- 944.50 KB
- 2023-03-17 05:35:01 发布
1、本文档内容版权归属内容提供方，所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议，可选择认领，认领后既往收益都归您。
2、本文档由用户上传，本站不保证质量和数量令人满意，可能有诸多瑕疵，付费之前，请仔细先通过免费阅读内容等途径辨别内容交易风险。如存在严重挂羊头卖狗肉之情形，可联系本站下载客服投诉处理。
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
1
第 8 课时 固定化酶的制
备和应用
[学习导航] 1.简述固定化酶的制作方法。2.简述固定化细胞技术的应用及酵母菌细胞的固
定化技术。
[重难点击] 1.简述固定化酶的制作方法。2.简述酵母菌细胞的固定化技术。
一、固定化酶和制备固定化酶的常用方法
1.固定化酶
(1)概念：固定化酶是指用物理学或化学的方法将酶与固相载体结合在一起形成的仍具有酶活
性的酶复合物。
(2)特点：在催化反应中，它以固相状态作用于底物，反应完成后容易与水溶性反应物和产物
分离，可被反复使用。
2.制备固定化酶的常用方法
(1)物理吸附法是将酶吸附在纤维素、琼脂糖等多糖类或多孔玻璃、离子交换树脂等载体上的
固定方式，其显著特点是工艺简便且条件温和。
(2)化学结合法是利用多功能试剂进行酶与载体之间的交联，在酶和多功能试剂之间形成共价
键，从而得到三维的交联网架结构。
(3)包埋法是将酶包埋在能固化的载体中，如将酶包裹在聚丙烯酰胺凝胶等高分子凝胶中包埋
成格子型，或包裹在硝酸纤维素等半透性高分子膜中包埋成微胶囊型。
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
2
由于酶的分离与提纯有许多技术性难题，造成酶制剂来源有限、成本高、不利于大规模地使
用。人们针对酶不能被广泛应用这一情况，一直在寻求改善方法，其中之一就是固定化酶技
术的应用。观察下图有关制备固定化酶的常用方法，结合教材回答下列问题：
(1)图 A为物理吸附法，它的显著特点是工艺简便且条件温和，在生产实践中应用广泛。
(2)图 B为化学结合法，它是利用多功能试剂进行酶与载体之间的交联，在酶和多功能试剂之
间形成共价键，从而得到三维的交联网架结构。
(3)包埋法是将酶包埋在能固化的载体中。将酶包裹在聚丙烯酰胺凝胶等高分子凝胶中(如图
C)，包埋成格子型；或包裹在硝酸纤维素等半透性高分子膜中(如图 D)，包埋成微胶囊型。
归纳提炼 各种固定化酶方法的比较
比较项目 物理吸附法 包埋法 化学结合法
制备 易 较难 较难
结合程度 弱 强 强
活力回收率 高，但酶易流失 高 中等
再生 可能 不可能 不可能
固定化成本 低 低 中等
底物专一性 不变 不变 可变
1.如图是酶的几种固定方式示意图，其所采用的固定方法依次是( )
A.物理吸附法、化学结合法、包埋法
B.化学结合法、物理吸附法、包埋法
C.包埋法、物理吸附法、化学结合法
D.包埋法、化学结合法、物理吸附法
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
3
答案 D
解析 ①图表示酶包埋在细微网格里，应属于包埋法；②图表示许多酶分子通过特殊载体连
接起来，成交联网架结构，应属于化学结合法；③图表示将酶固定在一定的支持物上，属于
物理吸附法。
2.下列关于固定化酶和一般酶制剂在应用效果上的说法，错误的是( )
A.固定化酶可长久使用
B.一般酶制剂应用后和产物混在一起，产物的纯度不高
C.一般酶制剂参加反应后不能重复利用
D.固定化酶可以反复利用，降低生产成本，提高产量和质量
答案 A
解析 固定化酶是将酶固定在不溶于水的载体上，使酶既能与底物接触，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，降低成本，产物中也不含酶，提高了产品的纯
度。固定化酶虽可以多次利用，但不可长久使用。
二、固定化细胞技术的应用
1.固定化细胞的概念
通过各种方法将细胞与一定的载体结合，使细胞仍保持原有的生物活性，这一过程称为细胞
固定化。固定化细胞仍能进行正常的生长、繁殖和代谢，可以像游离的细胞一样用于发酵生
产。
2.应用：固定化细胞可以取代游离的细胞进行发酵，生产各种物质。
(1)在工业生产上，利用固定化植物细胞可以生产多种色素、香精、药物、酶等。
(2)利用固定化微生物细胞可以生产酒精、啤酒、谷氨酸、α－淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、纤
维素酶、青霉素、头孢霉素等。
(3)在医学上，利用固定化动物细胞可以生产小儿麻痹症疫苗、狂犬病疫苗、麻疹疫苗、肝炎
疫苗、口蹄疫疫苗等，还可以生产生长激素、干扰素、胰岛素、催乳素、促性腺激素等。
(4)将固定化的胰岛细胞制成微囊，能治疗糖尿病。
(...
1
第 8 课时 固定化酶的制
备和应用
[学习导航] 1.简述固定化酶的制作方法。2.简述固定化细胞技术的应用及酵母菌细胞的固
定化技术。
[重难点击] 1.简述固定化酶的制作方法。2.简述酵母菌细胞的固定化技术。
一、固定化酶和制备固定化酶的常用方法
1.固定化酶
(1)概念：固定化酶是指用物理学或化学的方法将酶与固相载体结合在一起形成的仍具有酶活
性的酶复合物。
(2)特点：在催化反应中，它以固相状态作用于底物，反应完成后容易与水溶性反应物和产物
分离，可被反复使用。
2.制备固定化酶的常用方法
(1)物理吸附法是将酶吸附在纤维素、琼脂糖等多糖类或多孔玻璃、离子交换树脂等载体上的
固定方式，其显著特点是工艺简便且条件温和。
(2)化学结合法是利用多功能试剂进行酶与载体之间的交联，在酶和多功能试剂之间形成共价
键，从而得到三维的交联网架结构。
(3)包埋法是将酶包埋在能固化的载体中，如将酶包裹在聚丙烯酰胺凝胶等高分子凝胶中包埋
成格子型，或包裹在硝酸纤维素等半透性高分子膜中包埋成微胶囊型。
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
2
由于酶的分离与提纯有许多技术性难题，造成酶制剂来源有限、成本高、不利于大规模地使
用。人们针对酶不能被广泛应用这一情况，一直在寻求改善方法，其中之一就是固定化酶技
术的应用。观察下图有关制备固定化酶的常用方法，结合教材回答下列问题：
(1)图 A为物理吸附法，它的显著特点是工艺简便且条件温和，在生产实践中应用广泛。
(2)图 B为化学结合法，它是利用多功能试剂进行酶与载体之间的交联，在酶和多功能试剂之
间形成共价键，从而得到三维的交联网架结构。
(3)包埋法是将酶包埋在能固化的载体中。将酶包裹在聚丙烯酰胺凝胶等高分子凝胶中(如图
C)，包埋成格子型；或包裹在硝酸纤维素等半透性高分子膜中(如图 D)，包埋成微胶囊型。
归纳提炼 各种固定化酶方法的比较
比较项目 物理吸附法 包埋法 化学结合法
制备 易 较难 较难
结合程度 弱 强 强
活力回收率 高，但酶易流失 高 中等
再生 可能 不可能 不可能
固定化成本 低 低 中等
底物专一性 不变 不变 可变
1.如图是酶的几种固定方式示意图，其所采用的固定方法依次是( )
A.物理吸附法、化学结合法、包埋法
B.化学结合法、物理吸附法、包埋法
C.包埋法、物理吸附法、化学结合法
D.包埋法、化学结合法、物理吸附法
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
3
答案 D
解析 ①图表示酶包埋在细微网格里，应属于包埋法；②图表示许多酶分子通过特殊载体连
接起来，成交联网架结构，应属于化学结合法；③图表示将酶固定在一定的支持物上，属于
物理吸附法。
2.下列关于固定化酶和一般酶制剂在应用效果上的说法，错误的是( )
A.固定化酶可长久使用
B.一般酶制剂应用后和产物混在一起，产物的纯度不高
C.一般酶制剂参加反应后不能重复利用
D.固定化酶可以反复利用，降低生产成本，提高产量和质量
答案 A
解析 固定化酶是将酶固定在不溶于水的载体上，使酶既能与底物接触，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，降低成本，产物中也不含酶，提高了产品的纯
度。固定化酶虽可以多次利用，但不可长久使用。
二、固定化细胞技术的应用
1.固定化细胞的概念
通过各种方法将细胞与一定的载体结合，使细胞仍保持原有的生物活性，这一过程称为细胞
固定化。固定化细胞仍能进行正常的生长、繁殖和代谢，可以像游离的细胞一样用于发酵生
产。
2.应用：固定化细胞可以取代游离的细胞进行发酵，生产各种物质。
(1)在工业生产上，利用固定化植物细胞可以生产多种色素、香精、药物、酶等。
(2)利用固定化微生物细胞可以生产酒精、啤酒、谷氨酸、α－淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、纤
维素酶、青霉素、头孢霉素等。
(3)在医学上，利用固定化动物细胞可以生产小儿麻痹症疫苗、狂犬病疫苗、麻疹疫苗、肝炎
疫苗、口蹄疫疫苗等，还可以生产生长激素、干扰素、胰岛素、催乳素、促性腺激素等。
(4)将固定化的胰岛细胞制成微囊，能治疗糖尿病。
(...