固定化酶块取出，用物质的量浓度为0.5 mol/L的NaCl溶
固定化酶和固定化细胞的制备
1．木瓜蛋白酶的应用 刚酿制的啤酒往往含有少量的_蛋__白__质__而显得浑浊。如果加入木 瓜蛋白酶，可以使其水解成_氨__基__酸__ ，供_酵__母__菌__增殖所需，从 而缩短_发__酵__时间，提高_啤__酒__产__量__ ，使酒质_澄__清__醇__和__。
2．大肠杆菌细胞的固定化 用_液__体__培养基培养大肠杆菌，取1 mL菌液加入烧杯中，再加入 8 mL _生__理__盐__水__和体积分数为2%的_琼__脂__(_4_5_～__5_0_℃)16 mL，搅 拌均匀，待_琼__脂__凝__胶__凝__固__后，切成8～9 mm3的小块，用 _生__理__盐__水_和_蒸__馏__水_洗净，即得到固定化的大肠杆菌细胞。
液冲洗。向1、2号烧杯中均加入双缩脲试剂A液和B液，观察 烧杯中溶液颜色的变化。 (3)酶的再利用 向3号烧杯中加入刚从2号烧杯中取出的尼龙固定化酶。45 ℃ 水浴加热10 min。将固定化酶块捞出。再向3号烧杯中加入双 缩脲试剂A液和B液，观察烧杯中溶液颜色的变化。 (4)结果记录
编号
1 2 3