固定化细胞固定的一系列酶不足.PPTVIP

酶应用中存在的问题： 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。 如果你是工程技术人员，你如何解决这些问题？ 固定化酶 (溶液中的）酶 （不溶于水的）载体 1.什么是高果糖浆？使用它有何好处？ 2.生产高果糖浆需要什么酶？其作用是什么？这种酶有何特点？ 3.描述高果糖浆生产过程。 4.固定化酶技术的优点是什么？ 阅读P49，并思考： 1.什么是高果糖浆？使用它有何好处？ 你能写出果糖的分子式吗? 它属于什么糖? 2.生产高果糖浆需要什么酶？其作用是什么？这种酶有何特点？ 但酶溶于葡萄糖溶液后，就无法回收，造 成很大的浪费。生产中如何解决呢？ 3. 生产高果糖浆的装置示意图： （1）注意反应柱的各部分名称。 （1）使酶既能与反应物接触，又能与产物分离。 （2）固定在载体上的酶可被反复利用，降低成本。 （2）你能说出反应柱的优点吗？ 4.固定化酶技术的优点： ①反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本。 ②提高了果糖的产量和质量。 （3）描述高果糖浆生产操作过程。 固定化 葡萄糖 异构酶 生产实际中使用固定化酶技术有何不足？ 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。 怎么办？ 阅读P50：思考以下几个问题 2.固定化酶或固定化细胞技术分别适合使用哪种方法？为什么？ 1.什么是固定化细胞技术?固定化技术包括哪些固定方法？ 3.采用包埋法固定细胞，常用的载体材料有哪些？ 4.与固定化酶相比，固定化细胞有何优势和不足？ 利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间的技术。 半透膜微囊 1.什么是固定化细胞技术?固定化技术包括哪些固定方法？ 包括化学结合法、物理吸附法和包埋法。 2.固定化酶或固定化细胞技术分别适合使用哪种方法？为什么？ 固定对象 酶 细胞 适宜 固定法 原因 化学结合法 物理吸附法 包埋法 体积小，固定一种酶包埋法容易丢失 体积大，固定一系列酶 难以化学结合和吸附 明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺 其共同的特点是不溶于水的多孔性载体 海藻酸钠 聚丙烯酰胺 3. 采用包埋法固定细胞，常用的载体材料有哪些？ 海藻酸钠是从海藻中提取获得的藻酸盐，多价阳离子如Ca2+、Al3+ 可诱导凝胶形成。将微生物细胞与海藻酸钠溶液混匀后，通过注射器针头或相似的滴注器将上述混合液滴入CaCl2 溶液中，Ca2+从外部扩散进入海藻酸钠与细胞混合液珠内，使藻酸钠转变为水不溶的藻酸钙凝胶，由此将微生物细胞包埋在其中。 资 料 实验操作： 制备固定化酵母细胞并用其发酵 实验操作过程包括哪几个步骤？ 配制CaCl2溶液 配制海藻酸钠溶液 将海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合 固定化酵母细胞 酵母细胞的活化 用固定化酵母细胞发酵 （3）固定化细胞技术操作容易，成本低，容易回收。 （2）固定化细胞技术对酶活性影响更小； 优势： （1）固定化细胞固定的一系列酶； 不足： 由于大分子难以通过细胞膜，因此固定化细胞 的应用有一定的限制。 4.与固定化酶相比，固定化细胞有何优势和不足？ 例1. 某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞进行 葡萄糖溶液的发酵实验，实验材料及用具齐全。 (1)该实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程为： A．使干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母细胞活化； B．将无水CaCl2溶解在自来水中，配成CaCl2溶液； C．用酒精灯大火连续加热配制海藻酸钠溶液； D．向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞， 充分搅拌并混合均匀； E．将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液注入蒸馏水中， 观察凝胶珠形成。 请你改正其中错误的操作：(写出4点) ①___________________。 ②_____________________。 ③___________________。 ④_____________________。 ???? (2)实验过程中，可能会出现的现象： 。 类型 优点 不足 直接使用酶 催化效率高，低耗能、低污染等 对环境条件非常敏感，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 固定化酶 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 一种酶