基礎(chǔ)知識（一）固定化酶的應(yīng)用實例高果糖漿溶液葡萄糖異構(gòu)酶混合液傳統(tǒng)方法的局限性：

1、不能重復(fù)利用，成本高。

2、反應(yīng)后酶混在產(chǎn)物中，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量一、固定化酶的應(yīng)用實例――生產(chǎn)高果糖漿（1）高果糖漿的生產(chǎn)原理：葡萄糖異構(gòu)酶果糖葡萄糖（2）固定化酶的反應(yīng)柱示意圖固定化酶技術(shù)的優(yōu)點？1、既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，避免了污染和浪費。2、可被反復(fù)利用。缺點？一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)，不能催化一系列的酶促反應(yīng)（二）固定化細(xì)胞技術(shù)1、什么是固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)？2、常見的固定方法有哪些？酶和細(xì)胞的固定化更適用于哪些方法，為什么？3、從操作角度來考慮，你認(rèn)為固定化酶技術(shù)與固定化細(xì)胞技術(shù)哪一種方法更容易？哪一種方法對酶活性的影響更??？4、固定化細(xì)胞固定的是一種酶還是一系列酶？5、如果想將微生物的發(fā)酵過程變成連續(xù)的酶反應(yīng)，應(yīng)該選擇哪種方法？6、如果反應(yīng)物是大分子物質(zhì)，又應(yīng)該選擇哪種方法？7、固定化細(xì)胞常用的載體有哪些？閱讀教材P50，找出以下問題：（成本低，操作更容易）二、固定化技術(shù)包埋法化學(xué)結(jié)合法物理吸附法酶細(xì)胞包埋法化學(xué)結(jié)合法細(xì)胞包埋法化學(xué)結(jié)合法細(xì)胞物理吸附法酶包埋法化學(xué)結(jié)合法細(xì)胞類型優(yōu)點不足直接使用酶催化效率高，低耗能、低污染等對環(huán)境條件非常敏感，易失活；溶液中的酶難回收，不能再次利用，生產(chǎn)成本高；反應(yīng)后酶會混在產(chǎn)物中，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量、純度固定化酶酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，固定在載體上的酶可以反復(fù)利用一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)，而在生產(chǎn)實踐中，很多產(chǎn)物的形成都通過一系列的酶促反應(yīng)才能得到的固定化細(xì)胞成本更低，操作更容易固定后細(xì)胞內(nèi)的酶與反應(yīng)物不容易接近，可能導(dǎo)致反應(yīng)效果下降等總結(jié)：制備固定化酵母細(xì)胞(三)實驗操作1、酵母細(xì)胞的活化活化的概念：在缺水的狀態(tài)下，微生物會處于休眠狀態(tài)。活化就是讓處于休眠狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)活化的本質(zhì)：加快新陳代謝活化操作注意點：1、所用容器要大一些；防止體積膨大，活化液溢出容器外。2、要保證酵母菌的活性；3、物種要單一；4、注意水的用量。2、配制物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L

CaCl2溶液使海藻酸鈉發(fā)生聚沉，形成凝膠珠思考：1、配制物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L的CaCl2溶液有什么作用？2、溶解時用到的蒸餾水能否換成自來水，為什么？不能，防止自來水中各種離子影響實驗結(jié)果。3．配制海藻酸鈉溶液思考：①配制的海藻酸鈉溶液具體作用是什么？②在加熱的過程中，為什么要用小火，或者間斷加熱？包埋酶或細(xì)胞防止加熱太快，海藻酸鈉會發(fā)生焦糊注意：加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環(huán)，涉及到實驗的成??！海藻酸鈉的濃度涉及到固定化細(xì)胞的質(zhì)量。如果海藻酸鈉濃度過高，將很難形成凝膠珠；如果濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)目少，影響實驗效果。4、海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合

將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加入已活化的醉母細(xì)胞，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，使其混合均勻，再轉(zhuǎn)移至注射器中。為什么海藻酸鈉溶液要冷卻？防止溫度過高殺死酵母細(xì)胞5、固定化酵母細(xì)胞以恒定的速度緩慢的將注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，將形成的凝膠珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右思考：①為什么剛形成的凝膠珠要在CaCl2溶液中浸泡30min左右？②如何檢驗?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格？海藻酸鈉膠體在CaCl2這種電解質(zhì)的作用下，發(fā)生聚沉，形成凝膠珠穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，需穩(wěn)定30min左右。檢驗?zāi)z珠方法:1、用鑷子夾起一個凝膠珠放桌上用手?jǐn)D壓，如不易破裂，沒有液體流出，表明的制作成功。2、用力摔打凝膠珠，如凝膠珠很容易彈起，表明制備凝膠珠成功。用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵(三)實驗操作

1、將固定化的酵母細(xì)胞（凝膠珠）用蒸餾水沖洗

2到3次。2、將150ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖溶液轉(zhuǎn)移到

200ml的錐形瓶中，再加入固定好的酵母細(xì)胞，置于25攝氏度下發(fā)酵24h。問題思考：1、為什么要用蒸餾水沖洗2到3次？

2、發(fā)酵時為什么要將溫度控制在25℃？3、如果要求制作反復(fù)使用的固定化酵母細(xì)胞應(yīng)該在實驗中注意哪些問題？洗去凝膠珠表面的電解質(zhì)

實驗步驟：1、酵母細(xì)胞的活化。2g干酵母+20ml蒸餾水→50ml燒杯→攪拌均勻→放置1h使之活化（已完成于小燒杯中）2、配制物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L的CaCl2溶液。0.83gCacl2+150ml蒸餾水→200ml燒杯→溶解備用3、配制海藻酸鈉溶液（1.4g海藻酸鈉+20ml水→50ml燒杯→酒精燈小火或間斷加熱，不斷攪拌使之熔化，蒸餾水定容到20ml）。4、待海藻酸鈉冷卻后與酵母細(xì)胞混合。冷卻至室溫混合，攪拌均勻吸入注射器5、固定化酵母細(xì)胞用注射器吸取混合液后，在恒定高度（15-20cm，過低凝膠珠形狀不規(guī)則，過高液體容易飛濺）緩慢勻速滴加到CaCl2溶液中。

要求：1、根據(jù)導(dǎo)學(xué)案上的實驗步驟提示，組長分工，組內(nèi)成員合作進(jìn)行實驗，嚴(yán)格遵守實驗注意事項。2、所有實驗物品輕拿輕放?；顒?：動手操作（四）實驗操作結(jié)果分析與評價1．觀察凝膠珠的顏色和形狀問題思考：①如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，說明什么？②如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說明什么？凝膠珠顏色過淺、呈白色，說明海藻酸鈉的濃度偏低，固定的酵母細(xì)胞數(shù)目較少；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說明海藻酸鈉的濃度偏高，制作失敗，需要再作嘗試。2．觀察發(fā)酵的葡萄糖溶液還有其他方法嗎？利用固定的酵母細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)生酒精和CO2，可以看到產(chǎn)生了很多氣泡，同時會聞到酒味。問題思考：當(dāng)觀察到哪些現(xiàn)象時，可說明實驗獲得成功？為什么？課堂練習(xí)1、海藻酸鈉在水中溶解的速度較慢，需要經(jīng)過加熱促進(jìn)其溶解，采用的最好加熱方法是A快速加熱B持續(xù)高溫加熱C小火間斷加熱D灼燒加熱2．下列不是用于包埋法固定化細(xì)胞的載體是A．瓊脂糖B．醋酸纖維素C．聚丙烯酰胺D．聚乙烯樹脂3．固定化細(xì)胞技術(shù)不包括A．包埋法B．化學(xué)結(jié)合化C．物理法D．生物法4、制備固定化酵母細(xì)胞的過程中錯誤的是（）A、取干酵母，加入蒸餾水，使其活化B、配制海藻酸鈉時，大火加熱，直到溶化C、將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加入已活化的酵母細(xì)胞D、將凝膠珠在Cacl2溶液中浸泡30min左右5、下列固定化酵母細(xì)胞的制備步驟中不恰當(dāng)?shù)氖?/p>

A．應(yīng)使干酵母與水混合并攪拌，以利于酵母菌活化

B．配制海藻酸鈉溶液時要用小火或間斷加熱的方法

C．向剛?cè)芑玫暮Ｔ逅徕c溶液中加入已活化的酵母菌細(xì)胞，充分?jǐn)嚢璨⒒旌暇鶆?/p>

D．將與酵母菌混勻的海藻酸鈉溶液注入CaCl2溶液中，會觀察到CaCl2溶液中有球形或橢球形的凝膠珠形成6、酶固定化技術(shù)與細(xì)胞固定化技術(shù)的關(guān)系是A酶固定化技術(shù)是細(xì)胞固定化技術(shù)的基礎(chǔ)B細(xì)胞固定化技術(shù)是酶固定化技術(shù)的基礎(chǔ)C酶固定化技術(shù)與細(xì)胞固定化技術(shù)是同時發(fā)展起來的D固定化細(xì)胞技術(shù)先于酶固定化技術(shù)7、固定化酶技術(shù)常采用A包埋法B化學(xué)結(jié)合和物理吸附法C活化法D微囊化法8、下列有關(guān)固定化技術(shù)的敘述，正確的是A．固定化酶只是在細(xì)胞內(nèi)才能發(fā)揮作用B．固定化酶能提高酶的利用率C．酶的固定是酶分離純化的常用方法D．固定化酶的固定化方式就是吸附在固體表面上。9、研究認(rèn)為，用固定化酶技術(shù)處理污染物是很有前途的。如將從大腸桿菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龍膜上制成制劑，可以用來降解殘留在土壤中的有機磷農(nóng)藥，與用微生物降解相比，其作用不需要適宜的（）A、溫度B、PHC、水分D、營養(yǎng)10、下列敘述不正確的是（）A、從操作角度來考慮，固定化細(xì)胞比固定化酶容易B、固定化細(xì)胞比固定化酶對酶的活性影響更小C、固定化細(xì)胞固定的是一種酶D、將微生物的發(fā)酵過程變成連續(xù)的酶反應(yīng)應(yīng)選擇固定化細(xì)胞技術(shù)11、固定化細(xì)胞對酶的活性影響最小，根本原因是()A．避免了細(xì)胞破碎、酶的提取純化過程B．固定化細(xì)胞在多種酶促反應(yīng)中連續(xù)發(fā)揮作用C．促化反應(yīng)結(jié)束后，能被吸收和重復(fù)利用D．細(xì)胞結(jié)構(gòu)保證了各種酶在細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)中有效的發(fā)揮作用內(nèi)容總結(jié)基礎(chǔ)知識。一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)，。1、什么是固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)。3、從操作角度來考慮，你認(rèn)為固定化酶技術(shù)與固定化細(xì)胞技術(shù)哪一種方法更容易。5、如果想將微生物的發(fā)酵過程變成連續(xù)的酶反應(yīng)，應(yīng)該選擇哪種方法。成本更低，操作更容易。1、配制物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L的CaCl2溶液。注意：加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環(huán)，涉及到實驗的成敗。海藻酸鈉的濃度涉及到固定化細(xì)胞的質(zhì)量。如