第第4节酶酶的固定化的固定化中图版选修1第4节酶的固定化学习导航学习导航1.说出固定化出固定化酶酶和固定化和固定化细胞的作用和原理。胞的作用和原理。重、重、难点点2.尝试制制备固定大固定大肠杆菌杆菌细胞。胞。中图版选修1第4节酶的固定化新知初探思维启动新知初探思维启动一、固定化一、固定化酶酶1.含含 义 ： 通通 过 物物 理理 或或 化化 学学 的的 方方 法法 ， 将将_与与_结合合，使使酶酶固固定定在在载体体上上，并并在在一一定定的的_内内进行催化反行催化反应。2.方法：方法：共价共价键结合法、合法、_、物理吸附、物理吸附法。法。水溶性的水溶性的酶酶不溶性的不溶性的载体体空空间范范围包埋法包埋法中图版选修1第4节酶的固定化3.优点点(1)酶酶的的_，可以反复使用多次。，可以反复使用多次。(2)酶酶不与不与产品混合，制品品混合，制品_。(3)可极大地降低生可极大地降低生产成本。成本。活性活性稳定定较易易纯化化中图版选修1第4节酶的固定化4.实例：例：木瓜蛋白木瓜蛋白酶酶的固定化的固定化过程程取尼取尼龙布浸入等体布浸入等体积的的_溶溶液中液中10 s左右左右盐酸溶液中室温下水解酸溶液中室温下水解45 min蒸蒸馏水冲洗至水冲洗至pH中性中性室温下放室温下放入入_溶液中浸泡溶液中浸泡20 min_缓冲液冲液(pH7.8)反复洗反复洗涤木瓜蛋白木瓜蛋白酶酶溶液中溶液中固定固定3.5 h，温度，温度为_。CaCl2溶液和甲醇溶液和甲醇戊二戊二醛磷酸磷酸4 中图版选修1第4节酶的固定化二、固定化二、固定化细胞胞1.含含义：用用适适当当的的载体体将将_固固定定起来。起来。2.优点：点：比固定化比固定化酶酶更更_，使用寿命，使用寿命_。3.实例例：大：大肠杆菌杆菌细胞的固定化胞的固定化可以用可以用_培养基培养大培养基培养大肠杆菌，取菌液加杆菌，取菌液加入入_和和_，搅拌均匀，待拌均匀，待_凝固后，切成小凝固后，切成小块，用生理，用生理盐水和蒸水和蒸馏水洗水洗净,即得到固定化的大即得到固定化的大肠杆菌杆菌细胞。胞。合成合成酶酶的的细胞胞简捷捷更更长液体液体生理生理盐水水琼脂脂琼脂凝胶脂凝胶中图版选修1第4节酶的固定化要点突破讲练互动要点突破讲练互动要点一要点一酶酶固定化的方法固定化的方法1.包包埋埋法法：将将酶酶包包裹裹在在多多孔孔性性载体体中中，如如包包裹裹在在聚聚丙丙烯酰胺胺等等高高分分子子凝凝胶胶中中，或或醋醋酸酸纤维素等半透性高分子膜中。素等半透性高分子膜中。中图版选修1第4节酶的固定化2.共价共价键结合法：合法：将将酶酶分子相互分子相互结合，或将合，或将其其结合到合到纤维素、素、琼脂糖、离子交脂糖、离子交换树脂等脂等载体上的固定方式。体上的固定方式。3.物理吸附法：物理吸附法：将将酶酶吸附到固体吸附吸附到固体吸附剂表面表面的固定方式，固体吸附的固定方式，固体吸附剂多多为活性炭、多孔活性炭、多孔玻璃等。玻璃等。中图版选修1第4节酶的固定化 下下列列关关于于酶酶和和细胞胞的的固固定定，叙叙述述不不正正确确的是的是()A酶酶分子很小，宜采用包埋法分子很小，宜采用包埋法B酶酶分分子子很很小小，宜宜采采用用共共价价键结合合法法或或物物理理吸附法固定吸附法固定C细胞个大，胞个大，难被吸附或被吸附或结合合D细胞宜采用包埋法固定胞宜采用包埋法固定例例1中图版选修1第4节酶的固定化【解解析析】一一般般来来说，酶酶更更适适合合采采用用共共价价键结合合法法和和物物理理吸吸附附法法固固定定，而而细胞胞多多采采用用包包埋埋法法固固定定。这是是由由于于细胞胞相相对较大大，而而酶酶分分子子很很小小，个个大大的的细胞胞难以以被被吸吸附附或或结合合，个个小的小的酶酶容易从包埋材料中漏出。容易从包埋材料中漏出。【答案答案】A中图版选修1第4节酶的固定化【误区警示区警示】酶酶和和细胞的固定方法容易混胞的固定方法容易混淆，淆，酶酶分子很小，适于用共价分子很小，适于用共价键结合法和物合法和物理吸附法固定；理吸附法固定；细胞个大，胞个大，难以被吸附或以被吸附或结合，多采用包埋法固定。合，多采用包埋法固定。中图版选修1第4节酶的固定化变式式训练下下列列有有关关固固定定化化酶酶和和固固定定化化细胞胞的的说法法，错误的是的是()A固固定定化化酶酶和和固固定定化化细胞胞的的技技术包包括括包包埋埋法、共价法、共价键结合法和物理吸附法合法和物理吸附法B某某种种固固定定化化酶酶的的优势在在于于能能催催化化一一系系列列生化反生化反应中图版选修1第4节酶的固定化C固定化固定化酶酶技技术一次只能固定一种一次只能固定一种酶酶D固定化固定化酶酶和固定化和固定化细胞都能反复使用，胞都能反复使用，但但酶酶的活性不会迅速下降的活性不会迅速下降解析：解析：选B。固定化。固定化酶酶只能固定一种只能固定一种酶酶，固，固定化定化细胞可以固定一系列胞可以固定一系列酶酶，固定化，固定化酶酶和固和固定化定化细胞都能反复使用，但胞都能反复使用，但酶酶的恬性不会很的恬性不会很快下降。快下降。中图版选修1第4节酶的固定化要点二比要点二比较直接使用直接使用酶酶、固定化、固定化酶酶、固定化、固定化细胞的特点胞的特点直接使用直接使用酶酶固定化固定化酶酶固定化固定化细胞胞酶酶种种类一种或几种一种或几种一种一种一系列一系列酶酶催化催化反反应单一或多种一或多种单一一一系列一系列营养养物物质不需要不需要不需要不需要需要需要反反应底物底物大分子、小大分子、小分子分子大分子、小大分子、小分子分子小分子物小分子物质中图版选修1第4节酶的固定化直接使用直接使用酶酶固定化固定化酶酶固定化固定化细胞胞优点点催化效率高，催化效率高，耗能少，耗能少，污染染轻等等酶酶既与反既与反应物物结合合, ,又与又与产物分离物分离; ;可可反复利用反复利用成本低，操成本低，操作更容易作更容易缺缺点点对环境条件非境条件非常敏感，易失常敏感，易失活；不能被再活；不能被再利用；可能影利用；可能影响响产品品质量量不利于催化不利于催化一系列的一系列的酶酶促反促反应反反应物不易物不易与与酶酶接近接近, ,特特别是大分子是大分子物物质，反，反应效果下降等效果下降等中图版选修1第4节酶的固定化特特别提醒提醒固定化固定化细胞可以保胞可以保证细胞的完整胞的完整性，由于性，由于环境条件改境条件改变比比较小，所以小，所以酶酶的活的活性性较为稳定。定。中图版选修1第4节酶的固定化 下下列列关关于于固固定定化化酶酶和和固固定定化化细胞胞的的叙叙述中，正确的是述中，正确的是()A固固定定化化细胞胞技技术在在多多步步连续催催化化反反应方方面面优势明明显B固固定定化化酶酶的的应用用中中，要要控控制制好好pH、温温度度和和溶解氧量溶解氧量C利利用用固固定定化化酶酶降降解解水水体体中中的的有有机机磷磷农药，需提供适宜的需提供适宜的营养条件养条件D利用固定化酵母利用固定化酵母细胞胞进行行发酵，糖酵，糖类的作的作用只是作用只是作为反反应底物底物例例2中图版选修1第4节酶的固定化【解解析析】固固定定化化酶酶耐耐受受性性比比较好好，和和溶溶解解氧氧没没有有关关系系；利利用用固固定定化化酶酶降降解解水水体体中中的的有有机机磷磷农药，不不需需要要提提供供营养养条条件件；利利用用固固定定化化酵酵母母细胞胞进行行发酵酵，糖糖类既既可可以以作作为反反应底底物物，也也可可以以作作为碳碳源源来来调节酵酵母母菌菌代代谢方方式。式。【答案答案】A中图版选修1第4节酶的固定化变式式训练关于固定化关于固定化酶酶中的中的酶酶说法正确的是法正确的是()A酶酶的种的种类多多样，可催化一系列的，可催化一系列的酶酶促反促反应B酶酶被固定在不溶于水的被固定在不溶于水的载体上体上,可反复利用可反复利用C酶酶作作为催催化化剂，反反应前前后后结构构不不改改变，所所以固定化以固定化酶酶可永可永远利用下去利用下去D固定化固定化酶酶由于被固定在由于被固定在载体上，所以体上，所以丧失失了了酶酶的高效性和的高效性和专一性特点一性特点中图版选修1第4节酶的固定化解析：解析：选B。一种。一种载体只能固定化一种体只能固定化一种酶酶，一种固定化一种固定化酶酶只能催化一种只能催化一种酶酶促反促反应；固定；固定化化酶酶可反复利用，但不能永可反复利用，但不能永远利用下去；固利用下去；固定化定化酶酶保持了一般保持了一般酶酶的特性。的特性。中图版选修1第4节酶的固定化中图版选修1第4节酶的固定化