2019-2020年高中生物 专题4 课题3 酵母细胞的固定化学案 新人教版选修1

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1、2019-2020年高中生物专题4课题3酵母细胞的固定化学案新人教版选修1学习目标1．说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。2．尝试制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。学习重点制备固定化酵母细胞。学习难点制备固定化酵母细胞。课前预习使用说明与学法指导根据学习目标，认真预习课本，用红笔标注重点与难点；15分钟完成课前预习内容。知识准备搜索细胞固定化技术的相关知识教材助读一、课题背景酶：优点：催化效率高，低耗能、低污染，大规模地应用于食品、化工等各个领域。实际问题：对环境条件敏感，易失活；溶液中的酶

2、很难回收，不能再次利用，提高了生产成本；反应后的酶会混合在产物中，如不除去，会影响产品质量。设想：固定化酶：优点实际问题：一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都是通过一系列的酶促反应才能得到的设想：固定化细胞：优点二、固定化酶的应用实例1.能将葡萄糖转化为果糖的酶是＿＿＿＿＿＿＿，该酶的稳定性好，可以持续发挥作用。2.反应柱上的孔应满足＿＿＿＿＿＿＿＿无法通过，反应溶液却可以＿＿＿＿＿。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱（装满酶颗粒）的＿＿＿＿注入，使其流过反应柱，与＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿接触

3、，转化成果糖，从反应柱的＿＿＿＿＿流出。3.反应柱的优点：反应柱可以连续使用半年，大大降低了_____________，提高了果糖的___________。三、固定化细胞技术概念：固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括______、________和_______。其中细胞多采用_____固定化，酶更适合采用___________________________固定化。包埋法固定化细胞即将微生物细胞包埋在不溶于水的中。常用的载体有、、、和等。预习自测3．固定化细胞常用包埋法

4、固定，原因是（）A．包埋法固定操作最简便B．包埋法对酶活性的影响最小C．包埋法固定具有普遍性D．细胞体积大，难以被吸附或结合4．下列不属于固定化酶在利用时的特点的是（）A．一种固定化酶一般不能催化一系列酶促反应B．有利于酶与产物分离，提高产物品质C．能自由出入依附的载体D．酶是催化剂，但固定化酶也不可永远利用5．固定化细胞对酶的活性影响最小，根本原因是（）A．避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程B．固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用C．促化反应结束后，能被吸收和重复利用D．细胞结构保证了各种酶在细胞内化学反应中有

5、效的发挥作用6．下列关于固定化酶和一般酶制剂在应用效果上的说法中，错误的是（）A．固定化酶生物活性强，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．一般酶制剂只能一次性利用D．固定化酶可降低生产成本，提高产量和和质量7．下图为固定化酶的反应柱示意图，请据图回答：（1）请请在横线上填出各标号名称.①________②_________③_________。（2）与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是_________________________和______________________固定

6、化细胞的优点是___________________________________（3）③的作用是________________________________________________________（4）制作固定葡萄糖异构酶所用的方式有__________________或____________________（5）据图说出反应柱的作用原理我的疑问学始于疑1.酶的固定方法有哪些？最合适的方法是什么？为什么？ 2.酵母细胞固定化的实验流程及注意事项？ 3.酶、固定化酶、固定化细胞在使用在有什么不同？

7、课内探究质疑探究探究一．制备固定化酵母细胞（1）酵母细胞的活化：1g干酵母＋10mL蒸馏水→50mL烧杯→搅拌均匀→放置1h，使之活化。注：活化是指让处于休眠状态的微生物重新恢复正常生活状态的过程。（2）配制CaCl2溶液：0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水→200mL烧杯→溶解备用。（3）配制海藻酸钠溶液：0.7g海藻酸＋10mL水→50mL烧杯→酒精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌，使之溶化→蒸馏水定容到10mL。思考：微火加热并不断搅拌的目的是什么？（4）海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合：将溶化的海藻酸钠溶

8、液冷却至室温，加入活化酵母细胞液，搅拌后吸入到注射器中。思考：为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？（5）固定化酵母细胞：以恒定速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中，形成凝胶珠状颗粒。探究二．固定化酵母细胞的发酵（6）冲洗：将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗2～3次。（7）发酵：150mL10％葡萄糖＋固定化酵母细胞→200mL锤形瓶→密封→25℃发酵2