酵母细胞的固定化实验

实验目的

学会用包埋法固定酵母细胞，并检验固定化酵母细胞的发酵作用。

实验原理

海藻酸钠溶液遇 Ca2+ 会形成凝胶，把酵母细胞包裹其中，这种方法叫包埋法。凝胶珠有一定通透性，葡萄糖等小分子能进入，产物能排出。酵母细胞在无氧条件下分解葡萄糖：C6H12O6 =酶= 2C2H5OH + 2CO2↑，通过气泡和酒精气味可判断固定的细胞仍有活性。

实验器材

• 干酵母
• 海藻酸钠
• CaCl2 溶液
• 葡萄糖溶液
• 蒸馏水
• 烧杯、玻璃棒
• 注射器
• 酒精灯（或水浴加热装置）

实验步骤

1. 将干酵母加蒸馏水搅拌，使其活化。
2. 加热溶化海藻酸钠，注意小火或间断加热，溶化后冷却至室温。
3. 将活化的酵母细胞加入海藻酸钠溶液，充分搅拌混匀。
4. 用注射器将混合液缓慢滴入 CaCl2 溶液中，形成凝胶珠，浸泡一段时间。
5. 取出凝胶珠，用蒸馏水冲洗后放入葡萄糖溶液中发酵，观察现象。

实验现象与结论

混合液滴入 CaCl2 溶液后形成凝胶珠。放入葡萄糖溶液中，溶液中逐渐有气泡产生，并可闻到酒味。结论：固定化的酵母细胞仍保持活性，能催化葡萄糖发酵产生酒精和二氧化碳，凝胶珠还可回收重复使用。

注意事项

• 加热海藻酸钠时防止烧焦和烫伤。
• 务必冷却后再加入酵母，避免高温使细胞死亡。
• 操作中注意无菌，防止杂菌污染。

常见问题

海藻酸钠溶液为什么要冷却后再加入酵母？

温度过高会使酵母细胞蛋白质变性而死亡，失去发酵能力，所以必须冷却至室温再混合。

凝胶珠不是圆形或颜色偏浅可能是什么原因？

海藻酸钠浓度过低、注射器滴加过快或距液面过近，会使凝胶珠形状不规则、包埋细胞少。