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酵母细胞的固定化学案

分类:高一生物教案   更新:2017/5/25   来源:网络

  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。

  一、固定化酶的应用实例

  1.高果糖浆的生产需要使用______________,它能将葡萄糖转化成果糖。这种酶的________好,可以持续发挥作用。但是,酶溶解于葡萄糖溶液后,就无法从糖浆中回收,造成很大的浪费。

  2.葡萄糖异构酶固定:将酶固定在一种颗粒状的______上,再将这些酶颗粒装到一个________内,柱子底端装上分布着许多小孔的______。酶颗粒无法通过筛板上的小孔,而反应溶液却可以自由出入。

  3.高果糖浆的生产操作:生产过程中,将____________从反应柱的上端注入,使其流过反应柱,与______________接触,转化成果糖,从反应柱的下端流出。

  二、固定化技术的方法

  1.固定化酶和固定化细胞技术是利用______或______方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。一般来说,酶更适合采用__________和__________法固定化,而细胞多采用______法固定化。这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的细胞难以被______或______,而个小的酶容易从__________中漏出。

  2.包埋法固定化细胞即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的____________中。常用的载体有______、________、海藻酸钠、____________和____________等。

  三、实验操作

  1.酵母细胞的活化

  在缺水的状态下,微生物会处于休眠状态。活化就是让处于______状态的微生物重新恢复正常的生活状态。

  2.配制物质的量浓度为0.05 mol?L-1的CaCl2溶液

  3.配制海藻酸钠溶液

  配制海藻酸钠溶液时要用酒精灯加热,边加热边______,加热时要用______,或者__________,直至完全溶化。

  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,再加入已活化的酵母细胞,进行充分搅拌,使其混合均匀,再转移至注射器中。

  5.固定化酵母细胞

  以______的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的________溶液中,形成凝胶珠状,将这些凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡____ min左右。

  6.将固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2~3次,放入用于发酵的葡萄糖溶液中,再置于25 ℃下发酵24 h后,会发现有气泡产生,同时有酒味散发。

  工业生产中,细胞的固定化是在__________的条件下进行的。

  答案:一、1.葡萄糖异构酶 稳定性

  2.载体 反应柱 筛板

  3.葡萄糖溶液 葡萄糖异构酶

  二、1.物理 化学 化学结合 物理吸附 包埋 吸附 结合 包埋材料

  2.多孔性载体 明胶 琼脂糖 醋酸纤维素 聚丙烯酰胺

  三、1.休眠

  3.搅拌 小火 间断加热

  5.恒定 CaCl2 30

  6.严格无菌

  1.直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的比较

  直接使用酶 固定化酶 固定化细胞

  酶的种类 一种或几种 一种 一系列酶

  常用载体 — 高岭土、皂土、硅胶、凝胶 明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺

  制作方法 — 化学结合法、物理吸附法 包埋法

  是否需要

  营养物质 否 否 是

  催化反应 单一或多种 单一 一系列

  反应底物

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