1、清溪中學(xué) 陳華毅,課題3 酵母細胞的固定化,一、課題目標(biāo),2嘗試制備固定化酵母細胞，并利用固定化酵母細胞進行酒精發(fā)酵。,1說出固定化酶和固定化細胞的作用和原理。,基礎(chǔ)知識,（一）固定化酶的應(yīng)用實例,1.利用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿的實例,（1）高果糖漿的生產(chǎn)需要 酶,葡萄糖異構(gòu),（2）葡萄糖異構(gòu)酶的優(yōu)點,穩(wěn)定性好、可以持續(xù)發(fā)揮作用,（3）在生產(chǎn)中直接使用酶有什么缺點？,酶溶解于葡萄糖溶液后，無法回收，造成浪費,2.固定化酶的反應(yīng)柱示意圖,3.固定化酶在生產(chǎn)實踐中的優(yōu)點,反應(yīng)柱能連續(xù)使用半年，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了果糖的產(chǎn)量和質(zhì)量。,（二）固定化細胞技術(shù),1.將酶或細胞固定化的方法,將酶（或

2、細胞）包埋在細微網(wǎng)格里,將酶（或細胞）相互連接起來,將酶（或細胞）吸附在載體表面上,包埋法,化學(xué)結(jié)合法,吸附法,2.固定化酶和固定化細胞的聯(lián)系與區(qū)別,聯(lián)系：應(yīng)用相同，都能催化某些反應(yīng),區(qū)別,1）固定化細胞技術(shù)操作容易，成本低，容易回收；,2）固定化細胞技術(shù)對酶活性影響更小；,3）固定化細胞固定的一系列酶；,4）由于大分子難以通過細胞膜，因此固定化細胞的應(yīng)用有一定的限制；,3.固定化酶和固定化細胞常用的載體材料,明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等，,其共同的特點是不溶于水的多孔性載體,（一）制備固定化酵母細胞,實驗操作,1、酵母細胞的活化,2、配制物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L

3、的CaCl2,3、配制海藻酸鈉的溶液,4、海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合,5、固定化酵母細胞,（二）用固定化酵母細胞發(fā)酵,實驗操作,1、將固定化的酵母細胞（凝膠珠）用蒸餾水沖洗2到3次。,2、將150ml質(zhì)量分數(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胞，置于25攝氏度下發(fā)酵24h。,在缺水的狀態(tài)下，微生物會處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)。酵母細胞所需要的活化時間較短，一般需要0.51 h，教師需要提前做好準備。此外，酵母細胞活化時體積會變大，因此活化前應(yīng)該選擇體積足夠大的容器，以避免酵母細胞的活化液溢出容器外。,（一）酵母細胞的活化,實驗操作過程中要注意的下列問題,（二）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，教師一定要提醒學(xué)生按照教材的提示進行操作。海藻酸鈉的濃度涉及到固定化細胞的質(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胞的數(shù)目少，影響實驗效果。,（三）剛形成的凝膠珠應(yīng)在CaCl2溶液中浸泡一段時間，以便形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。檢驗?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格，可以使用下列方法。一是用鑷子夾起一個凝膠珠放在實驗桌上用手擠壓，如果凝膠珠不容易破裂，沒有