4.3《酵母细胞的固定化》PPT课件（新人教版-选修1）

(共15张PPT)
新课标人教版课件系列
《高中生物》
选修１
课题３
《酵母细胞的固定化 》
专题４《酶的研究与应用》
教学目标
知识与能力：
1．说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。
2．尝试制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
课题重点与难点
教学重点：
制备固定化酵母细胞。
教学难点：
制备固定化酵母细胞。
一、课题目标
2．尝试制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
1．说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。
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糖浆的实例
（1）高果糖浆的生产需要 酶
葡萄糖异构
（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
2.固定化酶的反应柱示意图
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，提高了果糖的产量和质量。
（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
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；
3.固定化酶和固定化细胞常用的载体材料
明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等，
其共同的特点是不溶于水的多孔性载体
（一）制备固定化酵母细胞
实验操作
1、酵母细胞的活化
2、配制物质的量浓度为0.05mol/L
的CaCl2
3、配制海藻酸钠的溶液
4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
5、固定化酵母细胞
（二）用固定化酵母细胞发酵
实验操作
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。
在缺水的状态下，微生物会处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。酵母细胞所需要的活化时间较短，一般需要0.5～1 h，教师需要提前做好准备。此外，酵母细胞活化时体积会变大，因此活化前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出容器外。
（一）酵母细胞的活化
实验操作过程中要注意的下列问题
（二）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，教师一定要提醒学生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。
（三）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。