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1、高中生物課件（人教課標版）,課題2：酵母細胞的固定化,思考：通過課題背景分析，你有何體會？,酶： 優(yōu)點：摧化效率高，低耗能，低污染 實際問題：對環(huán)境條件敏感，易失活；溶液中的酶 很難收回，不能被再次利用，提高了生產(chǎn)成本； 反應后酶混在產(chǎn)物中，如不去除，會影響產(chǎn)品的品質(zhì) 設想：將酶固定在不容于水的載體上,固定化酶：優(yōu)點：酶即能與反應物接觸，又容易與反應物分離，同時，還可以反復利用 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完成的 設想：酶是細胞合成的，能否將合成酶的細胞直接固定？,固定化細胞：成本低，操作更容易,一、課題目標 1說出固定化酶和

2、固定化細胞的作用和原理。 2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。,思考：1、如何利用固定化酶生產(chǎn)高果糖漿的？,2、有哪些優(yōu)點？,3、固定化酶的方式有哪些？,閱讀教材P50，解決以下問題：,（1）參照固定化酶，給細胞固定化下個定義 （2）細胞固定化的常用方法 （3）固定化細胞技術有哪些優(yōu)勢？ （4）如果想把微生物的發(fā)酵過程變成連續(xù)的酶反應，應該選擇哪種技術？如果反應物是大分子物質(zhì)，又應該采用哪種方法？ （5）一般來說，酶更適合用吸附法和交聯(lián)法固定，而細胞多采用包埋法固定，想想看為什么？,思考：直接使用酶、固定化酶與固定化細胞各有什么優(yōu)缺點？,課堂討論：,1從操作角度來考慮，

3、你認為固定化酶技術與固定化細胞技術哪一種方法更容易？哪一種方法對酶活性的影響更??？ 2固定化細胞固定的是一種酶還是一系列酶？ 3如果想將微生物的發(fā)酵過程變成連續(xù)的酶反應，應該選擇哪種方法？ 4如果反應物是大分子物質(zhì)，又應該選擇哪種方法？,固定化細胞技術,固定化細胞固定的是一系列酶,固定化細胞技術,固定化酶技術,在缺水的狀態(tài)下，微生物會處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復正常的生活狀態(tài)。酵母細胞所需要的活化時間較短，一般需要0.51 h，教師需要提前做好準備。此外，酵母細胞活化時體積會變大，因此活化前應該選擇體積足夠大的容器，以避免酵母細胞的活化液溢出容器外。,三實驗操作 （一）

4、制備固定化酵母細胞 1酵母細胞的活化,思考：1、什么叫酵母細胞的活化？,2配制物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L的CaCl2溶液,思考：2、配制物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L的CaCl2溶液有什么作用？,3配制海藻酸鈉溶液,思考：配制的海藻酸鈉溶液具體作用是什么？ 在加熱的過程中，為什么要用小火，或者間斷加熱？,包埋酶或細胞,防止焦糊,4海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合 5固定化酵母細胞,思考：為什么剛形成的凝膠珠要在CaCl2溶液中浸泡30min左右？ 如何檢驗凝膠珠的質(zhì)量是否合格？,形成穩(wěn)定的凝膠珠,說明：剛形成的凝膠珠應在CaCl2溶液中浸泡一段時間，以便形成穩(wěn)定的結構。檢驗凝膠珠的質(zhì)量是否合

5、格，可以使用下列方法。一是用鑷子夾起一個凝膠珠放在實驗桌上用手擠壓，如果凝膠珠不容易破裂，沒有液體流出，就表明凝膠珠的制作成功。二是在實驗桌上用力摔打凝膠珠，如果凝膠珠很容易彈起，也能表明制備的凝膠珠是成功的。,（二）用固定化酵母細胞發(fā)酵 問題思考：發(fā)酵時為什么要將溫度控制在25？,四實驗操作結果分析與評價,1觀察凝膠珠的顏色和形狀 問題思考：如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，則說明什么？ 如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說明什么？,如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，說明海藻酸鈉的濃度偏低，固定的酵母細胞數(shù)目較少；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說明海藻酸鈉的濃度偏高，制作失敗，需要再

6、作嘗試。,2觀察發(fā)酵的葡萄糖溶液 問題思考：當觀察到哪些現(xiàn)象時，可說明實驗獲得成功？為什么？,利用固定的酵母細胞發(fā)酵產(chǎn)生酒精，可以看到產(chǎn)生了很多氣泡，同時會聞到酒味。,3、固定化酶和固定化細胞技術有哪些？各有什么優(yōu)缺點？固定化細胞常用的載體有哪些？,有包埋法、化學結合法和物理吸附法。 固定化酶分子小更適合采用化學結合法和物理吸附法，用包埋法卻容易從包埋材料中漏出。固定化細胞因細胞大不易被吸附或結合適宜采用包埋法。 常用載體：明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等。,4、固定化酶和固定化細胞的原理是什么？,就是將酶固定在不溶于水的載體上，或者將微生物細胞均勻地包埋于不溶于水的多孔性載體

7、上，使酶既能與反應物接觸，又能與產(chǎn)物分離，同時，固定在載體上的酶還可以被反復利用的技術。,鞏固練習,1、酶固定化技術與細胞固定化技術的關系是 A 酶固定化技術是細胞固定化技術的基礎 B 細胞固定化技術是酶固定化技術的基礎 C 酶固定化技術與細胞固定化技術是同時發(fā)展起來的 D 固定化細胞技術先于酶固定化技術,2、固定化酶技術常采用 A 包埋法 B 化學結合和物理吸附法 C 活化法 D 微囊化法 3、海藻酸鈉在水中溶解的速度較慢，需要經(jīng)過加熱促進其溶解，采用的最好加熱方法是 A 快速加熱 B 持續(xù)高溫加熱 C 小火間斷加熱 D 灼燒加熱,4、酵母菌的活化是指 A 讓酵母細胞恢復運動狀態(tài) B 讓酵母細胞在缺水狀態(tài)下更容易休眠 C 讓酵母細胞內(nèi)酶活性加倍 D 讓處于休眠狀態(tài)的酵母細胞重新恢復正常的生活狀態(tài),5、細胞固定化技術與酶固定化技術相比，所具備的特點是 A 成本更低、操作更容易、不能連續(xù)性生產(chǎn) B 成本更高、操作更難、不能連續(xù)性生產(chǎn) C 成本更低、操作更容易、能連續(xù)性生產(chǎn) D 成本更低、操作更難、能連續(xù)性生產(chǎn),