酶細(xì)胞和原生質(zhì)體的固定化ppt課件

1、 固定化細(xì)胞的定義固定化細(xì)胞的定義 固定在載體上并在一定空間范圍內(nèi)能進(jìn)固定在載體上并在一定空間范圍內(nèi)能進(jìn)展生命活動(dòng)的細(xì)胞。展生命活動(dòng)的細(xì)胞。 固定化活細(xì)胞能進(jìn)展正常的生長(zhǎng)、繁衍固定化活細(xì)胞能進(jìn)展正常的生長(zhǎng)、繁衍和新陳代謝。和新陳代謝。7.7 7.7 細(xì)胞固定化細(xì)胞固定化2、固定化細(xì)胞的適用對(duì)象、固定化細(xì)胞的適用對(duì)象 產(chǎn)胞外酶的微生物細(xì)胞產(chǎn)胞外酶的微生物細(xì)胞 底物和產(chǎn)物分子易經(jīng)過細(xì)胞膜底物和產(chǎn)物分子易經(jīng)過細(xì)胞膜 胞內(nèi)不存在產(chǎn)物的分解系統(tǒng)和副反響，胞內(nèi)不存在產(chǎn)物的分解系統(tǒng)和副反響，可經(jīng)過調(diào)理可經(jīng)過調(diào)理pH pH 或加熱等消除副反響的發(fā)或加熱等消除副反響的發(fā)生。生。3、固定化細(xì)胞的特點(diǎn)、固定化細(xì)胞的

2、特點(diǎn)細(xì)胞特性細(xì)胞特性+生物催化劑生物催化劑+固相催化固相催化劑劑 無須進(jìn)展酶的分別純化無須進(jìn)展酶的分別純化 堅(jiān)持酶的原始形狀，酶回收率堅(jiān)持酶的原始形狀，酶回收率高高 比固定化酶穩(wěn)定性高比固定化酶穩(wěn)定性高 細(xì)胞內(nèi)酶輔助因子可再生細(xì)胞內(nèi)酶輔助因子可再生 細(xì)胞本身含多酶體系細(xì)胞本身含多酶體系 抗污染才干強(qiáng)抗污染才干強(qiáng)7.7.1 細(xì)胞固定化的方法細(xì)胞固定化的方法 吸附法吸附法 包埋法包埋法1、吸附法、吸附法 酵母細(xì)胞：pH3-5多孔陶瓷 植物細(xì)胞：中空纖維 動(dòng)物細(xì)胞：2、包埋法、包埋法 瓊脂凝膠包埋法瓊脂凝膠包埋法 海藻酸鈣凝膠包埋法海藻酸鈣凝膠包埋法 角叉菜膠包埋法角叉菜膠包埋法 明膠包埋法明膠包埋

3、法 聚丙烯酰胺凝膠包埋法聚丙烯酰胺凝膠包埋法 光交聯(lián)樹脂包埋法光交聯(lián)樹脂包埋法固定化微生物細(xì)胞的特點(diǎn)固定化微生物細(xì)胞的特點(diǎn) 固定化微生物細(xì)胞堅(jiān)持了細(xì)胞的完好構(gòu)造和天固定化微生物細(xì)胞堅(jiān)持了細(xì)胞的完好構(gòu)造和天然形狀，穩(wěn)定性好。然形狀，穩(wěn)定性好。 固定化微生物細(xì)胞堅(jiān)持了細(xì)胞內(nèi)原有的酶系、固定化微生物細(xì)胞堅(jiān)持了細(xì)胞內(nèi)原有的酶系、輔酶體系和代謝調(diào)控體系。輔酶體系和代謝調(diào)控體系。 發(fā)酵穩(wěn)定性好，可以反復(fù)運(yùn)用或者延續(xù)運(yùn)用較發(fā)酵穩(wěn)定性好，可以反復(fù)運(yùn)用或者延續(xù)運(yùn)用較長(zhǎng)的一段時(shí)間。長(zhǎng)的一段時(shí)間。 固定化微生物細(xì)胞密度提高，可以提高產(chǎn)率。固定化微生物細(xì)胞密度提高，可以提高產(chǎn)率。提高工程菌的質(zhì)粒穩(wěn)定性。提高工程菌的質(zhì)

4、粒穩(wěn)定性。 7.7.2 微生物細(xì)胞固定化微生物細(xì)胞固定化 利用固定化微生物消費(fèi)各種產(chǎn)物利用固定化微生物消費(fèi)各種產(chǎn)物 固定化微生物細(xì)胞制造微生物傳感器固定化微生物細(xì)胞制造微生物傳感器2、固定化微生物細(xì)胞的運(yùn)用、固定化微生物細(xì)胞的運(yùn)用1固定化植物細(xì)胞具有以下特點(diǎn)：固定化植物細(xì)胞具有以下特點(diǎn)： 提高植物細(xì)胞的存活率和穩(wěn)定性。提高植物細(xì)胞的存活率和穩(wěn)定性。 被束縛在一定的空間范圍內(nèi)進(jìn)展生命活動(dòng)，被束縛在一定的空間范圍內(nèi)進(jìn)展生命活動(dòng)，不容易聚集成團(tuán)。不容易聚集成團(tuán)。 可以簡(jiǎn)便地在不同的培育階段改換不同的培可以簡(jiǎn)便地在不同的培育階段改換不同的培育液，利于細(xì)胞的生長(zhǎng)及消費(fèi)各種所需的次級(jí)育液，利于細(xì)胞的生長(zhǎng)及

5、消費(fèi)各種所需的次級(jí)代謝物。代謝物。 可反復(fù)運(yùn)用或延續(xù)運(yùn)用較長(zhǎng)的一段時(shí)間，大可反復(fù)運(yùn)用或延續(xù)運(yùn)用較長(zhǎng)的一段時(shí)間，大大縮短消費(fèi)周期，提高產(chǎn)率。大縮短消費(fèi)周期，提高產(chǎn)率。 易于與培育液分別，利于產(chǎn)品的分別純化，易于與培育液分別，利于產(chǎn)品的分別純化，提高產(chǎn)質(zhì)量量。提高產(chǎn)質(zhì)量量。7.7.3 植物細(xì)胞固定化植物細(xì)胞固定化 吸附法：泡沫塑料、中空纖維吸附法：泡沫塑料、中空纖維 包埋法：多孔凝膠包埋法：多孔凝膠2、植物細(xì)胞固定化的方法、植物細(xì)胞固定化的方法3、固定化植物細(xì)胞的運(yùn)用、固定化植物細(xì)胞的運(yùn)用1固定化動(dòng)物細(xì)胞有以下特點(diǎn)：固定化動(dòng)物細(xì)胞有以下特點(diǎn)： 提高細(xì)胞存活率提高細(xì)胞存活率 提高產(chǎn)率提高產(chǎn)率 可反復(fù)

6、運(yùn)用或延續(xù)運(yùn)用較長(zhǎng)的時(shí)可反復(fù)運(yùn)用或延續(xù)運(yùn)用較長(zhǎng)的時(shí)間間 固定化細(xì)胞易于與產(chǎn)物分開，利固定化細(xì)胞易于與產(chǎn)物分開，利于產(chǎn)物分別純化，提高產(chǎn)質(zhì)量量。于產(chǎn)物分別純化，提高產(chǎn)質(zhì)量量。 7.7.4 動(dòng)物細(xì)胞固定化動(dòng)物細(xì)胞固定化 吸附法：轉(zhuǎn)瓶、微載體、中空纖維吸附法：轉(zhuǎn)瓶、微載體、中空纖維 包埋法：凝膠包埋、半透膜包埋包埋法：凝膠包埋、半透膜包埋2、動(dòng)物細(xì)胞固定化方法、動(dòng)物細(xì)胞固定化方法3、固定化動(dòng)物細(xì)胞的運(yùn)用、固定化動(dòng)物細(xì)胞的運(yùn)用 原那么：破壞細(xì)胞壁分別出原生質(zhì)體同時(shí)不影響原那么：破壞細(xì)胞壁分別出原生質(zhì)體同時(shí)不影響細(xì)胞完好性，更不能破壞內(nèi)部構(gòu)造。細(xì)胞完好性，更不能破壞內(nèi)部構(gòu)造。7.8 原生質(zhì)體固定化原生質(zhì)

7、體固定化搜集對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞搜集對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞懸浮在高滲溶液懸浮在高滲溶液加細(xì)胞壁水解酶加細(xì)胞壁水解酶分別分別原生質(zhì)體原生質(zhì)體7.8.1 原生質(zhì)體的制備原生質(zhì)體的制備7.8.2 原生質(zhì)體的固定原生質(zhì)體的固定凝膠包埋法凝膠包埋法 瓊脂瓊脂-多孔醋酸纖維素固定化法多孔醋酸纖維素固定化法 海藻酸鈣凝膠固定化法海藻酸鈣凝膠固定化法 角叉菜膠固定化法角叉菜膠固定化法 光交聯(lián)樹脂固定化法光交聯(lián)樹脂固定化法1瓊脂瓊脂-多孔醋酸纖維固定法：用生理鹽水配制多孔醋酸纖維固定法：用生理鹽水配制3-4的瓊脂，加熱，溶解，滅菌后冷至的瓊脂，加熱，溶解，滅菌后冷至50左左右，與等體積一定濃度的原生質(zhì)體混合，將混合右，與等體

8、積一定濃度的原生質(zhì)體混合，將混合液滴加于多孔醋酸纖維上，置冰箱冷卻凝固。液滴加于多孔醋酸纖維上，置冰箱冷卻凝固。2海藻酸鈣凝膠固定法：以海藻酸鈣凝膠固定法：以3-6海藻酸鈉溶海藻酸鈉溶液與等體積一定濃度的原生質(zhì)體混合，混合液滴液與等體積一定濃度的原生質(zhì)體混合，混合液滴入入CaCl2溶液中，并浸泡溶液中，并浸泡1-2h。即成。即成。3角叉菜膠固定法角叉菜膠固定法 配制配制1-8角叉菜膠加熱溶解，角叉菜膠加熱溶解，滅菌后，冷卻至滅菌后，冷卻至50左右，與等體積原生質(zhì)體混合，混合左右，與等體積原生質(zhì)體混合，混合液滴入一定濃度的預(yù)冷液滴入一定濃度的預(yù)冷KCl中，即得球狀固定化原生質(zhì)體。中，即得球狀固定化原生質(zhì)體。4光交聯(lián)樹脂固定法光交聯(lián)樹脂固定法 配制配制30-60濃度的光交聯(lián)樹脂濃度的光交聯(lián)樹脂預(yù)聚體加熱溶解后，在預(yù)聚體加熱溶解后，在50左右加人左右加人1光敏劉與等體光敏劉與等體積的原生質(zhì)體混合后，攤成薄層經(jīng)紫外光照射，聚合后構(gòu)積的原生質(zhì)體混合后，攤成薄層經(jīng)紫外光照射，聚合后構(gòu)成小塊，制成片狀的固定化原生質(zhì)體。成小塊，制成片狀的固定化原生質(zhì)體。 固定化原生質(zhì)體用于消費(fèi)各種氨基酸、酶和生物堿等物質(zhì)固定化原生質(zhì)體用于消費(fèi)各種氨基酸、酶和生物堿等物質(zhì)以及甾體轉(zhuǎn)化等。以及甾體轉(zhuǎn)化等。7.8.3 固定化原生質(zhì)體的