文档介绍：课题3
酵母细胞的固定化
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一、基础知识
1、酶制剂的概念和种类
(一)酶制剂
含有酶的制品
①定义:
多酶片、加酶洗衣粉中的蛋白酶和脂肪酶
②种类:
A、液体酶制剂
治疗某些胃病的胃蛋白酶液
B、固体酶制剂
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2、酶的生产
①提取法
定义:采用一定的技术直接从动植物或微生物的组织、细胞中将酶提取出来
优点:
简单易行,在动植物或微生物资源丰富的地区具有应用价值
实例:在屠宰厂,可以从家畜胰脏中提取出胰酶;在水果加工厂,可以从菠萝皮中提取出菠萝蛋白酶
缺点:
要有充足的原材料,广泛应用受到限制
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②发酵法
定义:通过微生物发酵获得所需要的酶
如果是胞外酶,可以从发酵液中直接提取;如果是细胞内酶,则可将细胞弄碎再经过提取纯化而得到
易培养、繁殖速度快、便于大规模生产
优点:
提取方式:
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③化学合成法
缺点:
成本高、已知分子结构的酶
提取出来的酶还要经过分离、纯化,再加入适量的稳定剂和填充剂,制成相应的酶制剂后才能用于催化化学反应
3、酶的提取和分离纯化
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①酶的提取
盐溶液提取法、碱溶液提取法、有机溶剂提取法
适宜的温度和pH和保护剂
方法:
条件:
②酶的分离提纯
沉淀技术(密度梯度离心法)
层析技术
方法:
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4、酶制剂特点(看课本P49面)
①天然酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感,容易失活
②溶液中酶很难回收,不能再次利用,提高了生产成本
③反应后,酶会混在产物中,影响产品质量,难以在工业生产中广泛应用
(1)优点
(2)实际问题
催化效率高、低耗能、低污染,大规模地应用于食品、化工等各个领域
如何解决这些问题?
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(二)固定化酶
固定化酶是指限制或固定于特定空间位置的酶,具体来说,是指经物理或化学方法处理,使酶变成不易随水流失即运动受到限制,而又能发挥催化作用的酶制剂
(三)固定化细胞
将细胞限制或定位于特定空间位置的方法称为细胞固定化技术
被限制或定位于特定空间位置的细胞称为固定化细胞
固定化技术:
固定化细胞:
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类型
优点
不足
直接使用酶
催化效率高,低耗能、低污染等
对环境条件非常敏感,容易失活;溶液中的酶很难回收,不能被再次利用,提高了生产成本;反应后酶会混在产物中,可能影响产品质量
固定化酶
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
一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实践中,很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的
固定化细胞
成本低、操作容易、对酶活性的影响更小、可以催化一系列的反应、容易回收
固定后的酶或细胞与反应物不容易接近,可能导致反应效果下降由于大分子物质难以自由通过细胞膜,因此固定化细胞的应用也受到限制
(四)直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点
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(五)酶和细胞固定化方法(看课本P50面)
思考:固定化酶或固定化细胞可以采取哪些方法?
各有什么利弊?
1、物理吸附法
2、包埋法
3、化学结合法
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