酵母细胞的固定化

一、学习目标：

1．说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。

2．尝试制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。

二、自主学习

大肠杆菌的纯化培养实验操作

1．高果糖浆的生产需要使用 ，它能将葡萄糖转化成果糖。这种酶的 好，可以持续发挥作用。但是，酶溶解于葡萄糖溶液后，就无法从糖浆中回收，造成很大的浪费。

2．使用固定化酶技术，将这种酶固定在一种 上，再将这些酶颗粒装到一个 内，柱子底端装上分布着许多小孔的 。酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反应溶液却可以自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的 端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与 接触，转化成果糖，从反应柱的 端流出。反应柱能连续使用半年，大大降低了 ，提高了果糖的产量和质量。

3．固定化酶和固定化细胞是利用 或 方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括 、 和 法。一般来说，酶更适合采用 、 法固定，而细胞多采用 法固定化。这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大细胞的难以被 或 ，而个小的酶容易 。

4．包埋法法固定化细胞即将微生物细胞包埋在不溶于水的中。常用的载体有 、 、 和 等。

三．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？

　　知能点一：酶的家族与酶制剂的生产

　　合作探究：衣服的袖口和领口往往会有较多的污渍，用一般的洗衣粉很难清洗干净，但用加酶洗衣粉如汰渍加酶洗衣粉等可有效去除这些污渍。加酶洗衣粉可否洗涤所有的衣物？请分析其中的原因，并说明使用时应注意的问题。

　　精讲点拨：

　　1．分类：按照酶催化的反应和所起的作用，可以将酶分为氧化还原酶、水解酶、裂解酶、连接酶、转移酶和异构酶六大类。

　　2．与无机催化剂相比酶的特点：催化效率高、反应条件温和等优点。

　　目前，大量应用的酶都是利用微生物发酵的方法生产的。一些重要的酶已经采用基因工程菌发酵生产，使酶的产量大幅度提高。

　　3．酶制剂：在实际应用中，为了保持酶的活性以及使用、储存和运输的方便，人们将酶制备成不同的剂型，如液体、颗粒、粉末等，这种含有酶的制品成为酶制剂。

　　4．直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点比较

类型 　　优点 　　缺点 直接使用酶 催化效率高，低耗能、低污染等 受环境影响大，且很难回收，不能被再次利用；反应后混在反应物中，可能影响产品质量。 固定化酶 既能与反应物接触，又能与产物分离；同时，固定在载体上的酶可被反复利用，有助于实现反应的连续化和自动化。 一种酶只能催化一种化学反应，而在很多产物的形成需要很多种酶的参与。 固定化细胞 成本低，操作容易 固定化的酶或细胞与反应物不容易接近，可能导致反应效果下降

　　典型例题1：关于固定化酶技术说法正确的是（ ）

A．固定化酶技术就是固定反应物，将酶依附着载体围绕反应物旋转的技术