酵母細胞的固定化導學案

1、第 3 節(jié)酵母細胞的固定化（共1 課時，第1 課時）【課標要求】說出固定化酶和固定化細胞的作用和原理。嘗試制備固定化酵母細胞，并利用固定化酵母細胞進行酒精發(fā)酵?！緞?chuàng)設情景】 思考 1影響酶的因素有哪些？思考 2 如何理解酶的專一性？ 思考 3發(fā)酵過程中一種能完成所有反應嗎？【學習活動】活動一：仔細閱讀課題背景，想一想，我們?nèi)绾文軐崿F(xiàn)酶的固定化和細胞的固定化？精講 ：酶：優(yōu)點：催化效率高，低耗能、低污染，大規(guī)模地應用于食品、化工等各個領域。實際問題：對環(huán)境條件敏感，易失活；溶液中的酶很難回收，不能再次利用，提高了生產(chǎn)成本；反應后的酶會混合在產(chǎn)物中，如不除去，會影響產(chǎn)品質(zhì)量。設想：。固定化酶：優(yōu)點

2、實際問題：一種酶只能催化一種化學反應，而在生產(chǎn)實踐中，很多產(chǎn)物的形成都是通過一系列的酶促反應才能得到的。設想：。固定化細胞：優(yōu)點?；顒佣鹤屑氶喿x課文，舉例說明固定化酶技術是如何實現(xiàn)的？與一般的酶反應相比，意義在哪里？精講 ：能將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖的酶是。使用固定化酶技術，將這種酶固定在一種上，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。酶顆粒無法通過篩板的小孔，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，使葡萄糖溶液流過反應柱，與接觸，轉(zhuǎn)化成果糖，從反應柱的下端流出。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?；顒尤洪喿x課文，

3、試說明固定化酶技術與固定化細胞技術有哪些異同？精講 ：固定化酶和固定化細胞是利用或方法將酶或細胞固定在一定空間內(nèi)的技術，包括、和法。一般來說，酶更適合采用和法固定，而細胞多采用法固定化。這是因為細胞個大，而酶分子很??；個大的難以被或，而個小的酶容易從中漏出。包埋法法固定化細胞即將微生物細胞包埋在不溶于水的中。常用的載體有、和等。思考 1對固定酶的作用影響較小的固定方法是什么？思考 2將谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸的發(fā)酵過程變?yōu)檫B續(xù)的酶反應，應當固定；1若將蛋白質(zhì)變成氨基酸，應當固定?；顒铀模簩嶒灢僮髦?，制備固定化酵母細胞的操作可以分為哪幾步？應該注意哪些問題？精講 ： (1) 制備固定化酵母細胞制

4、備固定化酵母細胞需要的材料是、和。1.酵母菌的活化活化就是處于狀態(tài)的微生物重新恢復正常的生活狀態(tài)。2. 配制物質(zhì)的量嘗試為 0.05mol/L 的 CaCl2 溶液。3. 配制海藻酸鈉溶液。加熱溶化海藻酸鈉時要注意：4. 海藻酸鈉溶液與酵母菌細胞混合。5.固定化酵母細胞：以的速度地將注射器中的溶液滴加到配制好的溶液中，并浸泡(時間)。(2) 用固定化酵母細胞發(fā)酵1.將固定好的酵母細胞用沖洗 2-3 次。2.發(fā)酵時的溫度就為，時間。思考 3加熱溶化海藻酸鈉時微火加熱并不斷攪拌的目的是什么？思考 4為什么要海藻酸鈉溶液冷卻后才能加入酵母細胞？思考 5發(fā)酵過程中錐形瓶為什么要密封？思考 6錐形瓶中的

5、氣泡和酒精是怎樣形成的？思考 7在利用固定化酶或固定化細胞進行生產(chǎn)的過程中，需要無菌操作嗎？活動五：結(jié)果分析中，如何通過凝膠珠的特點來判斷細胞固定化是否成功？精講 ：觀察凝膠珠的顏色和形狀如果制作的凝膠珠，固定的酵母細胞數(shù)目較少；如果形成的凝膠珠，需要再作嘗試。 觀察發(fā)酵的葡萄糖溶液利用固定的酵母細胞發(fā)酵產(chǎn)生酒精，可以看到產(chǎn)生了很多，同時會聞到?！菊n堂反饋】1 下列關于固定化酶技術說法中，正確的是A固定化酶技術就是固定反應物，讓酶依附著載體圍繞反應物旋轉(zhuǎn)的技術B固定化酶的優(yōu)勢在于能催化一系列的酶促反應C固定化酶中的酶無法重復利用D固定化酶是將酶固定在一定空間的技術2. 下列有關固定化酵母細胞制

6、備步驟正確的是A應使干酵母與自來水混合并攪拌，以利于酵母菌活化B配制海藻酸鈉溶液時要用小火間斷加熱的方法C向剛?cè)芑玫暮Ｔ逅徕c溶液中加入已活化的酵母細胞，充分攪拌并混合均勻D將與酵母細胞混勻的海藻酸鈉溶液注人CaCl 2 溶液中，會觀察到CaCl2 溶液中有球形或2橢球形的凝膠珠形成3. 下列關于固定化酶中用到的反應柱的理解中。正確的是A反應物和酶均可自由通過反應柱B反應物和酶均不能通過反應柱C反應物能通過，酶不能通過D反應物不能通過，酶能夠通過4. 使用固定化細胞的優(yōu)點是 ( ) 。A. 能催化大分子物質(zhì)的水解B可催化一系列化學反應C與反應物易接近D有利于酶在細胞外發(fā)揮作用5. 酶的固定方法

7、不包括 ( ) 。A. 將酶吸附在固體表面上B將酶相互連接起來C將酶包埋在細微網(wǎng)格里D 將酶制成固體酶制劑，如加酶洗衣粉中的酶6. 固定化細胞常用包埋法固定，原因是A包埋法固定操作最簡便B包埋法對酶活性的影響最小C包埋法固定具有普遍性D細胞體積大，難以被吸附或結(jié)合7. 固定化細胞對酶的活性影響最小，根本原因是A避免了細胞破碎、酶的提取純化過程B固定化細胞在多種酶促反應中連續(xù)發(fā)揮作用C促化反應結(jié)束后，能被吸收和重復利用D細胞結(jié)構保證了各種酶在細胞內(nèi)化學反應中有效的發(fā)揮作用8. 關于酵母細胞活化的說法，不正確的是A酵母細胞活化就是由無氧呼吸變成有氧呼吸B酵母細胞活化所需要的時間較短C活化就是讓處于

8、休眠狀態(tài)的細胞恢復生活狀態(tài)D酵母細胞活化后體積增大9.使用固定化酶的優(yōu)點是A 有利于增加酶的活性B 有利于產(chǎn)物的純化C 有利于提高反應速度D 有利于酶發(fā)揮作用10. 下列不是用于包埋法固定化細胞的載體是A瓊脂糖B醋酸纖維素C聚丙烯酰胺D聚乙烯樹脂11. 下列關于固定化細胞的敘述，正確的是A 催化效率高，低耗能、低污染B 對環(huán)境的條件非常敏感，容易失活C既能與反應物充分接觸，又能與產(chǎn)物分離D成本低、操作簡單，但反應效率可能很低12. 在制備固定化酵母細胞的實驗中，CaCl2 溶液的作用是A調(diào)節(jié)溶液pHB進行離子交換C 膠體聚沉D為酵母菌提供鈣離子13. 對配制海藻酸鈉溶液的敘述不準確的是A加熱使

9、海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環(huán)B. 海藻酸鈉的濃度涉及固定化細胞的質(zhì)量C海藻酸鈉的濃度過高，易形成凝膠珠D海藻酸鈉的濃度過低，形成凝膠珠內(nèi)包埋細胞過少14 下圖為固定化酶的反應柱示意圖，請據(jù)圖回答： 請在橫線上填出各標號名稱。 與一般酶制劑相比，固定化酶的突出優(yōu)點是和，固定化細胞的優(yōu)點是_ 。 的作用制 作 固 定 葡 萄 糖 異 構 酶 所 用 的 方 式 有_ 或3_ 。 據(jù)圖說出反應柱的作用原理。15. 下面是制備固定化酵母細胞實驗步驟圖解，請據(jù)圖回答：酵母細胞活化配制 CaCl2 溶液配置海藻酸鈉溶液海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合固定化酵母細胞 在 _狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀?/p>