酵母細(xì)胞的固定化市公開課一等獎(jiǎng)省賽課獲獎(jiǎng)

酵母細(xì)胞的固定化第1頁在食品、化工、輕紡、醫(yī)藥等領(lǐng)域大規(guī)模使用酶制劑，說明酶制劑使用有很多優(yōu)點(diǎn)，你能舉出一些嗎？催化效率高、低能耗、低污染等。生產(chǎn)中直接使用酶存在哪些問題？你知道嗎？第2頁酶制劑存在缺點(diǎn)：

1、通常對等條件非常敏感，輕易失活；2、溶液中酶極難回收，不能被，提升了生產(chǎn)成本；3、反應(yīng)后會(huì)混在產(chǎn)物中，可能。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫和有機(jī)溶劑影響產(chǎn)品質(zhì)量再次利用第3頁假如你是工程技術(shù)人員，領(lǐng)導(dǎo)要你處理這個(gè)問題，你怎么辦？第4頁

閱讀P49獨(dú)立思索3分鐘后小組合作討論：1、什么是高果糖漿？使用它有何好處？2、生產(chǎn)高果糖漿需要什么酶？其作用是什么？3、介紹一下反應(yīng)柱及其優(yōu)點(diǎn)4、了解高果糖漿生產(chǎn)過程。5、這種方法優(yōu)點(diǎn)是什么？（一）、固定化酶應(yīng)用實(shí)例一、基礎(chǔ)知識第5頁一、基礎(chǔ)知識（一）固定化酶應(yīng)用實(shí)例總結(jié)：固定化酶技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：使酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離；固定在載體上酶能夠被重復(fù)利用。第6頁概念：利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間技術(shù)。包埋法化學(xué)結(jié)正當(dāng)物理吸附法（二）固定化酶技術(shù)和固定化細(xì)胞技術(shù)固定化酶或者固定化細(xì)胞分別適用哪些方法？原因？適合用于固定化酶適合用于固定化細(xì)胞包埋法是指將微生物細(xì)胞均勻包埋在不溶于水多孔性載體中化學(xué)結(jié)正當(dāng)是指將酶分子或細(xì)胞相互結(jié)合或?qū)⑵浣Y(jié)合到載體上物理吸附法是指將酶吸附到固體吸附劑表面第7頁思索？

1．從操作角度來考慮，你認(rèn)為固定化酶技術(shù)與固定化細(xì)胞技術(shù)哪一個(gè)方法更輕易？哪一個(gè)方法對酶活性影響更小？2．固定化細(xì)胞固定是一個(gè)酶還是一系列酶？3．假如想將微生物發(fā)酵過程變成連續(xù)酶反應(yīng)，應(yīng)該選擇哪種方法？4．假如反應(yīng)物是大分子物質(zhì)，又應(yīng)該選擇哪種方法？固定化細(xì)胞固定化細(xì)胞固定是一系列酶固定化細(xì)胞技術(shù)固定化酶技術(shù)固定化細(xì)胞第8頁直接使用酶固定化酶固定化細(xì)胞酶種類營養(yǎng)物質(zhì)催化反應(yīng)反應(yīng)底物優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)一個(gè)或各種一個(gè)不需要不需要需要一個(gè)或各種一個(gè)一系列酶一系列大分子、小分子大分子、小分子小分子催化效率高，低耗能、低污染等對環(huán)境條件敏感，易失活難回收，成本高酶混在產(chǎn)物中影響產(chǎn)品質(zhì)量。成本低，操作更輕易。可重復(fù)利用，易與產(chǎn)物分離不利于催化一系列酶促反應(yīng).既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離.能夠重復(fù)利用反應(yīng)物尤其是大分子不易與酶接觸，反應(yīng)效率下降等第9頁二、試驗(yàn)操作——酵母細(xì)胞固定化用什么方法對酵母細(xì)胞固定化？包埋法慣用哪些載體？思索：包埋法明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素、聚丙烯酰胺等第10頁三、試驗(yàn)操作（一）制備固定化酵母細(xì)胞（1）制備過程包含哪幾個(gè)步驟？（2）你認(rèn)為哪個(gè)步驟操作是最主要一環(huán)？（3）各步驟應(yīng)該分別注意什么問題？第11頁二、試驗(yàn)操作——酵母細(xì)胞固定化（1）酵母細(xì)胞活化：〖思索1〗活化是指什么？方法？為何要置于蒸餾水中？〖思索2〗在活化酵母過程中要注意？酵母細(xì)胞活化時(shí)體積會(huì)變大，所用容器要大一些，預(yù)防活化液溢出；干酵母需置于蒸餾水中活化，是因?yàn)楦山湍讣?xì)胞中自由水含量低、代謝慢第12頁二、試驗(yàn)操作——酵母細(xì)胞固定化（1）酵母細(xì)胞活化：（2）配制CaCl2溶液CaCl2作用？與海藻酸鈉反應(yīng)形成凝膠珠，作為凝固劑。第13頁二、試驗(yàn)操作——酵母細(xì)胞固定化（1）酵母細(xì)胞活化：（2）配制CaCl2溶液：

（3）配制海藻酸鈉溶液：是最主要步驟：假如海藻酸鈉濃度過高，將極難形成凝膠珠或形成凝膠珠不是圓形或橢圓形；假如濃度過低，形成凝膠珠包埋酵母細(xì)胞數(shù)目少，顏色過淺呈白色。注意事項(xiàng)：加熱時(shí)要用小火，或者間斷加熱（不然？）（海藻酸鈉作用？為何濃度要適宜？）作為包埋材料，包埋酵母細(xì)胞。第14頁二、試驗(yàn)操作——酵母細(xì)胞固定化（1）酵母細(xì)胞活化：（2）配制CaCl2溶液：（3）配制海藻酸鈉溶液：（4）海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合：必須將溶化海藻酸鈉溶液冷卻至室溫才能與酵母細(xì)胞進(jìn)行混合。為何？攪拌目標(biāo)？高溫會(huì)使酵母細(xì)胞死亡。攪拌目標(biāo)：使海藻酸鈉與酵母菌混合均勻。第15頁（5）固定化酵母細(xì)胞1、將注射器中海藻酸鈉與酵母細(xì)胞混合液滴到CaCl2溶液中要求？以恒定速度遲緩地滴加。（速度太快輕易形成尾巴。注意高度適宜。注射器太低，凝膠珠易出現(xiàn)尾巴；太高，溶液易濺出。）2、為何剛形成凝膠珠要在CaCl2溶液中浸泡30分鐘？使凝膠珠形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。第16頁怎樣檢驗(yàn)酵母細(xì)胞固定是否成功？觀察凝膠珠顏色和形狀理想凝膠珠應(yīng)該是：圓形或橢圓形、富有彈性、不易破裂、內(nèi)部無液體流出、稍帶黃色。第17頁第18頁

檢驗(yàn)?zāi)z珠質(zhì)量是否合格，能夠使用以下方法：一是用鑷子夾起一個(gè)凝膠珠放在試驗(yàn)桌上用手?jǐn)D壓，假如凝膠珠不輕易破裂，沒有液體流出，就表明凝膠珠制作成功。二是在試驗(yàn)桌上用力摔打凝膠珠，假如凝膠珠很輕易彈起，也能表明制備凝膠珠是成功。

小技巧第19頁二、固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵1、固定好酵母細(xì)胞用什么沖洗？目標(biāo)是什么？蒸餾水。洗掉凝膠珠表面氯化鈣溶液，是預(yù)防凝膠珠硬度過大，影響通透性。2、發(fā)酵時(shí)，溫度為何控制在25攝氏度？該溫度是酵母細(xì)胞發(fā)酵適宜溫度。3、發(fā)酵時(shí)，凝膠珠在發(fā)酵液位置？在發(fā)酵液上方。第20頁試驗(yàn)操作—用固定化酵母進(jìn)行發(fā)酵〖思索〗發(fā)酵過程中錐形瓶為何要密封？〖思索〗錐形瓶中氣泡和酒精是怎樣形成？〖思索〗在利用固定化酶或固定化細(xì)胞進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)過程中，需要無菌操作嗎？酵母菌酒精發(fā)酵需要缺氧條件。酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生。需要。第21頁這一階段成功是否呢？怎樣評價(jià)？觀察發(fā)酵葡萄糖溶液；利用固定酵母細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)生酒精，能夠看到產(chǎn)生了很多氣泡，同時(shí)會(huì)聞到酒味。還有其它方法嗎？第22頁失敗原因分析：1、凝膠珠顏色過淺原因？海藻酸鈉濃度過低，包埋細(xì)胞數(shù)量少

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