酵母细胞的固定化
2019/12/30
如今，酶已经大规模地应用于食品、化工、轻纺、医药等 各个领域。在应用酶的过程中，人们发现了一些实际问题： 酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感， 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；反应后酶会混中产物中，可能影响产品质量。
注意事项： 溶解物质要彻底，勿用自来水溶解，以防 自来水中各种离子影响实验结果。
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3、配制海藻酸钠溶液
操作过程：
称取0.7g海藻酸钠，放入 50mL小烧杯中。加人10mL蒸 馏水，用酒精灯加热，边加 热边搅拌，将海藻酸钠调成 糊状，直至完全溶化，用蒸 馏水定容至10mL。 注意事项： 加热时要用小火，或者间断加热，反复几 次，直到海藻酸钠溶化为止。
通过课题背景分析，你有何体会？ 酶：优点： 催化效率高，低耗能，低污染
实际 ①对强酸、强碱、、高温等环境条件敏感，易失活； 问题：②溶液中的酶很难收回，不能被再次利用，提高
了生产成本；
③反应后酶混在产物中，如不去除，会影响产品的品质.
设想：将酶固定在不溶于水的载体上. 固化定 酶：优实点际：酶 同 一既时 种能， 酶与还 只反可能应以催物反化接复一触利种，用化又学. 容反易应与，反而应在物生分产离实，践
固定化细胞技术 2．固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？
固定化细胞固定的是一系列酶 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？
固定化细胞技术
4．如果反应物是大分子物质，又应该选择哪 种方法？ 固定化酶技术 （大2019分/12/30子物质不能进入细胞）
（一）制备固定化酵母细胞 阅读P50～51思考下列问题：
问题：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.
化固细定20胞19/设12：/30想：酶 固定是？细胞优合点成：的，成能本否低将，合操成作酶更的容细易胞. 直接.
一、固定化酶的应用实例 阅读P49-50，并思考：
1、解决酶应用中存在问题的方法是什么？ 2、这种方法的优点是什么？ 3、什么是高果糖浆？使用它有何好处？ 4、生产高果糖浆需要什么酶？其作用是什 么？这种酶有何特点？ 5、了解高果糖浆生产过程。
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思考 ①配制的海藻酸钠溶液具体作用是什么？
包埋酶或细胞 ②在加热的过程中，为什么要用小火，或 者间断加热？
4、生产高果糖浆需要什么酶？其作用是什 么？这种酶有何特点？ 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； 这种酶稳定性好，可持续发挥作用。
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二、固定化细胞技术 阅读P50内容，思考以下问题： 1、什么是固定化酶或细胞技术？ 2、细胞（或酶）固定化的常用方法有哪些？ 3、酶和细胞固定方法的选择及原因？ 4、固定化细胞常用的不溶于水的多孔性载 体有哪些？
（1）制备过程包括哪几个步骤？ （2）你认为哪个步骤的操作是最重要的一环？ （3）各步骤应当分别注意什么问题？
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（一）制备固定化酵母细胞 1、酵母细胞的活化 思考： 关于酵母菌你有哪些知识？
什么是活化？其本质是什么？ 活化的方法是什么？具体操作过程？ 操作过程中应注意什么？
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于是，有人设想，将酶固定在不溶于水的载体上，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。现代的固定化酶技术已完全实现 了这一设想。高果糖浆的生产就是固定化酶技术成功地应 用于工业生产的实例。 酶是由细胞合成的，于是，又有人设想，能否将合成酶的 细胞直接固定？自20世纪70年代，在固定化酶技术的基础 上，又发展出了细胞固定化技术。与固定化酶技术相比， 固定化细胞制备的成本更低，操作更容易。本课题中，我 们将2动019/1手2/30制备固定化酵母细胞，体会固定化酶的作用。
①细胞体积大，酶分子很小
②体积大的细胞难以被吸附或结合，而体积 小的酶容易从包埋的材料中漏出 4、固定化细胞常用的不溶于水的多孔性载体 有哪些？ 明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚 丙烯酰胺等 2019/12/30
思考 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？
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二、固定化细胞技术 1、什么是固定化酶或细胞技术？
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。
2、细胞（或酶）固定化的常用方法有哪些？
包
化学
吸
埋
结合
附法法法来自将酶（或细胞）将酶（或细胞） 将酶（或细胞）
包埋在细微网 相互连接起来 吸附在载体表
格里
面
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3、酶和细胞固定方法的选择及原因？ （1）方法 ①酶适合采用化学结合和物理吸附法固定 ②细胞适合采用包埋法固定 （2）原因
（一）制备固定化酵母细胞 1、酵母细胞的活化 活化：让处于休眠状 态的微生物重新恢复 正常的生活状态。 本质：加快新陈代谢。
方法：加入适量的水。
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操作过程：
取1g干酵母，放入50ml的小烧 杯中，加入蒸馏水10ml，用玻 璃棒搅拌，使酵母细胞混合均 匀，成糊状，放置1h左右使其 活化。
注意事项： （1）所用容器要大一些； （2）要保证酵母菌的活性； （3）物种要单一； （4）注意水的用量 。2019/12/30
2、配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液 操作过程：
称取无水 CaCl2 0.83g，放入200ml的烧杯中， 加入150ml的蒸馏水，使其充分溶解，待用。
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一、固定化酶的应用实例 1、解决酶应用中存在问题的方法是什么？
固定化酶技术。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）。
2、这种方法的优点是什么？
（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。 3、什么是高果糖浆？使用它有何好处？ 高果糖浆是果糖含量为42%左右的糖浆。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，对人的 健康有利。 2019/12/30