高中生物 3.1 酶的应用技术实践教学案2苏教版选修1.doc

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1、课题第一节酶的制备和应用（二）酵母细胞的固定化课型新授教学目标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教学重难点学习重点：制备固定化酵母细胞。学习难点：制备固定化酵母细胞。自主学习一、固定化酶的应用实例1．高果糖浆的生产需要使用，它能将葡萄糖转化成。这种酶的好，可以持续发挥作用。但是，酶溶解于葡萄糖溶液后，就无法从糖浆中回收，造成很大的浪费。2．使用固定化酶技术，将这种酶固定在一种上，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。酶颗粒通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的注入，使

2、葡萄糖溶液流过反应柱，与接触，转化成果糖，从反应柱的流出。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技术是利用或方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括、和法。一般来说，酶更适合采用和固定，而细胞多采用法固定化。这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大的细胞难以被或，而个小的酶容易从中漏出。2．使用包埋法固定细胞即将微生物细胞均匀地包埋在中。常用的载体有、、、和等。三、实验操作㈠制备固定化酵母细胞1酵母细胞的：由状态恢复为。2配制物质的量浓度为0.05mol/L的溶液。3配制海藻酸钠溶液：海藻酸钠在水中溶解的速度较慢，需要通过

3、加热促使其溶解。加热时最好采用的方法。（注意浓度适宜，保证凝胶珠成型且能固定）。4海藻酸钠溶液与充分混合：海藻酸钠溶液需，防止过热杀死酵母细胞。5固定化酵母细胞。㈡用固定化酵母发酵1将固定好的酵母细胞（凝胶珠）用冲洗2~3次。2将凝胶珠加入用于发酵的葡萄糖溶液后会发现有产生，同时有味散发。【疑难点拨】1．细胞的活化。提示：在缺水的状态下，微生物会处于休眠状态。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。酵母细胞所需要的活化时间较短，一般需要0.5～1小时。此外，酵母细胞活化时体积会变大，因此活化前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出容器外。2．加热使海藻酸钠溶化是

4、操作中最重要的一步。海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少影响实验效果。3．如何检验凝胶珠的质量是否合格。提示：刚形成的凝胶珠应在Cacl2溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。检验凝胶珠的质量是否合格，可以采用以下方法：一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功；二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。4．观察凝胶珠的颜色和形状如果制作的凝胶珠颜色过浅，呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细

5、胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高。5．固定化酶和固定化细胞的区别：固定化酶技术是将一种酶固定在不溶于水的载体上，酶分子较小，可以采用物理吸附法和化学结合法进行固定，它催化的是一种或一类化学反应；固定化细胞技术是将产生酶的细胞固定在载体上，固定的是一种生物的细胞，体积较大，适合应用包埋法固定，而且细胞能够产生多种酶，因此固定化细胞可以催化一系列化学反应；固定化酶固定的是一种物质，应用固定化酶的过程中没有生命活动过程，反应液中只需要加入酶的底物即可，而固定化细胞固定的是一种细胞，应用固定化细胞的过程中要满足细胞的正常生命活动，反应液中除需要加入反应的底物外

6、，还应加入满足细胞生命活动所需要的营养物质等。【随堂练习】1．研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解相比，此作用不需要适宜的（）A．温度B．酸碱度C．水分D．营养2．相对固定化酶而言，固定化细胞对酶的活性影响较小，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．催化反应结束后，能被吸收和重复利用　　D．细胞结构保证了各种酶在细胞内的化学反应中有效地发挥作用　3．下列关于固定化酶技术的说法正确的是（）　　A．固定化酶技术就是

7、固定反应物，将酶依附着载体围绕反应物旋转的技术　　B．固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应　　C．固定化酶中的酶无法重复利用　　D．固定化酶是将酶固定在一定空间内的技术　　4.研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，如将大肠杆菌得到的三酯磷酸酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，与微生物降解相比，其作用不需要适宜的（）A．温度B．酸碱度C．水分D．营养5．某一实验小组的同学，欲通过制备