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1、知识回顾：,1、在果汁生产中利用_，可以提高果汁的产量和质量，其原理是:,2、洗衣粉中添加_，可以更有效地清除顽渍。常用的酶制剂有_ _ _ 四类。,(1)果胶酶能够分解，瓦解植物细胞的 及，使榨取果汁更容易;(2)果胶分解成可溶性的，也使得浑浊的果汁变得澄清。,果胶,细胞壁,胞间层,半乳糖醛酸,淀粉酶、纤维素酶,酶制剂,蛋白酶、脂肪酶、,4/30/2023 7:41 PM,1,课题3：,酵母细胞的固定化,4/30/2023 7:41 PM,2,在食品、化工、轻纺、医药等领域大规模使用酶制剂，说明酶制剂使用有很多优点，你能思考后举出一些吗？,催化效率高、低能耗、低污染等。,酶制剂的使用有缺点吗
2、？请举出一些吗？,1、通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感，容易失活；2、溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；3、反应后会混在产物中，可能影响产品质量。,4/30/2023 7:41 PM,3,阅读P4950，并思考：1、解决酶应用中存在问题的方法是？2、这种方法的优点是什么？3、什么是高果糖浆？使用它有何好处？4、生产高果糖浆需要什么酶？其作用是什么？这种酶有何特点？,一、固定化酶的应用实例,4/30/2023 7:41 PM,4,固定化酶技术。即将酶固定在一定空间内的技术（如固定在不溶于水的载体上）。,固定化酶技术的优点：（1）使酶既能与反应物接触，又能与产物分离
3、；（2）固定在载体上的酶可以被反复利用。,4/30/2023 7:41 PM,5,1、解决酶应用中存在问题的方法是？,2、这种方法的优点是什么？,高果糖浆是果糖含量为42%左右的糖浆。作为蔗糖的替代品，高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病，对人的健康有利。,4/30/2023 7:41 PM,6,3、什么是高果糖浆？使用它有何好处？,4、生产高果糖浆需要什么酶？其作用是什么？这种酶有何特点？,需要葡萄糖异构酶；其作用是将葡萄糖转化为果糖；这种酶稳定性好，可持续发挥作用。,5、固定化酶技术生产高果糖浆的图示：,注意反应柱的各部分名称。你能说出反应柱的优点吗？,4/30/2023
4、 7:41 PM,7,5、高果糖浆生产过程？,反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高果糖的产量和质量。,在生产实际中使用固定化酶技术有无不足?如有不足,怎么办?,有。一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实际中很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能进行，所以操作比较麻烦。可采用固定化细胞技术。,4/30/2023 7:41 PM,8,二、固定化细胞技术,1、固定化酶或细胞技术的概念：,利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间的技术。,2、固定化酶或细胞的常用方法,3、酶和细胞固定方法的选择,酶适合采用化学结合和物理吸附法固定化,细胞适合采用包埋法固定化,（1）、方法,（2）、原因,细
5、胞体积大，而酶分子很小,体积大的细胞难以被吸附或结合，而体积小的酶容易从包埋的材料中漏出,4/30/2023 7:41 PM,10,5.如果反应底物是大分子物质，能否用固定化细胞技术?为什么？那应该采用何种方法?,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,11,阅读P50：思考第二段的问题,1.固定化细胞。,2.固定化细胞。,3.一系列酶。,4.固定化细胞。,5.由于大分子物质难以通过细胞膜，应用固定化酶。,4、固定化细胞常用的载体,常用的不溶于水的多孔性载体有哪些？,明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺等,4/30/2023 7:41 PM,12,三、实验操作,（一）制备固定化
6、酵母细胞,阅读实验操作思考下列问题：,（1）制备过程包括哪几个步骤？（2）你认为哪个步骤的操作是最重要的一环？（3）各步骤应当分别注意什么问题？,4/30/2023 7:41 PM,13,1、酵母细胞的活化,什么是活化？怎样活化？,4/30/2023 7:41 PM,14,活化：让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态；本质：加快新陈代谢；方法：加入适量的水。,取1g干酵母，放入50ml的小烧杯中，加入蒸馏水10ml，用玻璃棒搅拌，使酵母细胞混合均匀，成糊状，放置1h左右使其活化,思考：酵母的活化操作有哪些注意事项？1、所用容器要大一些；2、要保证酵母菌的活性；3、物种要单一；4、注意水的
7、用量。,4/30/2023 7:41 PM,15,2.配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液,称取无水CaCl2 0.83g。放入200mL的烧杯中，加入150mL的蒸馏水，使其充分溶解，待用。,3、配制海藻酸钠溶液（关键环节）,4/30/2023 7:41 PM,16,称取0.7g海藻酸钠，放入50mL小烧杯中.加人10mL水，用酒精灯加热，边加热边搅拌，将海藻酸钠调成糊状，直至完全溶化，用蒸馏水定容至10mL。注意，加热时要用小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。,应当注意什么问题？,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
8、细胞的数目少，影响实验效果。,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，加人已活化的酵母细胞，进行充分搅拌，使其混台均匀，再转移至注射器中。为什么海藻酸钠溶液要冷却？,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,17,5、固定化酵母细胞,以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，观察液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形。将这些凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30 min左右。你知道还有什么地方可以用到CaCl2？,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,18,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
9、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。,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,19,这一阶段成功与否呢？怎样评价？,观察凝胶珠的颜色和形状:如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,20,（二）用固定化细胞发酵,1、将固定好的酵母细胞(凝胶
10、珠)用蒸馏水冲洗2-3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下发酵24h。,4/30/2023 7:41 PM,21,这一阶段成功与否呢？怎样评价？,观察发酵的葡萄糖溶液；利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多气泡，同时会闻到酒味。,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,22,请思考课后练习 P52,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,23,1、直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点,练习一：,1、下列说法不正确的是（）A、葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成的是果糖B、从固定化酶反应柱
11、下端流出的是果糖C、高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病D、酶溶解于葡萄糖溶液，可以从糖浆中回收,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,25,D、,2、研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制剂，可以用来降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解相比，其作用不需要适宜的（）A、温度 B、PHC、水分 D、营养,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,26,D,练习二：1.使用固定化细胞的优点是()。A.能催化大分子物质的水解 B.可催化一系列化学反应C.与反应物易接近 D.有利于酶在细胞外发挥作用,4/
12、30/2023 7:41 PM,澤穎课件,27,B.,2.酶的固定方法不包括()。A.将酶吸附在固体表面上 B将酶相互连接起来C将酶包埋在细微网格里 D将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉中的酶,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,28,D,3、如果反应物是大分子物质，采用那种方法催化受限制()。A直接使用酶 B使用化学方法结合的酶C使用固定化细胞 D使用物理吸附法固定的酶,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,29,C,4、下列关于酶和细胞的固定叙述不正确的是()。A 酶分子很小，易采用包埋法 B酶分子很小，易采用化学结合或物理吸附法固定的酶C细胞个大，难被吸附或结合 D细胞易
13、采用包埋法固定,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,30,A,5.关于固定化酶的叙述不正确的是()。A 既能与反应物接触，又能与反应物分离 B固定在载体上的酶可被反复利用C可催化一系列反应 D酶的活性和稳定性受到限制,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,31,C,练习三:,1、制备固定化酵母细胞的过程中错误的是（）A、取干酵母，加入蒸馏水，使其活化B、配制海藻酸钠时，加热用大火，直到海藻酸钠溶化为止C、将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的酵母细胞D、将凝胶珠在Cacl2溶液中浸泡30 min左右,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,32,B,4/30/2
14、023 7:41 PM,澤穎课件,33,2.对配制海藻酸钠溶液的叙述不准确的是()。A加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环B.海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量C海藻酸钠的浓度过高，易形成凝胶珠 D海藻酸钠的浓度过低，形成凝胶珠内包埋细胞过少,C,生产流程,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,34,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,35,6、固定化细胞对酶的活性影响最小，根本原因是()。A避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程 B固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用C促化反应结束后，能被吸收和重复利用D细胞结构保证了各种酶在细胞内化学反应中有效的发挥作用,4/30/2023
15、 7:41 PM,澤穎课件,36,D,知识补充,1、酶制剂的概念和种类,（一）酶制剂,含有酶的制品,定义：,多酶片、加酶洗衣粉中的蛋白酶和脂肪酶,种类：,A、液体酶制剂,治疗某些胃病的胃蛋白酶液,B、固体酶制剂,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,37,2、酶的生产,提取法,定义：采用一定的技术直接从动植物或微生物的组织、细胞中将酶提取出来,优点：,简单易行，在动植物或微生物资源丰富的地区具有应用价值,实例：在屠宰厂，可以从家畜胰脏中提取出胰酶；在水果加工厂，可以从菠萝皮中提取出菠萝蛋白酶,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,38,缺点：,要有充足的原材料，广泛应用受到限制,发酵法常用方法,定义：通过微生物发酵获得所需要的酶。,如果是胞外酶，可以从发酵液中直接提取；如果是细胞内酶，则可将细胞弄碎再经过提取纯化而得到。,易培养、繁殖速度快、便于大规模生产。,优点：,提取方式：,4/30/2023 7:41 PM,澤穎课件,39,
