高二下冊生物酵母細胞的固定化學習要點梳理
高二下冊生物酵母細胞的固定化學習要點梳理
生物學作為現(xiàn)代自然科學的一種，研究生物的結(jié)構(gòu)、功能、發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律，以及生物與周圍環(huán)境的關(guān)系等。以下是學習啦小編為您整理的關(guān)于高二下冊生物酵母細胞的固定化學習要點梳理的相關(guān)資料，供您閱讀。
高二下冊生物酵母細胞的固定化學習要點梳理
要點1 從酶到固定化酶、再到固定化細胞的發(fā)展過程
要點2 固定化酶的應用實例
(1)利用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿
高果糖漿的生產(chǎn)需要使用葡萄糖異構(gòu)酶，它能將葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖。使用固定化酶技術(shù)，將這種酶固定在一種顆粒狀的載體上，再將這些酶顆粒裝到一個反應柱內(nèi)。柱子底端裝上分布著許多小孔的篩板。酶顆粒無法通過篩板上的小孔，而反應溶液卻可以自由出入。生產(chǎn)過程中，將葡萄糖溶液從反應柱的上端注入，使葡萄糖溶液渡過反應柱，與固定化葡萄糖異構(gòu)酶接觸，轉(zhuǎn)化成果糖，從反應柱的下端流出。
優(yōu)點：反應柱能連續(xù)使用半年，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了果糖的產(chǎn)量和質(zhì)量。
(2)固定化酶的反應柱示意圖
(3)固定化酶在生產(chǎn)實踐中的優(yōu)點
酶既能與反應物接觸，又容易與產(chǎn)物分離，提高產(chǎn)品質(zhì)量;同時，固定在載體上的酶還可以反復利用，節(jié)約成本。
要點3 固定化細胞技術(shù)
(1)將酶或細胞固定化的方法
①固定化酶和固定化細胞是利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)。
?、诿富蚣毎潭ɑ姆椒òò穹?、化學結(jié)合法(將酶分子或細胞相互結(jié)合，或?qū)⑵浣Y(jié)合到載體上)和物理吸附法。
?、勖高m合采用化學結(jié)合和物理吸附法固定化，而細胞多采用包埋法固定化。這是因為細胞個大，而酶分子很小;個大的細胞難以被吸附或結(jié)合，而個小的酶容易從包埋材料中漏出。
④酶的幾種固定方式
將酶包埋在細微網(wǎng)格里;將酶相互連接起來;將酶吸附在載體表面。
⑤包埋法固定化細胞
將微生物細胞均勻地包埋在不溶于水的多孔性載體中。
(2)固定化酶和固定化細胞的聯(lián)系與區(qū)別
聯(lián)系：都是利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)。在生產(chǎn)中都容易與產(chǎn)物分離，固定在載體上的酶或細胞可以反復利用。
區(qū)別：適宜的固定方法不同;固定化細胞技術(shù)更適宜于生產(chǎn)實際。
(3)固定化細胞常用的載體材料
常用的載體材料有明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等。
要點4 實驗操作
(1)制備固定化酵母細胞
?、俳湍讣毎幕罨?/p>
?、谂渲莆镔|(zhì)的量濃度為0.05mol/L的CaCl2溶液
?、叟渲坪Ｔ逅徕c溶液
稱取0.7g海藻酸鈉→放入50mL小燒杯中，加入50mL水→用酒精燈小火加熱，邊加熱邊攪拌→直至完全溶化。
?、芎Ｔ逅徕c溶液與酵母細胞混合
將海藻酸鈉溶液冷卻至室溫→加入活化酵母細胞→充分攪拌→轉(zhuǎn)移至注射器中。
⑤固定化酵母細胞
以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，液滴在CaCl2溶液中形成凝膠珠，凝膠珠在CaCl2溶液中浸泡30min。
(2)用固定化酵母細胞發(fā)酵
?、賹⒐潭ê玫慕湍讣毎?凝膠珠)用蒸餾水沖洗2～3次。
?、趯?50mL質(zhì)量分數(shù)為10%的葡萄糖溶液轉(zhuǎn)移到200mL的錐形瓶中，再加入固定好的酵母細胞，置于25℃下發(fā)酵24小時。
要點5 疑難解答
如何檢驗凝膠珠的質(zhì)量是否合格?
方法一是用鑷子夾起一個凝膠珠放在實驗桌上用手擠壓，如果凝膠珠不容易破裂，沒有液體流出，就表明凝膠珠的制作成功。方法二是在實驗桌上用力摔打凝膠珠，如果凝膠珠很容易彈起，也能表明制備的凝膠珠是成功的。
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