酵母细胞的固定化

三．酵母细胞的固定化1.固定化酶（1）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一起形成的扔具有酶活性的复合物（2）优点：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2.制备固定化酶的常用方法物理吸附法：化学结合法：包埋法：3.固定化酶的应用实例（1）反应原理：葡萄糖异构酶使葡萄糖转化为果糖（2）生产过程将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上↓放入低端装有分布着许多小孔的筛板的反应柱内（酶颗粒不能通过、反应液能通过）↓葡萄糖溶液从反应柱的上端注入↓葡萄糖溶液流过反应柱↓与固定化葡萄糖异构酶接触、转化成果糖↓果糖从反应柱的下端流出4.固定化细胞通过各种方法将细胞与一定的载体结合，时细胞仍保持原有的活性，这一过程称为细胞的固定化。固定化细胞仍能进行正常的生长、繁殖和代谢，可以像游离的细胞一样用于发酵生长应用：固定和细胞可以取代游离的细胞进行发酵，生产各种物质5.固定和细胞的优缺点优点：（1）无须进行酶的分离与纯化，大大降低了生产成本。（2）可以利用细胞中所含的复合酶系完成一系列的催化反应。（3）保持了酶的原始状态，稳定性高。缺点：（1）只能用于生产胞外酶和其他能分泌到细胞外的产物（2）由于载体的影响，营养物质和产物的扩散受到一定的限制（3）在好氧发酵中，溶解氧的传递和输送成为关键的限制因素6.酵母菌细胞的固定化技术过程酵母细胞的活化配制物质的量浓度为0.05mol/l的氯化钙溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合固定化酵母细胞7.酵母菌细胞的固定化技术注意事项（1）在酵母细胞的活化和配制CaCl2溶液时，都使用了蒸馏水，为什么不能使用自来水？（2）配制海藻酸钠溶液时，加热是关键，为是么要用小火间断加热？（3）能否在刚熔化的海藻酸钠溶液中加入活化的酵母细胞？（4）固定化细胞还可以使用那些固定化材料？需要记忆的：明胶、琼脂糖、醋酸纤维素和丙烯酰胺等。（5）固定酵母细胞的过程中三次使用蒸馏水，请说出是哪三个环节？例题1回答下列有关固定化酶技术的问题。(1)酶是生物体中生化反应的催化剂，在工业生产和食品加工中的应用日益广泛。为提高酶的利用率以及提高产品的纯度，一般需要对酶进行固定化处理，即将酶用物理或化学方法固定在________________介质上，具体方法有：吸附法、共价偶联法、________________法和交联法。(2)如图为装有固定化酶a的实验装置。其中b是反应柱，c是催化底物。若装置中的固定化酶为α淀粉酶，则通常是利用吸附法进行固定的，介质一般为_____________________________。利用该装置进行淀粉水解实验时，在漏斗中加入反应液后的操作是_________________________________________________________________________________________________________________，以保证反应充分。对流出的液体用_____________________________检测，若呈现________________色，说明淀粉被水解成糊精。若a是固定化酵母，要想得到较多的酒精，加入反应液后的操作是_________________________，装置中的长导管起的作用是___________________________________________________。(3)研究认为，用固定化酶处理污染物是很有前途的，如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解比，其作用不需要适宜的______________。A．温度B．水分C．pHD．营养例题2下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤，请回答下列问题。酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞(1)在状态下，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状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时。(2)固定化细胞技术一般采用包埋法，而固定化酶常用和。(3)影响实验成败的关键步骤是。(4)海藻酸钠溶化过程的注意事项是。(5)如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明。(6)该实验中CaCl2溶液的作用是。答案例1(1)非水溶性包埋(2)石英砂打开活塞1和2，并控制流速碘—碘化钾溶液红关闭活塞1和2排放气体CO2，防止杂菌进入反应柱(3)D例2(1)酵母细胞在缺水的状态下休眠。活化是加入水使酵母菌恢复到生活状态。酵母细胞活化后体积会增大。(2)固定化酶常用化学结合法和物理吸附法固定化。(3)实验的关键是配制海藻酸钠溶液，得到凝胶珠。(4)海藻酸钠溶化过程要小火加热(小火间断加热)不断搅拌，使海藻酸钠完全溶化，又不会焦糊。(5)海藻酸钠浓度过低，包埋的酵母菌就过少；海藻酸钠浓度过高，不易与酵母菌混合均匀。(6)氯化钙能使海藻酸钠形成聚沉。