高中生物 專題4 課題3 酵母細胞的固定化課件 新人教版選修1.ppt

課題目標1 說出固定化酶和固定化細胞的作用和原理 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 課題重點與難點1 課題重點 制備固定化酵母細胞 2 課題難點 制備固定化酵母細胞 一 固定化酶的應(yīng)用實例知識要點 1 利用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿的實例 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 二 固定化細胞技術(shù)知識要點 1 將酶或細胞固定化的方法 2 固定化酶和固定化細胞的聯(lián)系與區(qū)別 3 固定化酶和固定化細胞常用的載體材料 酵母細胞的活化 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) 酵母細胞所需要的活化時間較短 一般需要0 5 1h 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 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 一定要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 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 沒有液體流出 就表明凝膠珠的制作成功 二是在實驗桌上用力摔打凝膠珠 如果凝膠珠很容易彈起 也能表明制備的凝膠珠是成功的 如果制作的凝膠珠顏色過淺 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 利用固定的酵母細胞發(fā)酵產(chǎn)生酒精 可以看到產(chǎn)生了很多氣泡 同時會聞到酒味 不僅要對學(xué)生制作的固定化酵母細胞進行評價 還要對學(xué)生的操作過程進行評價 此外 對酵母細胞固定化原理和實驗操作方法的理解 也應(yīng)是評價的有機組成部分 提示 可以從酶的結(jié)構(gòu)的多樣性 對理化條件的敏感程度等角度思考 參考資料固定化微生物細胞利用微生物來生產(chǎn)酶具有生產(chǎn)成本低 周期短 產(chǎn)量大等優(yōu)點 微生物產(chǎn)生的酶 可以分為分泌在細胞外的胞外酶和包含在細胞內(nèi)的胞內(nèi)酶 利用胞內(nèi)酶時 需要采用手段將細胞破碎后 將酶進行分離純化 提取后酶的活性和穩(wěn)定性往往都受到很大的影響 將微生物細胞限制或定位于特定空間位置 即將微生物制成固定化細胞后 既能避免復(fù)雜的細胞破碎 酶的提取和純化過程 又能使酶的活性和穩(wěn)定性得到較大提高 固定后的微生物細胞可以作為固體催化劑在多步酶促反應(yīng)中發(fā)揮連續(xù)催化作用 同時 催化反應(yīng)結(jié)束后又能被回收和重復(fù)利用 例如 人們將含有青霉素?；傅拇竽c桿菌細胞進行固定化 用于大規(guī)模地生產(chǎn)青霉素母核 青霉素的主體化學(xué)結(jié)構(gòu)部分 即6 氨基青霉烷酸 然后再對青霉素母核的側(cè)鏈進行化學(xué)修飾 可以生產(chǎn)半合成青霉素 如氨芐青霉素