【30页】【测控指导】2015-2016学年高中生物3.2固定化酶的制备和应用课件苏教版选修1.ppt文档推荐下载

点探究点二直接使用酶固定化酶固定化细胞的比较问题导引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。

无菌棉塞住为什么提示应密封，酵母菌发酵麦芽汁生成酒精利用了酵母菌的无氧呼吸。

水活化的酵母菌配制氯化钙溶液二三四制备固定化细胞聚乙烯醇海藻酸钠蒸馏水浸泡洗涤待凝胶珠在溶液中浸泡后，取出并用蒸馏水洗涤次备用发酵麦芽汁探究思考发酵麦芽汁时，容器口应密封还是用挥作用，而且可以利用细胞中所含的复合酶系完成系列的催化反应对于活细胞来说，保持了酶的原始状态，酶的稳定性更高细胞生长停滞时间短，反应快等。

二三四四酵母菌细胞的固定化技术准备各种实验药品和器材主要药品有干麦芽粉干酵母聚乙烯醇海藻酸钠硼酸氯化钙溶液等制备麦芽汁干麦芽粉蒸馏水麦芽汁无菌麦芽汁活化酵母菌细胞干酵母蒸馏水活化的酵母菌配制氯化钙溶液二三四制备固定化细胞聚乙烯醇海藻酸钠蒸馏水浸泡洗涤待凝胶珠在溶液中浸泡后，取出并用蒸馏水洗涤次备用发酵麦芽汁探究思考发酵麦芽汁时，容器口应密封还是用无菌棉塞住为什么提示应密封，酵母菌发酵麦芽汁生成酒精利用了酵母菌的无氧呼吸。

二三四探究点探究点二直接使用酶固定化酶固定化细胞的比较问题导引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。

但酶通常对强酸强碱高温和有机溶剂等条件非常敏感，容易失活溶液中的酶很难回收，提高了生产成本，也可能影响产品质量。

如果你是工程技术人员，你如何解决这个问题提示用固定化酶或固定化细胞取代酶制剂。

探究点三探究点探究点二名师精讲直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种类种或几种种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或多种单系列反应底物各种物质大分子小分子各种物质大分子小分子小分子物质探究点三探究点探究点二优点催化效率高，低耗能低污染等酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用成本低，操作更容易不足对强酸强碱高温和有机溶剂等环境条件非常敏感，容易失活溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量种酶只能催化种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都是通过系列的酶促反应才能得到固定后的细胞与反应物不容易接近，尤其是大分子物质，可能导致反应效率下降等探究点三探究点探究点二例题下列有关固定化酶和固定化细胞的说法正确的是种固定化酶的优势在于能催化系列生化反应固定化细胞技术次只能固定种酶固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都可在细胞外起作用固定化酶和固定化细胞都能等高分子凝胶中，或包裹在硝酸纤维素等半透性高分子膜中，前者包埋成格子型，后者包埋成微胶囊型。

包埋法探究点探究点二探究点三例题试分析下图中，哪种与用海藻酸钠作载体制备的固定化酵母细胞相似解析是吸附法，是交联法，与是包埋法。

制备固定化酵母细胞用的是包埋法，即将酵母菌包埋在海藻酸钠制成的凝胶珠中，所以与图最相似。

答案探究点探究点二探究点三变式训练酶的固定方法不包括将酶吸附在固体表面上将酶相互连接起来将酶包裹在聚丙烯酰胺凝胶中将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉中的酶解析将酶制成酶制剂是将酶进行修饰，不属于固定化。

答案探究点探究点二探究点三制备固定化酵母细胞问题导引李超学习了制备固定化酵母细胞后，用固定化酵母细胞发酵制葡萄酒，但是效果却不如直接在冲洗过的葡萄中加入啤酒酵母。

这是为什么呢你能给他解决这个难题吗提示固定化酵母细胞包埋在海藻酸钠内，不容易与葡萄接触。

可用葡萄糖溶液代替鲜葡萄，将固定化酵母细胞加到葡萄糖溶液中发酵，葡萄糖容易透过海藻酸钠进入到凝胶珠内部。

探究点探究点二探究点三名师精讲实验流程的几点提醒选用的干酵母要具有较强的活性，而且物种单。

酵母菌细胞活化时体积会变大，因此活化前应选择体积足够大的容器，防止酵母菌细胞的活化液溢出。

海藻酸钠溶液的配制是固定化细胞的关键，因为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菌细胞的数量少，也会影响实验结果。

溶化海藻酸钠时要用小火或间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊。

将溶化后的聚乙烯醇海藻酸钠溶液先冷却至，再与预热至的酵母菌培养液混合，避免高温杀死酵母菌细胞。

要混合均匀，不要进入气泡。

固定化酵母菌细胞时，应将酵母菌聚乙烯醇海藻酸钠胶液用注射器以恒定速度缓慢滴入饱和硼酸氯化钙溶液中，而不是注射，以免影响凝胶珠的形成。

细胞的固定要在严格的无菌条件下进行，如定容时要用蒸馏水，冲洗凝胶珠要用无菌水。

探究点探究点二探究点三结果分析与评价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。

检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法。

是用镊子夹起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。

探究点探究点二探究点三例题下图表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述错误的是刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液图中溶液为硼酸溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠图发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母菌充分接触图中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图装置中解析刚溶化的海藻酸钠应冷却后再与酵母菌混合，否则温度过高会导致酵母菌死亡。

答案探究点探究点二探究点三变式训练下列在制备固定化酵母细胞的操作中，正确的是制备好海藻酸钠后，需立即将其与酵母细胞混合以防凝固制备固定化酵母细胞过程应用注射器以恒定的速度把酵母菌聚乙烯醇海藻酸钠胶液滴入溶液内凝胶珠在硼酸溶液中应浸泡左右解析海藻酸钠应先冷却至室温，否则会把酵母细胞杀死。

凝胶珠应在硼酸溶液中浸泡左右。

胶液滴入硼酸溶液中。

答案探究点探究点二探究点三第二节固定化酶的制备和应用情境导入课程目标用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液酶通常对强酸强碱高温和有机溶剂等条件非常敏感，容易失活溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量。

固定化酶是将酶固定在不溶于水的载体上，使酶既与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用。

制备固定化酶的常用方法有哪些固定化技术的应用是什么了解固定化酶生产的优点。

了解固定化酶的作用和原理。

了解固定化细胞的作用和原理。

能制备固定化酵母细胞。

了解固定化细胞的应用。

二固定化酶概念固定化酶是指用物理学或化学的方法将酶与固相载体结合在起形成的仍具有酶活性的酶复合物。

优点在催化反应中，它以固相状态作用于底物，反应完成后容易与水溶性反应物和产物分离，可被反复使用。

注意事项酶的催化反应依赖于其活性部位的完整性，在固定种酶时必须选择适当的条件，使其活性部位的基团不受影响。

三四二制备固定化酶的常用方法目前，制备固定化酶的方法主要有吸附法交联法包埋法等，比较如下种类制备方法吸附法利用离子键作用物理吸附等方法，将酶固定在纤维素琼脂糖等多糖类或多孔玻璃离子交换树脂等载体上交联法利用多功能试剂进行酶与载体之间的交联，在酶与多功能试剂之间形成共价键，从而得到三维的交联网架结构包埋法将酶包埋在能固化的载体中。

常用的载体有聚丙烯酰胺凝胶和硝酸纤维素等二三四三固定化细胞技术的应用固定化细胞的应用固定化细胞取代游离的细胞进行发酵，生产各种物质。

例如，在工业生产上，利用固定化植物细胞可以生产各种色素香精等利用固定化微生物细胞可以生产酒精啤酒蛋白酶等。

在医学上，利用固定化动物细胞可以生产疫苗等，还可以生产多种激素。

将固定化的胰岛细胞制成微囊，能治疗糖尿病用固定化细胞制成的生物传感器可用于医疗诊断。

在化学分析方面，可制成各种固定化细胞传感器。

此外，固定化细胞在环境保护能源开发等领域都有着重要的应用。

固定化细胞的缺点固定化细胞只能用于生产细胞外酶和其他能够分泌到细胞外的产物由于载体的影响，营养物质和产物的扩散受到定限制尤其是在好氧性发酵中，溶解氧的传递和输送成为关键性的限制因素。

二三四固定化细胞的优点无须进行酶的分离和纯化，减少了酶的活力损失，同时大大降低了生产成本固定化细胞不仅可以作为单的酶发挥作用，而且可以利用细胞中所含的复合酶系完成系列的催化反应对于活细胞来说，保持了酶的原始状态，酶的稳定性更高细胞生长停滞时间短，反应快等。

二三四四酵母菌细胞的固定化技术准备各种实验药品和器材主要药品有干麦芽粉干酵母聚乙烯醇海藻酸钠硼酸氯化钙溶液等制备麦芽汁干麦芽粉蒸馏水麦芽汁无菌麦芽汁活化酵母菌细胞干酵母蒸馏水活化的酵母菌配制氯化钙溶液二三四制备固定化细胞聚乙烯醇海藻酸钠蒸馏水浸泡洗涤待凝胶珠在溶液中浸泡后，取出并用蒸馏水洗涤次备用发酵麦芽汁探究思考发酵麦芽汁时，容器口应密封还是用无菌棉塞住为什么提示应密封，酵母菌发酵麦芽汁生成酒精利用了酵母菌的无氧呼吸。

二三四探究点探究点二直接使用酶固定化酶固定化细胞的比较问题导引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。

但酶通常对强酸强碱高温和有机溶剂等条件非常敏感，容易失活溶液中的酶很难回收，提高了生产成本，也可能影响产品质量。

如果你是工程技术人员，你如何解决这个问题提示用固定化酶或固定化细胞取代酶制剂。

探究点三探究点探二三四四酵母菌细胞的固定化技术准备各种实验药品和器材主要药品有干麦芽粉干酵母聚乙烯醇对于活细胞来说，保持了酶的原始状态，酶的稳定性更高细胞生长停滞时间短，反应快等。

包埋法探究点种酶固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都可在细胞外起作用固定化酶和固定化细胞都能等高分子凝胶中，或包裹在硝酸纤维素等半透性高分子膜中，前者包埋成格子型，后者包埋成微胶囊型。

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或多种单系列反应底物各种物质大分子小分子各种物质大分子小分子小分子物质探究点三探究点易接近，尤其是大分子物质，可能导致反应效率下降等探究点三探究点探究点二例题下列有关固定化酶和固中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量种酶只能催化种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都是通过系列的酶促反应才能得到固定后的细胞与反应物不容是吸附法，是交联法，与是包埋法。

制备固定化酵母细胞用的是包埋法，即将酵母菌包埋在海藻酸探究点二优点催化效率高，低耗能低污染等酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶钠制成的凝胶珠中，所以与图