课题酵母细胞的固定化学习教案.pptx

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1、会计学1课题课题 酵母酵母(jiom)细胞的固定化细胞的固定化第一页，共42页。第1页/共42页第二页，共42页。教学目教学目标标1. 了解了解(lioji)固定化酶在生产实践中的优固定化酶在生产实践中的优点。点。3. 掌握固定化酶或细胞掌握固定化酶或细胞(xbo)的方的方法。法。 2. 掌握固定化酶和固定化细胞的作用和掌握固定化酶和固定化细胞的作用和原理。原理。 4. 产是指被固定化酵母细胞，并利用固定化产是指被固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。酵母细胞进行酒精发酵。第2页/共42页第三页，共42页。 通过实验通过实验(shyn)与理论知识相结合的方法，与理论知识相结合的方法

2、，在实验在实验(shyn)中掌握酵母细胞固定化的知识。中掌握酵母细胞固定化的知识。1. 培养学生动手实验能力。培养学生动手实验能力。2.培养在实验过程中的团结互助的精神。培养在实验过程中的团结互助的精神。第3页/共42页第四页，共42页。教学重难点教学重难点制备制备(zhbi)固定化酵固定化酵母细胞。母细胞。制备固定化酵母细胞。制备固定化酵母细胞。第4页/共42页第五页，共42页。内容解析内容解析从酶到固定化酶再到固定化细胞(xbo)的发展史第5页/共42页第六页，共42页。存在存在(cnzi)问题：问题：容易失活容易失活不能再次不能再次(zi c)利利用用产物中的产物中的酶影响产酶影响产品质

3、量品质量设想设想(shxing)：将酶固定在不将酶固定在不溶于水的载体溶于水的载体上上固定化酶固定化酶出现出现第6页/共42页第七页，共42页。存在存在(cnzi)问题：问题：设想设想(shxing)： 一种酶只能一种酶只能(zh nn) 催化一种化催化一种化 学反应学反应 生产实践中，生产实践中， 产物需要一系产物需要一系 列酶促反应得到列酶促反应得到酶来自细胞，酶来自细胞，能否将合成细胞能否将合成细胞的酶直接固定的酶直接固定固定化细胞固定化细胞出现出现第7页/共42页第八页，共42页。 如何使酶或者细胞既能在反应过程中与反如何使酶或者细胞既能在反应过程中与反应物接触，又能在反应结束应物接触

4、，又能在反应结束(jish)后与反应后与反应物分离？物分离？第8页/共42页第九页，共42页。第9页/共42页第十页，共42页。通常情况下，酶和细胞固定采用不同通常情况下，酶和细胞固定采用不同(b tn)的方法的方法酶酶物理物理(wl)吸吸附法附法化学化学(huxu)结合结合法法细胞细胞 包埋法包埋法第10页/共42页第十一页，共42页。第11页/共42页第十二页，共42页。干酵母CaCl2溶液溶液(rngy)海藻海藻(hi zo)酸钠酸钠干酵母干酵母第12页/共42页第十三页，共42页。配置配置(pizh)0.05mol/L的的CaCl2溶液溶液CaCl2 0.83g150mL H2O配置海

5、藻酸钠溶液配置海藻酸钠溶液海藻酸钠海藻酸钠 0.7g10mL水水小火加热小火加热配方配方第13页/共42页第十四页，共42页。干酵母 取取1g干酵母，放干酵母，放10mL水中，水中， 用玻璃棒搅拌成糊状，用玻璃棒搅拌成糊状， 放置放置1h左右左右(zuyu)使其活化使其活化第14页/共42页第十五页，共42页。 将已经活化将已经活化(huhu)的酵的酵母细胞加母细胞加 入到海藻酸钠溶液中入到海藻酸钠溶液中 用玻璃棒进行充分用玻璃棒进行充分(chngfn)搅拌，搅拌， 使其混合均匀使其混合均匀第15页/共42页第十六页，共42页。 将溶液将溶液(rngy)转移至注射器中转移至注射器中 将注射其中

6、将注射其中(qzhng)的溶的溶液滴加液滴加 到配置好的到配置好的CaCl2溶液中溶液中 液滴在液滴在CaCl2溶液溶液(rngy)中形成中形成 凝胶珠凝胶珠第16页/共42页第十七页，共42页。 将这些将这些(zhxi)凝胶珠在凝胶珠在CaCl2 溶液中浸泡溶液中浸泡30min左右左右第17页/共42页第十八页，共42页。将凝胶珠用蒸馏水冲洗将凝胶珠用蒸馏水冲洗(chngx)23次次将凝胶珠放入将凝胶珠放入10%葡萄糖溶葡萄糖溶 液中，液中，25发酵发酵(f jio)24h第18页/共42页第十九页，共42页。 形成凝胶珠的颜色形成凝胶珠的颜色(yns)(yns)较深，形状为圆形或椭圆较深，

7、形状为圆形或椭圆形形第19页/共42页第二十页，共42页。 凝胶珠颜色凝胶珠颜色(yns)过浅，呈白色过浅，呈白色固定的酵母细胞过少，海藻酸钠浓度偏低第20页/共42页第二十一页，共42页。 凝胶珠不是凝胶珠不是(b shi)椭圆形或圆形，呈其它形状椭圆形或圆形，呈其它形状固定的酵母细胞过多，海藻酸钠浓度偏高第21页/共42页第二十二页，共42页。 葡萄糖溶液葡萄糖溶液(rngy)中产生许多中产生许多气泡，同时闻到酒味气泡，同时闻到酒味第22页/共42页第二十三页，共42页。 1. 将葡萄糖异构酶固定将葡萄糖异构酶固定(gdng)在颗粒状载体上在颗粒状载体上 2. 将酶颗粒将酶颗粒(kl)装入

8、到反应柱内，装入到反应柱内，反应柱地段有筛孔，可以使反应溶液反应柱地段有筛孔，可以使反应溶液通过，而酶颗粒通过，而酶颗粒(kl)不能通过不能通过第23页/共42页第二十四页，共42页。3. 将葡萄糖溶液从反应将葡萄糖溶液从反应(fnyng)柱上柱上端注入端注入葡萄糖葡萄糖 葡萄糖异构酶葡萄糖异构酶 果糖果糖(gutng) 4. 果糖溶液果糖溶液(rngy)从下端流出，从下端流出，葡萄糖异构酶仍保留在反应柱内葡萄糖异构酶仍保留在反应柱内第24页/共42页第二十五页，共42页。 我们采取这种方法我们采取这种方法(fngf)，成功地实现了酶与，成功地实现了酶与反应物的自由接触与分离。反应物的自由接触

9、与分离。第25页/共42页第二十六页，共42页。课堂小结课堂小结第26页/共42页第二十七页，共42页。酵母细胞酵母细胞(xbo)的活化的活化配置物质配置物质(wzh)的量浓度为的量浓度为0.05mol/L的的CaCl2溶液溶液配制海藻酸钠溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合海藻酸钠溶液与酵母细胞混合固定化酵母细胞固定化酵母细胞利用固定化酵母细胞发酵利用固定化酵母细胞发酵第27页/共42页第二十八页，共42页。1. （2009.江苏）江苏） 下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是（是（ ） A. 固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势

10、固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显明显 B. 固定化酶的应用中，要控制好固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶、温度和溶解氧解氧 C. 利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养供适宜的营养(yngyng)条件条件 D. 利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应物只是作为反应物高考链接高考链接A第28页/共42页第二十九页，共42页。解析：本题考查固定化酶和固定化细胞的相关知识。B选项固定化酶不像普通酶那样对环境要求(yoqi)那么高，耐受性比较好，和溶解氧没什么关系；C选项利用固定化酶降

11、解水体中有机磷农药，纯粹的化学反应，不需要提供营养条件，固定化细胞发挥作用需要。D选项利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用作为反应底物也为碳源来调节酵母菌的代谢方式。第29页/共42页第三十页，共42页。课堂练习课堂练习 1.固定化酶和固定化细胞通常采用固定化酶和固定化细胞通常采用_、 _ 、_三种三种(sn zhn)方法。其中，酶更适合采用方法。其中，酶更适合采用_、_，细胞更适合采用，细胞更适合采用_。 2. 正常正常(zhngchng)情况下，凝胶珠的颜色情况下，凝胶珠的颜色_ ，形状为，形状为_或或_ 。包埋法包埋法化学化学(huxu)结合法结合法物理吸附法物理吸附法化学结合法化学结

12、合法物理吸附物理吸附法法包埋法包埋法较深较深圆形圆形椭圆形椭圆形第30页/共42页第三十一页，共42页。1.下列下列(xili)不属于酶的优点的是（不属于酶的优点的是（ ）A. 催化效率高催化效率高 B. 低耗能低耗能C. 低污染低污染 D.可以反复可以反复(fnf)利用利用2. 在固定化酵母细胞中，海藻在固定化酵母细胞中，海藻(hi zo)酸钠溶液的作用是酸钠溶液的作用是 （ ）A. 固定化酵母细胞固定化酵母细胞 B. 悬浮酵母细胞悬浮酵母细胞C. 回收酵母细胞回收酵母细胞 D. 催化化学反应催化化学反应DA第31页/共42页第三十二页，共42页。1. 在实验过程中为什么要活化酵母在实验过程

13、中为什么要活化酵母(jiom)细胞？细胞？第32页/共42页第三十三页，共42页。2. 在葡萄糖的异构反应中，如果不将葡萄糖异构酶在葡萄糖的异构反应中，如果不将葡萄糖异构酶固定，而是直接使用葡萄糖异构酶，会对生产过程固定，而是直接使用葡萄糖异构酶，会对生产过程产生哪些产生哪些(nxi)影响？影响？第33页/共42页第三十四页，共42页。3. 固定化细胞固定化细胞(xbo)技术有什么优缺点？技术有什么优缺点？第34页/共42页第三十五页，共42页。教材习题答案教材习题答案 1. 直接直接(zhji)使用酶、使用固定化酶和使用固定使用酶、使用固定化酶和使用固定化细胞催化反应，有哪些优点与不足？化细

14、胞催化反应，有哪些优点与不足？第35页/共42页第三十六页，共42页。第36页/共42页第三十七页，共42页。第37页/共42页第三十八页，共42页。第38页/共42页第三十九页，共42页。 2. 你能写一篇短文，描述葡萄糖分子通过你能写一篇短文，描述葡萄糖分子通过固定化细胞变成酒精固定化细胞变成酒精(jijng)的过程吗？的过程吗？葡萄糖通过装有固定化细胞葡萄糖通过装有固定化细胞(xbo)的柱子，在的柱子，在固定化细胞固定化细胞(xbo)分泌的葡萄糖异构酶的作用分泌的葡萄糖异构酶的作用下变为酒精，酒精通过底部的筛板滤除，固定下变为酒精，酒精通过底部的筛板滤除，固定化细胞化细胞(xbo)仍保留在柱壁上。仍保留在柱壁上。第39页/共42页第四十页，共42页。 3. 目前，还没有一种固定化技术目前，还没有一种固定化技术(jsh)能普能普遍适用于所有的酶。在实际应用中，需要根据各遍适用于所有的酶。在实际应用中，需要根据各种酶的特性，探索出最佳的固定化途径，你能解种酶的特性，探索出最佳的固定化途径，你能解释为什么很难找到一种普遍适用的固定酶的方法释为什么很难找到一种普遍适用的固定酶的方法吗？吗？第40页/共42页第四十一页，共42页。第41页/共42页第四十二页，共42页。