酵母细胞的固定化(定)课件.ppt
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- 酵母 细胞 固定 课件
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1、整理版ppt1整理版ppt2阅读课题背景并思考:1、直接使用酶制剂酶制剂在应用中各有什么优、缺点?如何解决使用酶制剂时的缺陷?2、固定化酶技术固定化酶技术在应用中各有什么优、缺点?如何解决使用固定化酶技术在应用时的缺陷?3、固定化细胞固定化细胞在应用中各有什么优、缺点?整理版ppt31 1、直接使用酶制剂、直接使用酶制剂天然酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶天然酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶 剂等条件非常敏感,剂等条件非常敏感,容易失活容易失活溶液中酶溶液中酶很难回收很难回收,不能再次利用,不能再次利用,提高提高了生产成本了生产成本反应后,反应后,酶会混在产物中酶会混在产物中,影响产品质量,影
2、响产品质量,难以在工业生产中广泛应用难以在工业生产中广泛应用(1 1)优点优点(2 2)缺点缺点催化效率高、低耗能、低污染催化效率高、低耗能、低污染,大规模地应用于食,大规模地应用于食品、化工等各个领域品、化工等各个领域整理版ppt4(3 3)解决方案解决方案整理版ppt5将酶固定在不溶于水的载体上。将酶固定在不溶于水的载体上。酶既酶既能与反应物接触能与反应物接触,又,又能与产物分离能与产物分离,同时,固,同时,固定在载体上的酶还可以被定在载体上的酶还可以被反复利用反复利用。缺点缺点 一种酶只能催化一种化学反应,而在实际生产中,一种酶只能催化一种化学反应,而在实际生产中,很多产物的形成是通过很
3、多产物的形成是通过一系列的酶促反应一系列的酶促反应才能得到。才能得到。利用固定化酶技术生产利用固定化酶技术生产“高果糖浆高果糖浆”。整理版ppt6固定化酶的应用实例:固定化酶的应用实例:生产高果糖浆生产高果糖浆1 1、什么是高果糖浆?使用它有何好处?、什么是高果糖浆?使用它有何好处?高果糖浆是果糖含量为42%左右的糖浆。作为蔗糖的替代品,高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病,对人的健康有利。再思考:果糖属于什么糖?果糖是一种:单糖 分子式:C6H12O6整理版ppt72、生产高果糖浆需要什么酶?其作用是什么?这种酶有何特点?直接使用酶时有什么缺点?生产高果糖浆需要:生产高果糖
4、浆需要:作用:作用:特点:特点:直接使用酶时的缺点:直接使用酶时的缺点:葡萄糖异构酶葡萄糖异构酶酶稳定性好,可持续发挥作用酶稳定性好,可持续发挥作用将葡萄糖转化为果糖将葡萄糖转化为果糖酶溶于葡萄糖溶液后,就无法酶溶于葡萄糖溶液后,就无法从糖浆中回收,从糖浆中回收,造成很大的浪造成很大的浪费。费。整理版ppt83 3、改进:、改进:固定化酶技术固定化酶技术 4 4、具体做法:、具体做法:5 5、优点:、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品质。整理版ppt9将细胞固定在一定空间内的技术。将细胞固定在一定空间内的技术。成本低、操作容易、成本低、操作容易、对酶活性的影响
5、更小、可以催对酶活性的影响更小、可以催化一系列的反应、容易回收化一系列的反应、容易回收缺点缺点固定后的固定后的细胞与反应物不容易接近细胞与反应物不容易接近,可能导致反应可能导致反应效果下降,效果下降,由于由于大分子物质难以自由通过细胞膜大分子物质难以自由通过细胞膜,因此固定化细胞的因此固定化细胞的应用也受到限制。应用也受到限制。整理版ppt10二、酶和细胞固定化方法二、酶和细胞固定化方法(看课本看课本P P5050)思考:固定化酶或固定化细胞指什么?思考:固定化酶或固定化细胞指什么?可以采取哪些方法进行固定?各有什么利弊?可以采取哪些方法进行固定?各有什么利弊?物理吸附法物理吸附法包埋法包埋法
6、化学结合法化学结合法 1 1、固定化酶或固定化细胞:、固定化酶或固定化细胞:指利用指利用物理或化学方法物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间将酶或细胞固定在一定空间内的技术。内的技术。2 2、方法:、方法:整理版ppt11将酶(或细胞)包埋在细微网格里将酶(或细胞)相互结合,或将其结合到载体上。将酶(或细胞)吸附在载体表面上包埋法化学结合法物理吸附法固定化酶或固定化细胞采取的方法固定化酶或固定化细胞采取的方法整理版ppt12【比较比较】酶和细胞的固定方法和特点酶和细胞的固定方法和特点酶分子很小,酶分子很小,容易从包埋材料中漏容易从包埋材料中漏出。出。细胞体积大,细胞体积大,难以被吸附或结合。难
7、以被吸附或结合。整理版ppt13思考思考1对固定酶的作用影响较小的固定方对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么?法是什么?思考思考2将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应,应当固定(酶、酵过程变为连续的酶反应,应当固定(酶、细胞)。细胞)。吸附法。吸附法。整理版ppt14三、实验操作:包埋法固定细胞三、实验操作:包埋法固定细胞明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。酰胺等。1 1、包埋法固定细胞:、包埋法固定细胞:即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载
8、体中。载体中。2 2、包埋时常用的载体包括:、包埋时常用的载体包括:整理版ppt15海藻酸钠:海藻酸钠:一种天然一种天然多糖多糖,是由海带中提取的天然多糖碳水化合,是由海带中提取的天然多糖碳水化合物,可作为食用的食品添加剂,也可作为支架材料用物,可作为食用的食品添加剂,也可作为支架材料用于医学用途,其温和的溶胶凝胶过程、良好的生物相于医学用途,其温和的溶胶凝胶过程、良好的生物相容性使其适于作为释放或包埋药物。容性使其适于作为释放或包埋药物。整理版ppt16三、实验操作三、实验操作整理版ppt171、酵母细胞的活化:、酵母细胞的活化:在缺水状态下,微生物处于休眠状态。在缺水状态下,微生物处于休眠
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