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课件网) 课题3学习目标 1．简述固定化酶的概念 2．说出酶固定化的方法 3．尝试用包埋法制备固定化酵母细胞 4．探讨固定化酶的应用价值 阅读教材P49课题背景部分，回答酶制剂存在哪些缺陷？ 1.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； 2.溶液中的酶很难回收，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。 人们解决这些缺陷的设想和措施是什么？ 固定化酶技术和固定化细胞技术 一、基础知识 （一）固定化酶的应用实例 1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例 （1）高果糖浆的生产需要酶 葡萄糖异构酶 （2）葡萄糖异构酶的优点 稳定性好、可以持续发挥作用 （3）在生产中直接使用酶有什么缺点？ 酶溶解于葡萄糖溶液后，无法回收，造成浪费 含淀粉的浆液 α-淀粉酶 糊精 糖化酶 葡萄糖 葡萄糖异构酶 葡萄糖的异构化 42%～45% 转化成果糖 果葡糖浆 果糖和葡萄糖分离 葡萄糖再次异构化 反复多次 果糖含量70%～90% 高果糖浆 固定化酶技术生产高果糖浆生产流程 2.固定化酶的反应柱示意图 使用固定化酶技术，将葡萄糖异构酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这种酶颗粒装在一个反应柱内，柱子底端装有分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由出入。 3.固定化酶在生产实践中的优点： 反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。 酶既能与反应物接触，又容易与产物分离，提高产品质量；同时固定在载体上的酶还可以反复利用，节约成本。 （1）概念：固定化酶和固定化细胞是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。 （二）固定化细胞技术 （2）常用方法：包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。 酶适合采用化学结合法和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞个大，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 。 （3）酶的几种固定方式 (1)包埋法 (2)化学结合法 (3)物理吸附法 方法 原理 适用对象 包埋法 是将聚合物的单体与酶溶液混合，再借助于聚合助进剂(包括交联剂)的作用进行聚合，酶被包埋在聚合物中以达到固定化 酶或细胞 化学 结合法 酶蛋白的侧链基团和载体表面上的功能基团之间形成共价键而固定的方法 酶 物理 吸附法 通过氢键、疏水作用和π电子亲和力等物理作用，将酶固定于水不溶载体上．从而制成固定化酶 酶 【P50课堂讨论】 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？ 固定化细胞技术 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 固定化细胞技术 1.酵母细胞的活化： 1g干酵母＋10mL蒸馏水→50mL烧杯→搅拌均匀→放置1h，使之活化。 活化是指让处于休眠状态的微生物重新恢复正常生活状态的过程。 一般是将干酵母放在蒸馏水中进行活化。 二、实验操作 （一）制备固定化酵母细胞 2.配制CaCl2溶液： 0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水→200mL烧杯→溶解备用。 3.配制海藻酸钠溶液： 0.7g海藻酸＋10mL水→50mL烧杯→酒精灯小火或间断加热，并不断搅拌，使之溶化→蒸馏水定容到10mL。 防止海藻酸钠焦糊。 思考： (1)小火或间断加热并不断搅拌的目的是什么？ (2)海藻酸钠的浓度对凝胶珠的形成可能有哪些影响？ 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太少，影响实验效果。 4.海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合： 将 ... ...
