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人教版高中生物选修1 酵母细胞的固定化 名师公开课省级获奖课件(23张)
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,你能举出一些吗? 催化效率高、低能耗、低污染等。 生产中直接使用酶存在哪些问题?你 知道吗? 酶制剂存在的缺陷: 1、通常对 等条件非常敏感,容易失活; 2、溶液中的酶很难回收,不能被 ,提高了生产成本; 3、反应后会混在产物中,可能 。 强酸、强碱、高温和有机溶剂 影响产品质量 再次利用 如果你是工程技术人员,领导要你解决这个问题,你怎么办? 固定化酶技术 阅读P49独立思考3分钟后小组合作讨论: 1、解决酶应用中存在问题的方法是? 2、什么是高果糖浆?使用它有何好处? 3、生产高果糖浆需要什么酶?其作用是什么?这种酶有何特点? 4、介绍一下反应柱及其优点 5、了解高果糖浆生产过程。 6、这种方法的优点是什么? (一)、固定化酶的应用实例 一、基础知识 一、基础知识 (一)固定化酶的应用实例 总结:固定化酶技术的优点: 使酶既能与反应物接触,又能与产物分离; 固定在载体上的酶可以被反复利用。 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。 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。 包埋法 化学 结合法 物理吸附法 (二)固定化酶技术和固定化细胞技术 固定化酶 或者固定化细胞分别适用哪些方法?原因? 适用于 固定化酶 适用于 固定化细胞 包埋法是指将微生物的细胞均匀包埋在不溶于水的多孔性载体中 化学结合法是指将酶分子或细胞相互结合或将其结合 到载体上 物理吸附法是指将酶吸附到固体吸附剂的表面 思考? 1.从操作角度来考虑,你认为固定化酶技术与固定化细胞技术哪一种方法更容易? 哪一种方法对酶活性的影响更小? 2.固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶? 3.如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应,应该选择哪种方法? 4.如果反应物是大分子物质,又应该选择哪种方法? 固定化细胞 固定化细胞固定的是一系列酶 固定化细胞技术 固定化酶技术 固定化细胞 规律总结: 固定化酶 酶的种类:一种 所需条件:适宜的温度,PH值 固定化细胞 酶的种类:多种 所需条件:适宜的温度,PH值,营养 物质 二、实验操作——酵母细胞的固定化 用什么方法对酵母细胞的固定化? 包埋法常用哪些载体? 思考: 包埋法 明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺等 三、实验操作 (一)制备固定化酵母细胞 观看视频思考下列问题: (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? 二、实验操作——酵母细胞的固定化 (1)酵母细胞的活化: 〖思考1〗活化是指什么?方法? 〖思考2〗在活化酵母的过程中要注意? 1、酵母细胞活化时体积会变大, 所用容器要大一些,防止活化液溢出; 2、选用的干酵母有较强的活性且物种单一; 二、实验操作——酵母细胞的固定化 (1)酵母细胞的活化: (2)配制CaCl2溶液: 二、实验操作——酵母细胞的固定化 (1)酵母细胞的活化: (2)配制CaCl2溶液: (3)配制海藻酸钠溶液: 是最重要的环节: 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细胞的数目少,影响实验效果。 注意事项: 加热时要用小火, 或者间断加热(目的?) (浓度要适宜?) 二、实验操作——酵母细胞的固定化 (1)酵母细胞的活化: (2)配制CaCl2溶液: (3)配制海藻酸钠溶液: (4)海藻酸钠溶液与 酵母细胞的混合: 必须将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温才能与酵母细胞进行混合。 为什么?搅拌的目的? 二、实验操作——酵母细胞的固定化 (1)酵母细胞的活化: (2)配制CaCl2溶液: (3)配制海藻酸钠溶液: (4)海藻酸钠溶液与 酵母细胞的混合: (5)固定化酵母细胞: CaCl2溶液的作用?所形成的凝胶柱在CaCl2溶液中浸泡的目的? 使胶体聚沉。形成稳定的结构 如何判断固定化酵母细胞是否成功? ---观察凝胶珠的颜色和形状 若凝胶珠颜色过浅,说明海藻酸钠的浓度偏低,固定的酵母细胞数目较少 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: 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
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