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1、2019-2020年高中生物4.3酵母细胞的固定化导学案新人教版选修1学习目标：1.说出固定化酶和固定化细胞制作的原理和作用。2.比较固定化酶和固定化细胞的异同。3.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。预学案： 一、固定化酶的应用实例1.高果糖浆是指果糖含量为①左右的糖浆。 2.能将葡萄糖转化为果糖的酶是②。使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种③上,再将这些酶颗粒装到一个反应柱内,柱子底端装上分布着许多小孔的④。酶颗粒无法通过筛板的小孔,而⑤却可以自由出入。生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱的⑥注入,使葡萄糖溶液流过反应
2、柱,与葡萄糖异构酶接触,转化成果糖,从反应柱的⑦流出。反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本,提高了果糖的产量和质量。 二、固定化细胞技术1.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⑧、化学结合法和物理吸附法。一般来说,酶更适合采用⑨和物理吸附法固定,而细胞多采用⑩固定化。这是因为细胞个大,而酶分子很小;体积大的细胞难以被化学结合或物理吸附,而体积小的酶容易从包埋材料中漏出。 2.包埋法固定化细胞即将微生物细胞均匀包埋在不溶于水的多孔性载体中。常用的载体有明胶、琼脂糖、、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。 三、
3、实验操作1.制备固定化酵母细胞:制备固定化酵母细胞需要的材料是、CaCl2和。 (1)酵母菌的活化:活化就是处于状态的微生物重新恢复正常的生活状态。 (2)配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液。(3)配制海藻酸钠溶液:加热溶化海藻酸钠时要注意用微火加热并不断搅拌,防止(4)海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合。(5)固定化酵母细胞:以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的溶液中,并浸泡(时间)。 2.用固定化酵母细胞发酵(1)将固定好的酵母细胞用冲洗2~3次。 (2)发酵时的温度为,时间24h。 探究案知识点一:固定化酶的应用
4、实例1.什么是固定化酶?用于固定化酶的常用载体有哪些?固定化酶有何优点?2.生产高果糖浆需什么酶?作用是什么?这种酶有何特点?知识点二:固定化细胞技术1.在生产实际中使用固定化酶技术有无不足?如有不足,怎么办?2.什么叫固定化细胞?固定酶和细胞各适合采用什么方法?为什么?3.下图表示几种固定化酶或细胞的方法,图中甲、乙、丙、丁分别表示哪种方法,哪些适合固定酶?哪些适合固定细胞?知识点三:酵母细胞的固定化1.什么是活化?酵母细胞的活化要注意什么问题?2.如何检验凝胶珠的质量是否合格?检测案：1 下列关于使用固定化酶技术生产高果糖浆的说法正确的是
5、( )。A.高果糖浆的生产需要使用果糖异构酶B.在反应柱内的顶端装上分布着许多小孔的筛板,防止异物的进入C.将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,果糖从反应柱下端流出D.固定化酶技术复杂,成本较高2 下列说法不正确的是( )。A.固定化酶和固定化细胞的技术方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法B.固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法C.由于细胞体积大,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3 下面是制备固定化酵母细胞的步骤,正确的是( )。①配制CaCl2溶液②海藻酸钠溶化③海藻酸钠与酵母细胞混合④
6、酵母细胞的活化⑤固定化酵母细胞A.①②③④⑤ B.④①③②⑤ C.④⑤②①③ D.④①②③⑤4.以下与固定化酶技术有关的叙述,正确的是( )。A.用于固定酶的载体一般具有水溶性,酶分子能自由进出B.固定化酶技术既能使酶与反应物接触,又能与产物分离,提高产品的质量C.固定在载体上的酶一般不能被反复利用D.与蔗糖相比,高果糖浆更容易诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病5.下列有关固定化酵母细胞制备步骤正确的是( )。A.如果海藻酸钠浓度过高,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少B.应使干酵母与自来水混合并搅拌,以利于酵母菌活化C.
7、将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温才能与酵母细胞混合,再转移至注射器中D.制备固定化酵母细胞时要以较快的速度将注射器中的溶液注到配制好的CaCl2溶液中,观察液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形6.固定化酶和固定化细胞的主要区别是( )。A.前者只能固定胞外酶,后者只能固定胞内酶B.前者只能固定胞内酶,后者只能固定胞外酶C.前者可以固定胞内酶和胞外酶,后者只可以固定胞内酶D.前者只可以固定胞外酶,后者可以固定胞外酶和胞内酶
