课件51张PPT。基础知识(一) 固定化酶的应用实例 ——生产高果糖浆(1)高果糖浆的生产原理:葡萄糖异构酶果糖葡萄糖(2)葡萄糖异构酶固定: 将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上,装入反应柱中。
(3)高果糖浆的生产操作:
从反应柱上端注入葡萄糖溶液,从下端流出果糖溶液,一个反应柱可连续使用半年。 2.固定化酶的反应柱示意图(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法包埋法(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法将酶(或细胞)包埋在细微网格里包埋法(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法将酶(或细胞)包埋在细微网格里包埋法化学结合法(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法将酶(或细胞)包埋在细微网格里将酶(或细胞)相互连接起来包埋法化学结合法(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法将酶(或细胞)包埋在细微网格里将酶(或细胞)相互连接起来包埋法化学结合法吸附法(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法将酶(或细胞)包埋在细微网格里将酶(或细胞)相互连接起来将酶(或细胞)吸附在载体表面上包埋法化学结合法吸附法【比较】酶和细胞的固定方法和特点2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别联系:应用相同,都能催化某些反应2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别联系:应用相同,都能催化某些反应区别:1) 固定化细胞技术操作容易,成本低, 容易回收;2) 固定化细胞技术对酶活性影响更小;3) 固定化细胞固定的一系列酶;4) 由于大分子难以通过细胞膜,因此固 定化细胞的应用有一定的限制;〖思考〗将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应,应当固定(酶、细胞);若将蛋白质变成氨基酸,应当固定(酶、细胞)。〖思考〗将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应,应当固定(酶、细胞);若将蛋白质变成氨基酸,应当固定(酶、细胞)。3. 固定化细胞的材料:
固定化细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料,如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等1. 制备固定化酵母细胞
(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。2. 实验设计〖思考2〗活化是指什么?1. 制备固定化酵母细胞
(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。2. 实验设计 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。〖思考2〗活化是指什么?1. 制备固定化酵母细胞
(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。2. 实验设计(2)配制CaCl2溶液:
0.83gCaCl2+150mL蒸馏水 →200mL烧杯→溶解备用。(3)配制海藻酸钠溶液:
0.7g海藻酸+10mL水→50mL烧杯→酒精灯微火(或间断)加热,并不断搅拌,使之溶化→蒸馏水定容到10mL。(3)配制海藻酸钠溶液:
0.7g海藻酸+10mL水→50mL烧杯→酒精灯微火(或间断)加热,并不断搅拌,使之溶化→蒸馏水定容到10mL。〖思考3〗微火加热并不断搅拌的目的是什么?防止海藻酸钠焦糊。(3)配制海藻酸钠溶液:
0.7g海藻酸+10mL水→50mL烧杯→酒精灯微火(或间断)加热,并不断搅拌,使之溶化→蒸馏水定容到10mL。〖思考3〗微火加热并不断搅拌的目的是什么?(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合:
将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入活化酵母细胞液,搅拌后吸入到注射器中。(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合:
将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入活化酵母细胞液,搅拌后吸入到注射器中。〖思考4〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞?(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合:
将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入活化酵母细胞液,搅拌后吸入到注射器中。〖思考4〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞?防止高温杀死酵母细胞。(5)固定化酵母细胞:
以恒定速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中,形成凝胶珠状颗粒。(6)冲洗:将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗2~3次。(二)固定化酵母细胞的发酵(二)固定化酵母细胞的发酵(6)冲洗:将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗2~3次。
(7)发酵:150mL10%葡萄糖+固定化酵母细胞→200mL锥形瓶→密封→25℃发酵24h。〖思考5〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封?
〖思考6〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的?
〖思考7〗在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中,需要无菌操作吗?〖思考5〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封?
〖思考6〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的?
〖思考7〗在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中,需要无菌操作吗?酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。〖思考5〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封?
〖思考6〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的?
〖思考7〗在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中,需要无菌操作吗?酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。酵母菌进行无氧呼吸产生的。〖思考5〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封?
〖思考6〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的?
〖思考7〗在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中,需要无菌操作吗?酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。酵母菌进行无氧呼吸产生的。需要。播放“酵母细胞的固定化.DAT”例1.下列有关固定化技术的叙述,正确的是( )
A. 固定化酶只是在细胞内才能发挥作用
B. 固定化酶能提高酶的利用率
C. 酶的固定是酶分离纯化的常用方法
D.固定化酶的固定化方式就是吸附在 固体表面上。例1.下列有关固定化技术的叙述,正确的是( )
A. 固定化酶只是在细胞内才能发挥作用
B. 固定化酶能提高酶的利用率
C. 酶的固定是酶分离纯化的常用方法
D.固定化酶的固定化方式就是吸附在 固体表面上。√例2. 关于固定化细胞的叙述,正确的是
A. 催化效率高,低耗能、低污染
B. 对环境的条件非常敏感,容易失活
C. 既能与反应物充分接触,又能与产物 分离
D. 成本低、操作简单,但反应效果可能 很低例2. 关于固定化细胞的叙述,正确的是
A. 催化效率高,低耗能、低污染
B. 对环境的条件非常敏感,容易失活
C. 既能与反应物充分接触,又能与产物 分离
D. 成本低、操作简单,但反应效果可能 很低√例3. 溶解海藻酸钠,最好采用______加热的方法
A. 小火间断
B. 小火持续
C. 大火间断
D. 大火持续例3. 溶解海藻酸钠,最好采用______加热的方法
A. 小火间断
B. 小火持续
C. 大火间断
D. 大火持续√例4.关于酵母菌的叙述,正确的是
A. 酵母菌在营养物质充足时、环境适宜 时,依靠有性生殖进行繁殖
B. 酵母菌的代谢类型时异养厌氧型
C. 酵母菌的生物膜系统包括细胞膜、核 膜、各种的细胞器膜等膜
D. 用酵母菌酿酒时,应先密封后通气例4.关于酵母菌的叙述,正确的是
A. 酵母菌在营养物质充足时、环境适宜 时,依靠有性生殖进行繁殖
B. 酵母菌的代谢类型时异养厌氧型
C. 酵母菌的生物膜系统包括细胞膜、核 膜、各种的细胞器膜等膜
D. 用酵母菌酿酒时,应先密封后通气√例5. 将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态,下面加快的一项是
A. CO2的释放
B. 丙酮酸的氧化
C. 葡萄糖的利用
D. ATP的形成例5. 将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态,下面加快的一项是
A. CO2的释放
B. 丙酮酸的氧化
C. 葡萄糖的利用
D. ATP的形成√例6.固定化酶的优点是
A.有利于增加酶的活性
B.有利于产物的纯化
C.有利于提高反应速度
D.有利于酶发挥作用例6.固定化酶的优点是
A.有利于增加酶的活性
B.有利于产物的纯化
C.有利于提高反应速度
D.有利于酶发挥作用√例7. 下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是
A.琼脂糖
B.醋酸纤维素
C.聚丙烯酰胺
D.聚乙烯树脂例7. 下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是
A.琼脂糖
B.醋酸纤维素
C.聚丙烯酰胺
D.聚乙烯树脂√例8.固定化细胞技术不包括
A.包埋法
B.化学结合化
C.物理法
D.生物法例8.固定化细胞技术不包括
A.包埋法
B.化学结合化
C.物理法
D.生物法√课件42张PPT。1.生物体的遗传物质是什么?讨论2.真核生物的遗传物质存在于哪里?1.生物体的遗传物质是什么?讨论2.真核生物的遗传物质存在于哪里?1.生物体的遗传物质是什么?3.怎样才能将真核细胞内的遗传物质 分离来?讨论DNA的粗提取与鉴定用什么材料提取DNA?为什么?(一)实验材料的选取:(一)实验材料的选取:鸡血细胞做实验材料。原因:
1. 鸡血细胞核DNA含量丰富,材料易得
2. 鸡血细胞极易吸水胀破
3. 植物细胞外有细胞壁,其他动物细胞制取DNA有时需匀浆和离心,对设备要求较高,操作繁琐,历时较长。(二)破碎细胞,获取含DNA的滤液1. 若是动物细胞,如何获取DNA滤液?2. 若是植物细胞,如何获取DNA滤液?(二)破碎细胞,获取含DNA的滤液1. 若是动物细胞,如何获取DNA滤液?加入洗涤剂和食盐的作用分别是?
如果研磨不充分,会对实验结果产生什么影响?加入洗涤剂和食盐的作用分别是?
如果研磨不充分,会对实验结果产生什么影响?洗涤剂是一些离子去污剂,能溶解细胞膜,有利于DNA释放;食盐有利于DNA溶解加入洗涤剂和食盐的作用分别是?
如果研磨不充分,会对实验结果产生什么影响?洗涤剂是一些离子去污剂,能溶解细胞膜,有利于DNA释放;食盐有利于DNA溶解会使细胞核内DNA释放不完全,提取DNA量变少,影响实验结果,导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等滤液中的杂质可能有哪些细胞成分?(三)去除滤液中的杂质可能有核蛋白、多糖和RNA等杂质。(三)去除滤液中的杂质滤液中的杂质可能有哪些细胞成分? 根据DNA的理化性质,可以用哪些方法来去除滤液中的杂质?(三)去除滤液中的杂质 为什么反复地溶解与析出DNA,能够除去杂质?(注意:两种食盐溶液的浓度和作用)(三)去除滤液中的杂质(三)去除滤液中的杂质 为什么反复地溶解与析出DNA,能够除去杂质?(注意:两种食盐溶液的浓度和作用) 用高浓度的盐溶液能除去高盐中不能溶解的杂质;用低盐浓度使DNA析出,能除去在低盐溶液中的杂质。因此,反复溶解与析出DNA,就能除去与DNA溶解度不同的多种杂质。析出:
滤液+同体积95%冷却酒精 白色丝状物(四)DNA的析出(五)DNA的鉴定如何鉴定?对比反应是为了证明什么?原理?DNA+二苯胺 蓝色物沸水浴(五)DNA的鉴定如何鉴定?对比反应是为了证明什么?原理?三、操作提示 1. 以血液为实验材料,每100ml 加入3g柠檬酸钠,作为抗凝剂。 2. 加入酒精和用玻璃棒搅拌时,动作要轻缓,以免加剧DNA分子的断裂,导致DNA分子不能形成絮状沉淀。三、操作提示 1. 以血液为实验材料,每100ml 加入3g柠檬酸钠,作为抗凝剂。 2. 加入酒精和用玻璃棒搅拌时,动作要轻缓,以免加剧DNA分子的断裂,导致DNA分子不能形成絮状沉淀。 3. 二苯胺试剂要现配现用,否则会影响鉴定的效果。三、操作提示 1. 以血液为实验材料,每100ml 加入3g柠檬酸钠,作为抗凝剂。试 验①加入柠檬酸钠溶液的目的是防止血凝固①加入柠檬酸钠溶液的目的是防止血凝固②加速血细胞破裂①加入柠檬酸钠溶液的目的是防止血凝固②加速血细胞破裂 ③溶解DNA ①加入柠檬酸钠溶液的目的是防止血凝固②加速血细胞破裂 ③溶解DNA ④使2mol/L的NaCl溶液稀释至0.14mol/L使得 DNA最大限度地析出 ①加入柠檬酸钠溶液的目的是防止血凝固②加速血细胞破裂 ③溶解DNA ④使2mol/L的NaCl溶液稀释至0.14mol/L使得 DNA最大限度地析出 ⑥使含DNA的黏稠物尽可能多的溶解于溶液中①加入柠檬酸钠溶液的目的是防止血凝固②加速血细胞破裂 ③溶解DNA ④使2mol/L的NaCl溶液稀释至0.14mol/L使得 DNA最大限度地析出 ⑥使含DNA的黏稠物尽可能多的溶解于溶液中⑦除去含DNA的滤液中的杂质①加入柠檬酸钠溶液的目的是防止血凝固②加速血细胞破裂 ③溶解DNA ④使2mol/L的NaCl溶液稀释至0.14mol/L使得 DNA最大限度地析出 ⑥使含DNA的黏稠物尽可能多的溶解于溶液中⑦除去含DNA的滤液中的杂质⑧提取DNA①加入柠檬酸钠溶液的目的是防止血凝固②加速血细胞破裂 ③溶解DNA ④使2mol/L的NaCl溶液稀释至0.14mol/L使得 DNA最大限度地析出 ⑥使含DNA的黏稠物尽可能多的溶解于溶液中⑦除去含DNA的滤液中的杂质⑧提取DNA⑨A出现蓝色 B无变化讨论 此实验过程中有几次过滤,几次析出?分别在哪一步?答: 整个实验共“两次过滤,两次析出” 此实验过程中有几次过滤,几次析出?分别在哪一步?讨论两次过滤两次过滤第一次: DNA存在于滤液里 第一步
第二次: DNA存在于滤液里 第六步 过滤时使用的纱布层数与需用滤液或黏稠物有关,第二次要用其滤出的黏稠物有关,所以要使用多层纱布,第一次和第三次均要用其滤液,使用的纱布为1-2层两次过滤第一次: DNA存在于滤液里 第一步
第二次: DNA存在于滤液里 第六步③两次析出③两次析出第一次:用0.14 mol/L 的NaCI溶液③两次析出第一次:用0.14 mol/L 的NaCI溶液第三步③两次析出第一次:用0.14 mol/L 的NaCI溶液第三步第二次:用冷却的95%的酒精③两次析出第一次:用0.14 mol/L 的NaCI溶液第三步第二次:用冷却的95%的酒精第七步课件56张PPT。酵母细胞的固定化基础知识(一) 固定化酶的应用实例 ——生产高果糖浆(1)高果糖浆的生产原理:葡萄糖异构酶果糖葡萄糖(2)葡萄糖异构酶固定: 将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上,装入反应柱中。
(3)高果糖浆的生产操作:
从反应柱上端注入葡萄糖溶液,从下端流出果糖溶液,一个反应柱可连续使用半年。 2.固定化酶的反应柱示意图(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法包埋法(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法将酶(或细胞)包埋在细微网格里包埋法(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法将酶(或细胞)包埋在细微网格里包埋法化学结合法(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法将酶(或细胞)包埋在细微网格里将酶(或细胞)相互连接起来包埋法化学结合法(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法将酶(或细胞)包埋在细微网格里将酶(或细胞)相互连接起来包埋法化学结合法吸附法(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法将酶(或细胞)包埋在细微网格里将酶(或细胞)相互连接起来将酶(或细胞)吸附在载体表面上包埋法化学结合法吸附法【比较】酶和细胞的固定方法和特点2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别联系:应用相同,都能催化某些反应2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别联系:应用相同,都能催化某些反应区别:1) 固定化细胞技术操作容易,成本低, 容易回收;2) 固定化细胞技术对酶活性影响更小;3) 固定化细胞固定的一系列酶;4) 由于大分子难以通过细胞膜,因此固 定化细胞的应用有一定的限制;〖思考〗将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应,应当固定(酶、细胞);若将蛋白质变成氨基酸,应当固定(酶、细胞)。〖思考〗将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应,应当固定(酶、细胞);若将蛋白质变成氨基酸,应当固定(酶、细胞)。3. 固定化细胞的材料:
固定化细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料,如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等1. 制备固定化酵母细胞
(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。2. 实验设计〖思考2〗活化是指什么?1. 制备固定化酵母细胞
(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。2. 实验设计 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。〖思考2〗活化是指什么?1. 制备固定化酵母细胞
(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。2. 实验设计(2)配制CaCl2溶液:
0.83gCaCl2+150mL蒸馏水 →200mL烧杯→溶解备用。(3)配制海藻酸钠溶液:
0.7g海藻酸+10mL水→50mL烧杯→酒精灯微火(或间断)加热,并不断搅拌,使之溶化→蒸馏水定容到10mL。(3)配制海藻酸钠溶液:
0.7g海藻酸+10mL水→50mL烧杯→酒精灯微火(或间断)加热,并不断搅拌,使之溶化→蒸馏水定容到10mL。〖思考3〗微火加热并不断搅拌的目的是什么?防止海藻酸钠焦糊。(3)配制海藻酸钠溶液:
0.7g海藻酸+10mL水→50mL烧杯→酒精灯微火(或间断)加热,并不断搅拌,使之溶化→蒸馏水定容到10mL。〖思考3〗微火加热并不断搅拌的目的是什么?(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合:
将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入活化酵母细胞液,搅拌后吸入到注射器中。(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合:
将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入活化酵母细胞液,搅拌后吸入到注射器中。〖思考4〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞?(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合:
将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入活化酵母细胞液,搅拌后吸入到注射器中。〖思考4〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞?防止高温杀死酵母细胞。(5)固定化酵母细胞:
以恒定速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中,形成凝胶珠状颗粒。(6)冲洗:将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗2~3次。(二).固定化酵母细胞的发酵(二).固定化酵母细胞的发酵(6)冲洗:将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗2~3次。
(7)发酵:150mL10%葡萄糖+固定化酵母细胞→200mL锥形瓶→密封→25℃发酵24h。实验录像〖思考5〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封?
〖思考6〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的?
〖思考7〗在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中,需要无菌操作吗?〖思考5〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封?
〖思考6〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的?
〖思考7〗在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中,需要无菌操作吗?酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。〖思考5〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封?
〖思考6〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的?
〖思考7〗在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中,需要无菌操作吗?酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。酵母菌进行无氧呼吸产生的。〖思考5〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封?
〖思考6〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的?
〖思考7〗在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中,需要无菌操作吗?酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。酵母菌进行无氧呼吸产生的。需要。例1.下列有关固定化技术的叙述,正确的是( )
A. 固定化酶只是在细胞内才能发挥作用
B. 固定化酶能提高酶的利用率
C. 酶的固定是酶分离纯化的常用方法
D.固定化酶的固定化方式就是吸附在 固体表面上。例1.下列有关固定化技术的叙述,正确的是( )
A. 固定化酶只是在细胞内才能发挥作用
B. 固定化酶能提高酶的利用率
C. 酶的固定是酶分离纯化的常用方法
D.固定化酶的固定化方式就是吸附在 固体表面上。√例2. 关于固定化细胞的叙述,正确的是
A. 催化效率高,低耗能、低污染
B. 对环境的条件非常敏感,容易失活
C. 既能与反应物充分接触,又能与产物 分离
D. 成本低、操作简单,但反应效果可能 很低例2. 关于固定化细胞的叙述,正确的是
A. 催化效率高,低耗能、低污染
B. 对环境的条件非常敏感,容易失活
C. 既能与反应物充分接触,又能与产物 分离
D. 成本低、操作简单,但反应效果可能 很低√例3. 溶解海藻酸钠,最好采用______加热的方法
A. 小火间断
B. 小火持续
C. 大火间断
D. 大火持续例3. 溶解海藻酸钠,最好采用______加热的方法
A. 小火间断
B. 小火持续
C. 大火间断
D. 大火持续√例4.关于酵母菌的叙述,正确的是
A. 酵母菌在营养物质充足时、环境适宜 时,依靠有性生殖进行繁殖
B. 酵母菌的代谢类型时异养厌氧型
C. 酵母菌的生物膜系统包括细胞膜、核 膜、各种的细胞器膜等膜
D. 用酵母菌酿酒时,应先密封后通气例4.关于酵母菌的叙述,正确的是
A. 酵母菌在营养物质充足时、环境适宜 时,依靠有性生殖进行繁殖
B. 酵母菌的代谢类型时异养厌氧型
C. 酵母菌的生物膜系统包括细胞膜、核 膜、各种的细胞器膜等膜
D. 用酵母菌酿酒时,应先密封后通气√例5. 将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态,下面加快的一项是
A. CO2的释放
B. 丙酮酸的氧化
C. 葡萄糖的利用
D. ATP的形成例5. 将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态,下面加快的一项是
A. CO2的释放
B. 丙酮酸的氧化
C. 葡萄糖的利用
D. ATP的形成√例6.固定化酶的优点是
A.有利于增加酶的活性
B.有利于产物的纯化
C.有利于提高反应速度
D.有利于酶发挥作用例6.固定化酶的优点是
A.有利于增加酶的活性
B.有利于产物的纯化
C.有利于提高反应速度
D.有利于酶发挥作用√例7. 下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是
A.琼脂糖
B.醋酸纤维素
C.聚丙烯酰胺
D.聚乙烯树脂例7. 下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是
A.琼脂糖
B.醋酸纤维素
C.聚丙烯酰胺
D.聚乙烯树脂√例8.固定化细胞技术不包括
A.包埋法
B.化学结合化
C.物理法
D.生物法例8.固定化细胞技术不包括
A.包埋法
B.化学结合化
C.物理法
D.生物法√巩固练习1、酶固定化技术与细胞固定化技术的关系是
A 酶固定化技术是细胞固定化技术的基础
B 细胞固定化技术是酶固定化技术的基础
C 酶固定化技术与细胞固定化技术是同时发展起来的
D 固定化细胞技术先于酶固定化技术2、固定化酶技术常采用
A 包埋法 B 化学结合和物理吸附法
C 活化法 D 微囊化法
3、海藻酸钠在水中溶解的速度较慢,需要经过加热促进其溶解,采用的最好加热方法是
A 快速加热 B 持续高温加热
C 小火间断加热 D 灼烧加热4、酵母菌的活化是指
A 让酵母细胞恢复运动状态
B 让酵母细胞在缺水状态下更容易休眠
C 让酵母细胞内酶活性加倍
D 让处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态5、细胞固定化技术与酶固定化技术相比,所具备的特点是
A 成本更低、操作更容易、不能连续性生产
B 成本更高、操作更难、不能连续性生产
C 成本更低、操作更容易、能连续性生产
D 成本更低、操作更难、能连续性生产课件55张PPT。课题3 酵母细胞的固定化知识回顾:1、洗衣粉中添加________,可以更有效地清除顽渍。常用的酶制剂有_________________四类。2、影响酶活性的因素有_______、
________和_________。3、影响洗衣粉洗涤效果的因素有 _______ 。在食品、化工、轻纺、医药等领域大规模使用酶制剂,说明酶制剂使用有很多优点,你能举出一些例子吗?催化效率高、低能耗、低污染等。
酶制剂的使用有缺点吗?
你能举出一些例子吗?酶制剂存在的缺陷:
1、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,不能被再次利用,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。 如果你是工程技术人员,你如何解决这个问题?1、解决酶应用中存在问题的方法是?
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。一、固定化酶的应用实例1、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、固定化酶技术的优点:
(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、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。
你能写出果糖的分子式吗?
它属于什么糖?4、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。
你能写出方程式吗?5、固定化酶技术生产高果糖浆的图示:注意反应柱的各部分名称。
你能说出反应柱的优点吗?生产流程反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本,提高果糖的产量和质量。优点:练习:1、下列说法不正确的是( )
A、葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触,转化成的是果糖
B、从固定化酶反应柱下端流出的是果糖
C、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
D、酶溶解于葡萄糖溶液,可以从糖浆中回收2、研究认为,用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制剂,可以用来降解残留在土壤中的有机磷农药,与用微生物降解相比,其作用不需要适宜的( )
A、温度 B、PH
C、水分 D、营养酶: 优点:摧化效率高,低耗能低污染
实际问题:对环境条件敏感,易失活;溶液中的酶 很难收回,不能被再次利用,提高了生产成本;应后酶混在产物中,如不去除,会影响产品的品质
设想:将酶固定在不容于水的载体上固定化酶:优点:酶即能与反应物接触,又容易与反应物分离,同时,还可以反复利用
设想:酶是细胞合成的,能否将合成酶的细胞直接固定? 固定化细胞:成本低,操作更容易2.将酶固定化的方法将酶(或细胞)包埋在细微网格里将酶(或细胞)相互连接起来将酶(或细胞)吸附在载体表面上包埋法化学结合法吸附法 在生产实际中使用固定化酶技术有无不足?如有不足,怎么办?有。一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实际中很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能进行,所以操作比较麻烦。
可采用固定化细胞技术。二、固定化细胞技术1、概念:利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间的技术。细胞中含有一系列酶,在细胞正常生命活动的过程中,通过代谢产生所需要的代谢产物。酶和细胞固定方法的选择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(1)、方法(2)、原因①细胞个大,酶分子很小②个体大的细胞难以被吸附或结合而个小的酶容易从包埋的材料中漏出课堂讨论: 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,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3、固定化细胞常用的载体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 巩固练习1、酶固定化技术与细胞固定化技术的关系是
A 酶固定化技术是细胞固定化技术的基础
B 细胞固定化技术是酶固定化技术的基础
C 酶固定化技术与细胞固定化技术是同时发展起来的
D 固定化细胞技术先于酶固定化技术2、固定化细胞的优点是( )。
A.能催化大分子物质的水解
B.可催化一系列化学反应
C.与反应物易接近
D.有利于酶在细胞外发挥作用3、酶的固定方法不包括( )。
A.将酶吸附在固体表面上 B.将酶相互连接起来
C.将酶包埋在细微网格里 D.将酶制成固体酶制剂,如加酶洗衣粉中的酶4、如果反应物是大分子物质,采用那种方法催化受限制( )。
A.直接使用酶
B.使用化学方法结合的酶
C.使用固定化细胞
D.使用物理吸附法固定的酶5、下列关于酶和细胞的固定叙述不正确的是( )。
A. 酶分子很小,易采用包埋法
B.酶分子很小,易采用化学结合或物理吸附法固定的酶
C.细胞个大,难被吸附或结合
D.细胞易采用包埋法固定6、 关于固定化酶的叙述不正确的是 ( )。
A. 既能与反应物接触,又能与反应物分离
B.固定在载体上的酶可被反复利用
C.可催化一系列反应 D.酶的活性和稳定性受到限制7、固定化细胞对酶的活性影响最小,根本原因是( )。
A.避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程
B.固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用
C.促化反应结束后,能被吸收和重复利用
D.细胞结构保证了各种酶在细胞内化学反应中有效的发挥作用8、固定化酶技术常采用
A 包埋法 B 化学结合和物理吸附法
C 活化法 D 微囊化法
9、细胞固定化技术与酶固定化技术相比,所具备的特点是
A 成本更低、操作更容易、不能连续性生产
B 成本更高、操作更难、不能连续性生产
C 成本更低、操作更容易、能连续性生产
D 成本更低、操作更难、能连续性生产三、实验操作(一)制备固定化酵母细胞阅读P50~51思考下列问题:(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?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?
怎样活化?
应注意什么?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。
你能说出理由吗?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左右使其活化思考:
你认为酵母的活化操作有哪些注意事项?
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。2、配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液称取无水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。3、配制海藻酸钠溶液操作:
称取0.7g海藻酸钠,放入50mL小烧杯中.加人10mL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,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 加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环,涉及到实验的成败,一定要按照教材的提示进行操作。海藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高,将很难形成凝胶珠;如果浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少,影响实验效果。应当注意什么问题?4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入已活化的醉母细胞,进行充分搅拌,使其混合均匀,再转移至注射器中。
为什么海藻酸钠溶液要冷却?5、固定化酵母细胞 以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的Cacl2溶液中,观察液滴在Cacl2溶液中形成凝胶珠的情形。将这些凝胶珠在Cacl2溶液中浸泡30 min左右。
你知道还有什么地方可以用到氯化钙? 刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间,以便形成稳定的结构。
检验凝胶珠的质量是否合格,可以使用下列方法:
一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压,如果凝胶珠不容易破裂,没有液体流出,就表明凝胶珠的制作成功。
二是在实验桌上用力摔打凝胶珠,如果凝胶珠很容易弹起,也能表明制备的凝胶珠是成功的。这一阶段成功与否呢?怎样评价?观察凝胶珠的颜色和形状:
如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说明海藻酸钠的浓度偏低,固定的酵母细胞数目较少;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明海藻酸钠的浓度偏高,制作失败,需要再作尝试。(二)用固定化细胞发酵1、将固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2-3次。
2、 将150mL质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到200mL的锥形瓶中,再加入固定好的酵母细胞,置于25℃下发酵24h。这一阶段成功与否呢?怎样评价?观察发酵的葡萄糖溶液;
利用固定的酵母细胞发酵产生酒精,可以看到产生了很多气泡,同时会闻到酒味。
还有其他方法吗?请思考课后练习
P52练习:1、制备固定化酵母细胞的过程中错误的是( )
A、取干酵母,加入蒸馏水,使其活化
B、配制海藻酸钠时,加热用大火,直到海藻酸钠溶化为止
C、将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入已活化的酵母细胞
D、将凝胶珠在Cacl2溶液中浸泡30 min左右2、下列叙述不正确的是( )
A、从操作角度来考虑,固定化细胞比固定化酶容易
B、固定化细胞比固定化酶对酶的活性影响更小
C、固定化细胞固定的是一种酶
D、将微生物的发酵过程变成连续的酶反应应选择固定化细胞技术课件21张PPT。专题四 酶的研究与应用课题3
酵母细胞的固定化优点:催化效率高、低耗能、低污染,大规模地应用于食品、化工等各个领域。存在的缺陷:1.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,不能被再次利用,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。解决的办法:酶制剂固定化酶技术什么是固定化酶?1.什么是高果糖浆?使用它有何好处?
2.生产高果糖浆需要什么酶?其作用是什么?
这种酶有何特点?
3.了解高果糖浆生产过程
4.这种方法的优点是什么?一、固定化酶的应用实例 阅读P49-50,并思考:基础知识 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。1.什么是高果糖浆?使用它有何好处?你能写出果糖的分子式吗? 它属于什么糖?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。2.生产高果糖浆需要什么酶?其作用是什么?这种酶有何特点?酶溶于葡萄糖溶液后,就无法回收,造成很大的浪费。3.固定化酶技术生产高果糖浆的过程:注意反应柱的各部分名称。(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你能说出反应柱的优点吗?4.固定化酶技术的优点:①反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本.
②提高了果糖的产量和质量。 在生产实际中使用固定化酶技术的不足:一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实际中很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能进行,所以操作比较麻烦。可采用固定化细胞技术怎么办?二、固定化细胞技术阅读P50:思考以下几个问题2.固定化酶或固定化细胞技术分别适合使用哪种方法?为什么?1.什么是固定化酶或固定化细胞技术,可以采用什么方法固定?3.固定化酶和固定化细胞的联系与区别4.本课题采用包埋法固定细胞,常用的载体材料有哪些? 利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间的技术。可用包埋法、化学结合法和物理吸附法1.什么是固定化酶或固定化细胞技术,可以采用什么方法固定?化学结合法 物理吸附法 2.固定化酶或固定化细胞技术分别适合使用哪种方法?为什么?化学结合法
物理吸附法 包埋法体积小,固定一种酶包埋法容易丢失体积大,固定一系列酶
难以化学结合和吸附 3.固定化酶和固定化细胞的联系与区别联系:应用相同,都能催化某些反应区别:(1)固定化细胞技术操作容易,成本低,容易回收; (2)固定化细胞技术对酶活性影响更小;(3)固定化细胞固定的一系列酶;(4)由于大分子难以通过细胞膜,因此固定化细胞的应用有一定的限制;明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺其共同的特点是不溶于水的多孔性载体海藻酸钠聚丙烯酰胺4.本课题采用包埋法固定细胞,常用的载体材料有哪些? (一)制备固定化酵母细胞阅读P50~51思考下列问题: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?实验操作 1.制备过程包括哪几个步骤?配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液将海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合固定化酵母细胞酵母细胞的活化CaCl2的作用是使海藻酸钠胶体发生聚沉,形成凝胶珠。以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配置好的CaCl2溶液中,滴加在CaCl2溶液中形成凝胶珠, 凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30分钟。 刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间,以便形成稳定的结构。
检验凝胶珠的质量是否合格,可以使用下列方法:
一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压,如果凝胶珠不容易破裂,没有液体流出,就表明凝胶珠的制作成功。
二是在实验桌上用力摔打凝胶珠,如果凝胶珠很容易弹起,也能表明制备的凝胶珠是成功的。2.你认为哪个步骤的操作是最重要的一环? 加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环,涉及到实验的成败,一定要按照教材的提示进行操作。海藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高,将很难形成凝胶珠;如果浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少,影响实验效果。 图为某同学利用海藻酸钠固定化酵母细胞的实验结果,出现此结果的可能原因有
A.海藻酸钠浓度过高
B.酵母细胞已经死亡
C.注射器中的溶液推进速度过快
D.注射器距离CaCl2溶液液面太近ACD(二)用固定化酵母细胞发酵1.将固定化的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2到3次。 2.将150ml质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到200ml的锥形瓶中,再加入固定好的酵母细胞,置于25摄氏度下发酵24h。 利用固定化酵母细胞发酵产生酒精,可以看到产生了很多气泡,同时会闻到酒味。 细胞的固定化要在严格的无菌条件下进行;反复使用固定化酵母细胞时,需要避免微生物的污染。
在应用固定化酵母细胞进行酒精发酵时要注意控制好温度,保证缺氧的环境,并且发酵时间要稍长一些,增强实验效果。 直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点海藻酸钠凝胶是从海藻中提取获得的藻酸盐,多价阳离子如Ca2+、Al3+ 可诱导凝胶形成。将微生物细胞与海藻酸钠溶液混匀后,通过注射器针头或相似的滴注器将上述混合液滴入CaCl2 溶液中,Ca2+从外部扩散进入海藻酸钠与细胞混合液珠内,使藻酸钠转变为水不溶的藻酸钙凝胶,由此将微生物细胞包埋在其中。 资料课件61张PPT。基础知识(一) 固定化酶的应用实例 ——生产高果糖浆(1)高果糖浆的生产原理:葡萄糖异构酶果糖葡萄糖(2)葡萄糖异构酶固定: 将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上,装入反应柱中。
(3)高果糖浆的生产操作:
从反应柱上端注入葡萄糖溶液,从下端流出果糖溶液,一个反应柱可连续使用半年。 2.固定化酶的反应柱示意图(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法包埋法(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法将酶(或细胞)包埋在细微网格里包埋法(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法将酶(或细胞)包埋在细微网格里包埋法化学结合法(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法将酶(或细胞)包埋在细微网格里将酶(或细胞)相互连接起来包埋法化学结合法(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法将酶(或细胞)包埋在细微网格里将酶(或细胞)相互连接起来包埋法化学结合法吸附法(二)固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法将酶(或细胞)包埋在细微网格里将酶(或细胞)相互连接起来将酶(或细胞)吸附在载体表面上包埋法化学结合法吸附法【比较】酶和细胞的固定方法和特点2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别联系:应用相同,都能催化某些反应2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别联系:应用相同,都能催化某些反应区别:1) 固定化细胞技术操作容易,成本低, 容易回收;2) 固定化细胞技术对酶活性影响更小;3) 固定化细胞固定的一系列酶;4) 由于大分子难以通过细胞膜,因此固 定化细胞的应用有一定的限制;〖思考〗将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应,应当固定(酶、细胞);若将蛋白质变成氨基酸,应当固定(酶、细胞)。〖思考〗将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应,应当固定(酶、细胞);若将蛋白质变成氨基酸,应当固定(酶、细胞)。3. 固定化细胞的材料:
固定化细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料,如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等1. 制备固定化酵母细胞
(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。2. 实验设计〖思考2〗活化是指什么?1. 制备固定化酵母细胞
(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。2. 实验设计 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。〖思考2〗活化是指什么?1. 制备固定化酵母细胞
(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。2. 实验设计(2)配制CaCl2溶液:
0.83gCaCl2+150mL蒸馏水 →200mL烧杯→溶解备用。(3)配制海藻酸钠溶液:
0.7g海藻酸钠+10mL水→50mL烧杯→酒精灯微火(或间断)加热,并不断搅拌,使之溶化→蒸馏水定容到10mL。(3)配制海藻酸钠溶液:
0.7g海藻酸+10mL水→50mL烧杯→酒精灯微火(或间断)加热,并不断搅拌,使之溶化→蒸馏水定容到10mL。〖思考3〗微火加热并不断搅拌的目的是什么?防止海藻酸钠焦糊。(3)配制海藻酸钠溶液:
0.7g海藻酸+10mL水→50mL烧杯→酒精灯微火(或间断)加热,并不断搅拌,使之溶化→蒸馏水定容到10mL。〖思考3〗微火加热并不断搅拌的目的是什么?(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合:
将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入活化酵母细胞液,搅拌后吸入到注射器中。(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合:
将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入活化酵母细胞液,搅拌后吸入到注射器中。〖思考4〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞?(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合:
将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入活化酵母细胞液,搅拌后吸入到注射器中。〖思考4〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞?防止高温杀死酵母细胞。(5)固定化酵母细胞:
以恒定速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中,形成凝胶珠状颗粒。(6)冲洗:将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗2~3次。(二).固定化酵母细胞的发酵(二).固定化酵母细胞的发酵(6)冲洗:将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗2~3次。
(7)发酵:150mL10%葡萄糖+固定化酵母细胞→200mL锥形瓶→密封→25℃发酵24h。〖思考5〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封?
〖思考6〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的?
〖思考7〗在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中,需要无菌操作吗?〖思考5〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封?
〖思考6〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的?
〖思考7〗在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中,需要无菌操作吗?酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。〖思考5〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封?
〖思考6〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的?
〖思考7〗在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中,需要无菌操作吗?酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。酵母菌进行无氧呼吸产生的。〖思考5〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封?
〖思考6〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的?
〖思考7〗在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中,需要无菌操作吗?酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。酵母菌进行无氧呼吸产生的。需要。直接使用酶、固定化酶和固定化细胞区别催化效率高,低耗能、低污染等。 催化效率高,低耗能、低污染等。 对环境条件非常敏感,容易失活;溶液中的酶很难回收,不能被www.haociju.com次利用,提高了生产成本;反应后酶会混在产物中,可能影响产品质量。 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。 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。 一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实践中,很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的。 成本低,操作更容易。 成本低,操作更容易。 固定后的细胞与反应物不容易接近,可能导致反应效果下降等。 例1.下列有关固定化技术的叙述,正确的是( )
A. 固定化酶只是在细胞内才能发挥作用
B. 固定化酶能提高酶的利用率
C. 酶的固定是酶分离纯化的常用方法
D.固定化酶的固定化方式就是吸附在 固体表面上。例1.下列有关固定化技术的叙述,正确的是( )
A. 固定化酶只是在细胞内才能发挥作用
B. 固定化酶能提高酶的利用率
C. 酶的固定是酶分离纯化的常用方法
D.固定化酶的固定化方式就是吸附在 固体表面上。√例2. 关于固定化细胞的叙述,正确的是
A. 催化效率高,低耗能、低污染
B. 对环境的条件非常敏感,容易失活
C. 既能与反应物充分接触,又能与产物 分离
D. 成本低、操作简单,但反应效果可能 很低例2. 关于固定化细胞的叙述,正确的是
A. 催化效率高,低耗能、低污染
B. 对环境的条件非常敏感,容易失活
C. 既能与反应物充分接触,又能与产物 分离
D. 成本低、操作简单,但反应效果可能 很低√例3. 溶解海藻酸钠,最好采用______加热的方法
A. 小火间断
B. 小火持续
C. 大火间断
D. 大火持续例3. 溶解海藻酸钠,最好采用______加热的方法
A. 小火间断
B. 小火持续
C. 大火间断
D. 大火持续√例4.关于酵母菌的叙述,正确的是
A. 酵母菌在营养物质充足时、环境适宜 时,依靠有性生殖进行繁殖
B. 酵母菌的代谢类型时异养厌氧型
C. 酵母菌的生物膜系统包括细胞膜、核 膜、各种的细胞器膜等膜
D. 用酵母菌酿酒时,应先密封后通气例4.关于酵母菌的叙述,正确的是
A. 酵母菌在营养物质充足时、环境适宜 时,依靠有性生殖进行繁殖
B. 酵母菌的代谢类型时异养厌氧型
C. 酵母菌的生物膜系统包括细胞膜、核 膜、各种的细胞器膜等膜
D. 用酵母菌酿酒时,应先密封后通气√例5. 将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态,下面加快的一项是
A. CO2的释放
B. 丙酮酸的氧化
C. 葡萄糖的利用
D. ATP的形成例5. 将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态,下面加快的一项是
A. CO2的释放
B. 丙酮酸的氧化
C. 葡萄糖的利用
D. ATP的形成√例6.固定化酶的优点是
A.有利于增加酶的活性
B.有利于产物的纯化
C.有利于提高反应速度
D.有利于酶发挥作用例6.固定化酶的优点是
A.有利于增加酶的活性
B.有利于产物的纯化
C.有利于提高反应速度
D.有利于酶发挥作用√例7. 下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是
A.琼脂糖
B.醋酸纤维素
C.聚丙烯酰胺
D.聚乙烯树脂例7. 下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是
A.琼脂糖
B.醋酸纤维素
C.聚丙烯酰胺
D.聚乙烯树脂√例8.固定化细胞技术不包括
A.包埋法
B.化学结合化
C.物理法
D.生物法例8.固定化细胞技术不包括
A.包埋法
B.化学结合化
C.物理法
D.生物法√课件35张PPT。429572439gao课题3
酵母细胞的固定化429572439gao一、基础知识1、酶制剂的概念和种类(一)酶制剂含有酶的制品①定义:多酶片、加酶洗衣粉中的蛋白酶和脂肪酶②种类:A、液体酶制剂治疗某些胃病的胃蛋白酶液B、固体酶制剂429572439gao2、酶的生产①提取法定义:采用一定的技术直接从动植物或微生物的组织、细胞中将酶提取出来优点:简单易行,在动植物或微生物资源丰富的地区具有应用价值实例:在屠宰厂,可以从家畜胰脏中提取出胰酶;在水果加工厂,可以从菠萝皮中提取出菠萝蛋白酶缺点:要有充足的原材料,广泛应用受到限制429572439gao②发酵法定义:通过微生物发酵获得所需要的酶如果是胞外酶,可以从发酵液中直接提取;如果是细胞内酶,则可将细胞弄碎再经过提取纯化而得到易培养、繁殖速度快、便于大规模生产优点:提取方式:429572439gao③化学合成法缺点:成本高、已知分子结构的酶提取出来的酶还要经过分离、纯化,再加入适量的稳定剂和填充剂,制成相应的酶制剂后才能用于催化化学反应3、酶的提取和分离纯化429572439gao①酶的提取盐溶液提取法、碱溶液提取法、有机溶剂提取法适宜的温度和pH和保护剂方法:条件:②酶的分离提纯沉淀技术(密度梯度离心法)层析技术方法:429572439gao4、酶制剂特点(看课本P49面)①天然酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感,容易失活②溶液中酶很难回收,不能再次利用,提高了生产成本③反应后,酶会混在产物中,影响产品质量,难以在工业生产中广泛应用(1)优点(2)实际问题催化效率高、低耗能、低污染,大规模地应用于食品、化工等各个领域如何解决这些问题?429572439gao(二)固定化酶固定化酶是指限制或固定于特定空间位置的酶,具体来说,是指经物理或化学方法处理,使酶变成不易随水流失即运动受到限制,而又能发挥催化作用的酶制剂(三)固定化细胞将细胞限制或定位于特定空间位置的方法称为细胞固定化技术被限制或定位于特定空间位置的细胞称为固定化细胞固定化技术:固定化细胞:429572439gao(四)直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点429572439gao(五)酶和细胞固定化方法(看课本P50面)思考:固定化酶或固定化细胞可以采取哪些方法?
各有什么利弊?429572439gao429572439gao429572439gao429572439gao(六)酶和细胞固定方法的选择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1、方法2、原因①细胞个大,酶分子很小②个体大的细胞难以被吸附或结合而个小的酶容易从包埋的材料中漏出429572439gao(七)固定化酶的应用实例1、高果糖浆①生产原料葡萄糖,葡萄糖是由淀粉转化而来是以酶法糖化淀粉所得的糖化液,经葡萄糖异构酶的异构作用,将其中一部分葡萄糖异构成果糖,由葡萄糖和果糖而组成的一种混合糖糖浆②生产机理429572439gao429572439gao③生产流程429572439gao④生产优点反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本,提高了果糖的产量和质量429572439gao二、实验操作(一)方法1、包埋法固定化细胞2、海藻酸钠作载体包埋酵母细胞(二)制备固定化酵母细胞429572439gao1、酵母细胞的活化① 过程称取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②注意事项A、选用的干酵母要具有较强的活性,而且物种单一B、在缺水状态下,微生物处于休眠状态。活化就是让处于( )的微生物重新恢复正常的生活状态休眠状态429572439gao429572439gao2、配置物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液① 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②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429572439gao3、配制海藻酸钠溶液称取0.7g海藻酸钠,放入50ml小烧杯中,加入10ml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10ml① 过程②注意事项加热时要用( ),或者( ),反复几次,直到海藻酸钠溶化为止小火间断加热429572439gao海藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高,将很难形成凝胶珠;如果浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少429572439gao429572439gao4、海藻酸钠溶液和酵母细胞混合将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入以活化的酵母细胞,进行充分搅拌,再转移至注射器中① 过程②注意事项A、溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温,否则会因温度过高杀死酵母菌429572439gao429572439gaoB、搅拌要彻底充分,使两者混合均匀,以免影响实验结果的观察(5)固定化酵母细胞以恒定的速度缓慢的将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中,将形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右① 过程429572439gao429572439gao②注意事项A、可利用海藻酸钠制成不含酵母菌的凝胶珠,用作对照B、海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质的作用下,发生聚沉,形成凝胶珠,需稳定30min左右(三)用固定化酵母细胞发酵①将固定化酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2-3次,洗去凝胶珠表面多余的电解质溶液1、过程429572439gao刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间,以便形成稳定的结构。检验凝胶珠的质量是否合格,可以使用下列方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压,如果凝胶珠不容易破裂,没有液体流出,就表明凝胶珠的制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠,如果凝胶珠很容易弹起,也能表明制备的凝胶珠是成功的429572439gao②将150ml质量分数为10%的葡萄糖溶液转移至200ml的锥形瓶中,再加入固定好的酵母细胞,置于25°C下发酵24h2、注意事项①控制好发酵温度,一般是室温25 °C②发酵时间可视具体情况而定,一般时间稍长一些,效果明显③可用不含酵母的凝胶珠做相同的处理,对照实验结果429572439gao429572439gao(一)观察凝胶珠的颜色和形状
如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说明海藻酸钠的浓度偏低,固定的酵母细胞数目较少;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明海藻酸钠的浓度偏高,制作失败,需要再作尝试。
(二)观察发酵的葡萄糖溶液
利用固定的酵母细胞发酵产生酒精,可以看到产生了很多气泡,同时会闻到酒味课题成果评价429572439gao