2019-2020年高中生物人教版选修1教学案：专题四 课题3 酵母细胞的固定化(含答案)

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1、2019-2020年高中生物人教版选修1教学案：专题四课题3酵母细胞的固定化(含答案)1．固定化酶常采用化学结合法和物理吸附法，而固定化细胞则常采用包埋法。2．固定化酶和固定化细胞技术既实现了对酶的重复利用，降低了成本，又可使酶与产物分离，提高了产品质量。3．固定化细胞发挥作用除了需要适宜的温度、pH外，还需要有机营养的供应。4．配制海藻酸钠溶液时应小火加热或间断加热，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温，才能加入已活化的酵母细胞。5．配制的海藻酸钠溶液若浓度过高，则难以形成凝胶珠；若浓度过低，则固定的酵母细胞少，影响实验效果。一、固定化酶的应用实例——高果

2、糖浆的生产2．生产过程二、固定化酶和固定化细胞技术1．概念：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。2．固定方法[连线]3．常用载体：包埋法固定化细胞常用的是不溶于水的多孔性载体，如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。4．优点(1)固定化酶既能与反应物接触，又能与产物分离，还可以被反复利用。(2)固定化细胞制备成本更低，操作更容易。三、固定化酵母细胞的实验操作1．活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。2．配制海藻酸钠溶液时，要使用小火或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。3．溶化好的海藻酸钠溶液要先冷却至

3、室温，再加入已活化的酵母细胞。4．在CaCl2溶液中形成的凝胶珠需在CaCl2溶液中浸泡30_min左右。1．制备固定化酵母细胞，常用的载体和固定方法依次是(　　)A．海藻酸钠、化学结合法B．氯化钙、物理吸附法C．海藻酸钠、包埋法D．氯化钙、化学结合法解析：选C　酵母细胞体积大，难以用化学结合法和物理吸附法，宜采用包埋法固定。固定化细胞应当选用不溶于水的多孔性载体材料，常用的是海藻酸钠。2．海藻酸钠在水中溶解的速度较慢，需要通过加热促进其溶解，采用的最好的加热方法是(　　)A．快速加热　　　　　　B．持续高温加热C．小火或间断加热D．灼烧加热解析：选C　

4、溶解海藻酸钠时需加热，旨在加速其溶解，但是务必要避免温度过高，使其焦糊，应用小火或间断加热。3．下面制备固定化酵母细胞的正确步骤是(　　)①配制CaCl2溶液　②配制海藻酸钠溶液　③海藻酸钠溶液与酵母细胞混合　④酵母细胞的活化　⑤固定化酵母细胞A．①②③④⑤B．④①③②⑤C．④⑤②①③D．④①②③⑤解析：选D　制备固定化酵母细胞的正确步骤为酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。4．目前，酶已经大规模地应用于各个领域，下列属于酶应用中面临的实际问题的是(　　)A．酶对有机溶剂不敏感，但对高温、强酸

5、、强碱非常敏感B．加酶洗衣粉因为额外添加了酶制剂，比普通洗衣粉更易污染环境C．固定化酶可以反复利用，但在固定时可能会造成酶的损伤而影响活性D．酶的催化功能很强，但需给予适当的营养物质才能较长时间维持其作用解析：选C　酶对有机溶剂也非常敏感；普通洗衣粉中含有P，更容易污染环境；酶发挥催化作用时不需要提供营养物质。1．固定化酶或固定化细胞的方法名称原理图示包埋法将酶或微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中，分为凝胶包埋法和微囊化法化学结合法利用共价键、离子键将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上，分为交联法、共价结合法、离子结合法物理吸附法通过物理

6、吸附作用，把酶或细胞固定在醋酸纤维素、琼脂糖、多孔玻璃或聚丙烯酰胺等载体上2．直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较比较项目直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种类一种或几种一种一系列酶制作方法无化学结合固定化、物理吸附固定化包埋法固定化是否需要营养物质否否是催化反应单一或多种单一一系列反应底物各种物质(大分子、小分子)各种物质(大分子、小分子)小分子物质优点催化效率高，低耗能、低污染等①既能与反应物接触，又能与产物分离，提高了产品质量；②可重复使用，降低了成本成本更低，操作更容易缺点①对环境条件非常敏感，易失活；②酶难回收，成本高，影响产品质量不利于催化一

7、系列的酶促反应反应物不易与酶接触，尤其是大分子物质，可能导致反应效率下降实例果胶酶固定化葡萄糖异构酶固定化酵母细胞[题组冲关]1．下列说法不正确的是(　　)A．固定化酶和固定化细胞的方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法B．固定化酶更适合用化学结合法和物理吸附法制备C．由于细胞个体大，而酶分子很小，因此细胞多采用物理吸附法固定D．反应物是大分子物质应采用固定化酶解析：选C　在酶和细胞的固定化技术中，通常有包埋法、化学结合法和物理吸附法。由于酶分子小，又多带电荷，易从多孔性物质中漏出，因此多使用化学结合法与物理吸附法制备，而细胞个体大，难以被多孔性物质吸附

8、或结合，因而多采用包埋法制备。2．如图为固定化酶的反应柱示意图，请据图回答问题：