专题4 课题3 酵母细胞的固定化（备课堂）-【上好课】2020-2021学年高二生物同步备课系列（人教版选修1）

酵母细胞的固定化 【学习目标】 1、认识在应用酶的过程中，存在的实际问题及解决办法。 2、理解高果糖浆及生产高果糖浆的固定化酶技术。 3、掌握固定化技术的方法及适合不同固定方法的材料。 4、掌握固定化酵母细胞的实验操作过程，达到能够进行实际操作。 酵母细胞的固定化 一、固定化酶和固定化细胞技术 1、固定化酶的应用实例——生产高果糖浆 高果糖浆:果糖含量为42%左右，有益健康 (1)反应原理：葡萄糖 ――――――→果糖。 葡萄糖异构酶 酵母细胞的固定化 (2)生产原理 将酶固定在一种颗粒状的载体(图中②)上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱(图中①)内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板(图中③)酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反应溶液却可以自由出入。 (3)高果糖浆的生产生产操作： ①将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入。 ②使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触。 ③转化成的果糖，从反应柱的下端流出。 (4)固定化酶技术的优点：与一般酶制剂相比，固定化酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时还可以被反复利用。固定化细胞制备的成本更低，操作更容易。 2、固定化酶和固定化细胞技术 (1)概念：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。 (2)常用方法 ①包埋法，能将酶或者细胞包埋在不溶于水的多孔性载体中。 ②化学结合法，能将酶或者细胞相互连接或者结合到载体上。 ③物理吸附法，能将酶或者细胞吸附到载体表面。 (3)固定化酶和固定化细胞的比较 细胞个大，而酶分子很小；个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出，所以酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化。固定化酶，固定一种酶。固定化细胞可以固定一系列酶。 (4)包埋法载体：包埋法固定化细胞常用的是不溶于水的多孔性载体，如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。 二、制备固定化酵母细胞并发酵 酵母细胞的活化 ①选用纯种且具有较强的活性的干酵母。 ②在缺水状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。 ③酵母细胞活化时体积会变大，因此活化前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出。 ④时间：1 h左右 配制CaCl2溶液 溶解CaCl2时勿用自来水，以免杂质离子影响实验结果。 配制海