4.3__酵母细胞的固定化.ppt
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1、课题3 酵母细胞的固定化 生物选修1 专题4 酶的研究与应用 聘 慷 莆 企 槛 杉 碾 潭 歇 血 挤 疹 根 乏 勤 笑 亭 物 帮 官 挺 肤 料 附 洋 渡 说 烤 颊 败 恍 汇 4 . 3 _ _ 酵 母 细 胞 的 固 定 化 人 教 版 生 物 选 修 1 专 题 4 课题目标 1简述固定化酶的概念 2说出酶固定化的方法 3尝试用包埋法制备固定化酵母细胞 4探讨固定化酶的应用价值 降 盒 贮 坷 炙 阻 薄 缄 虏 率 宿 楔 峨 祸 闸 班 辙 肪 狐 钠 试 瞩 剔 色 殉 乳 授 滇 辣 景 送 盔 4 . 3 _ _ 酵 母 细 胞 的 固 定 化 人 教 版 生 物
2、选 修 1 专 题 4 阅读教材P49课题背景部分,回答酶存在哪些 缺陷? 1、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; 2、溶液中的酶很难回收,提高了生产成本; 3、反应后会混在产物中,可能影响产品质量。 课题背景 人们解决这些缺陷的设想和措施是什么? 固定化酶技术和固定化细胞技术 订 岔 钝 沸 曼 吐 苟 眉 谈 奴 蜂 锣 啄 勘 问 烧 啮 夕 办 斋 银 铱 辰 应 啥 射 啸 账 善 需 埂 廷 4 . 3 _ _ 酵 母 细 胞 的 固 定 化 人 教 版 生 物 选 修 1 专 题 4 一、基础知识 (一)固定化酶的应用实例 1.利用固定化酶技术生产高果
3、糖浆的实例 (1)高果糖浆的生产需要酶葡萄糖异构酶 (2)葡萄糖异构酶的优点 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,造成浪费 两 遗 孝 男 失 苇 缩 鞠 栋 崇 婪 翱 男 萤 让 坛 钉 虑 细 豁 霜 促 选 靶 旭 耙 寇 拇 加 泳 慈 咏 4 . 3 _ _ 酵 母 细 胞 的 固 定 化 人 教 版 生 物 选 修 1 专 题 4 含淀粉含淀粉 的浆液的浆液 -淀粉酶淀粉酶 糊精糊精 糖化酶糖化酶 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 异构酶异构酶 葡萄糖的葡萄糖的 异构化异构化 42%42%45%45% 转化成果糖转化成果糖
4、果葡糖浆果葡糖浆 果糖和葡果糖和葡 萄糖分离萄糖分离葡萄糖再葡萄糖再 次异构化次异构化 反复多次反复多次 果糖含量果糖含量 70%70%90%90% 高果糖浆高果糖浆 固定化酶技术生产高果糖浆固定化酶技术生产高果糖浆生产流程生产流程 悄 耀 蘸 牢 莽 搪 贪 乾 裙 糜 笋 业 吱 曼 鹤 挖 家 录 累 肘 姐 蚁 蔑 绣 应 秤 嫡 襄 霓 雕 惺 个 4 . 3 _ _ 酵 母 细 胞 的 固 定 化 人 教 版 生 物 选 修 1 专 题 4 2.固定化酶的反应柱示意图 使用固定化酶技术,使用固定化酶技术, 将葡萄糖异构酶固定将葡萄糖异构酶固定 在一种颗粒状的载体在一种颗粒状的载体
5、上,再将这种酶颗粒上,再将这种酶颗粒 装在一个反应柱内,装在一个反应柱内, 柱子底端装有分布着柱子底端装有分布着 许多小孔的筛板。酶许多小孔的筛板。酶 颗粒无法通过筛板上颗粒无法通过筛板上 的小孔,而反应溶液的小孔,而反应溶液 却可以自由出入。却可以自由出入。 咀 宗 龙 条 夜 簿 登 眯 呐 鸿 颈 弦 母 锤 君 斯 胳 构 甭 豺 东 虱 拼 掺 材 绣 惮 粘 纤 挡 阉 捏 4 . 3 _ _ 酵 母 细 胞 的 固 定 化 人 教 版 生 物 选 修 1 专 题 4 3.固定化酶在生产实践中的优点: 反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本
6、 ,提高了果糖的产量和质量。,提高了果糖的产量和质量。 酶既能与反应物接触,又容易与产物分 离,提高产品质量;同时固定在载体上 的酶还可以反复利用,节约成本。 旗 纯 返 庐 记 确 倪 志 返 服 伏 川 窑 米 贵 般 顷 崎 崇 田 脏 梨 你 双 庙 败 阂 特 耍 庐 王 允 4 . 3 _ _ 酵 母 细 胞 的 固 定 化 人 教 版 生 物 选 修 1 专 题 4 (1)概念:固定化酶和固定化细胞是利用物理或 化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。 (二)固定化细胞技术 (2)常用方法:包括包埋法、化学结合法和物理 吸附法。 酶适合采用化学结合法和物理吸附法固定化 ,而细胞
7、多采用包埋法固定化。这是因为细胞个 大,而酶分子很小;个大的细胞难以被吸附或结 合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出 。 况 叔 床 干 拿 承 颇 飘 久 城 遗 力 滁 肠 徽 场 吸 节 产 敖 亲 呆 脸 本 驴 厦 邢 啤 仑 森 疮 耳 4 . 3 _ _ 酵 母 细 胞 的 固 定 化 人 教 版 生 物 选 修 1 专 题 4 (3)酶的几种固定方式 将酶包埋在细微网格里 将酶相互连接起来 将酶吸附在载体表面上 包埋法 化学结合法 物理吸附法 酣 拓 柄 称 娟 屑 赫 润 臻 曲 五 饭 坷 短 俭 肥 腊 攘 滤 谎 蛊 挨 撕 王 珠 妨 拼 酚 游 封 宪 澄 4 . 3
8、 _ _ 酵 母 细 胞 的 固 定 化 人 教 版 生 物 选 修 1 专 题 4 方法原理适用对对象 包埋法是将聚合物的单体与酶溶液混 合,再借助于聚合助进剂(包括 交联剂)的作用进行聚合,酶被 包埋在聚合物中以达到固定化 酶或细胞 化学 结结合法 酶蛋白的侧链基团和载体表面 上的功能基团之间形成共价键 而固定的方法 酶 物理 吸附法 通过氢键、疏水作用和电子 亲和力等物理作用,将酶固定 于水不溶载体上从而制成固 定化酶 酶 姜 渤 碳 厅 浑 俘 酌 坍 烘 吵 贸 妈 湾 湘 毛 吁 鸣 蹬 宪 百 将 沽 眷 同 政 千 荆 蜡 杉 慢 命 貌 4 . 3 _ _ 酵 母 细 胞 的
9、 固 定 化 人 教 版 生 物 选 修 1 专 题 4 P50课堂讨论 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? 2固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶? 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? 4如果反应物是大分子物质,又应该选择哪种方法? 固定化细胞技术 固定化细胞固定的是一系列酶 固定化细胞技术 固定化酶技术 固定化细胞技术 痰 点 锭 鳃 阴 漱 嘶 上 泪 咏 瞬 醉 鲍 目 辆 死 冈 卖 喇 勤 沪 择 座 河 藻 耀 皋 寡 富 师 萍 挠 4 . 3 _ _ 酵 母 细 胞 的 固
10、定 化 人 教 版 生 物 选 修 1 专 题 4 1、酵母细胞的活化: 1g干酵母10mL蒸馏水50mL烧杯搅拌均匀 放置1h,使之活化。 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。 二、实验设计 (一)制备固定化酵母细胞 2、配制CaCl2溶液: 0.83gCaCl2150mL蒸馏水200mL烧杯溶 解备用。 醋 盼 斌 庚 曳 竟 拨 夸 王 糕 聊 疽 适 奶 奄 级 挝 向 皱 蝴 什 剖 椰 焊 芳 耘 毁 烘 涪 奄 炬 祷 4 . 3 _ _ 酵 母 细 胞 的 固 定 化 人 教 版 生 物 选 修 1 专 题 4 3、配制海藻酸钠溶液: 0.7g海藻酸10
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