2015-2016高中生物 专题4 课题3 酵母细胞的固定化课件 新人教版选修1.ppt

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1、酶的探究与应用专题四课题3酵母细胞的固定化专题四课堂合作探究2思维创新升华3知识体系构建4课时作业5课前预习导学1课前预习导学1.说明固定化细胞和固定化酶的作用和原理。(重点)2．掌握制备固定化酵母细胞和利用其进行酒精发酵的方法。(重、难点)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________。这种酶的稳定性好，可以________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。葡萄糖异构酶果糖持续2．使用________技术，将这种酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱

2、内。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的________注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与_______________________接触，转化成________，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。固定化酶上端固定化葡萄糖异构酶果糖下端二、固定化细胞技术1．概念：利用________或________方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。2．方法：包括________、化学结合法和____________，细胞多采用________固定化，而酶多采用________和________法固定化。3．载体：包埋法固定

3、化细胞常用的是________载体材料，如________、琼脂糖、________、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺。物理化学包埋法物理吸附法包埋化学结合物理吸附多孔性明胶海藻酸钠4．优点(1)固定化酶既能与________接触，又能与________分离，可以________利用。(2)固定化细胞技术制备的成本________，操作________。反应物产物反复低简便1．如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应选择哪一种方法？如果反应物是大分子物质，又应该采用哪种方法？为什么？2．为何酶适合用化学结合法和物理吸附法固定，而细胞多采用包埋法固定？1．前者可选择固定化细胞技术，

4、后者可选择固定化酶技术。固定化细胞固定的是一系列酶，可以催化一系列反应；大分子物质难以自由通过细胞膜，固定化细胞——应用受到限制。2．细胞体积大，而酶分子很小，个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。课堂合作探究固定化酶和固定化细胞(3)生产过程2．酶固定化的方法酶的固定方法大致可分为以下三种：3.直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种数一种或几种一种一系列酶常用载体高岭土、皂土、硅胶、凝胶明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺制作方法化学结合法固定化、物理吸附法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

5、一或多种单一一系列直接使用酶固定化酶固定化细胞反应底物各种物质(大分子、小分子)各种物质(大分子、小分子)小分子物质缺点①对环境条件非常敏感，易失活②难回收，成本高，影响产品产量不利于催化一系列的酶促反应反应物不易与酶接近，尤其是大分子物质，反应效率下降优点催化效率高、耗能低、低污染①既能与反应物接触，又能与产物分离②可以反复利用成本低、操作容易试分析图示中，哪一种与海藻酸钠作载体制备的固定化酵母细胞相似()[解析]A、B选项适合于酶的固定化，C既用于酶固定，也可用于细胞固定，制备固定化酵母细胞用的是包埋法，即将酵母菌包埋在海藻酸钠制成的凝胶珠中，所以与D相似。[答案]D关

6、于固定化酶技术说法正确的是()A．固定化酶技术就是固定反应物，将酶依附于载体，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的技术[答案]D[解析]固定化酶是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术，其优点是酶被固定在一定装置内可重复利用，不足是无法同时解决一系列酶促反应。在固定过程中，固定的是酶而不是反应物，因此A、B、C均错误。1.制备固定化酵母细胞的实验流程固定化酵母细胞的制备与应用2．用固定化酵母细胞发酵(1)冲洗：将固定好的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗2次～3次，刚形成的凝胶珠应在C

7、aCl2溶液中浸泡30min左右，形成稳定结构。(2)发酵：150mL质量分数为10%葡萄糖溶液＋固定化酵母细胞→200mL。锥形瓶→密封→25℃下发酵24h。温馨提示：实验成功的关键及注意事项1．酵母菌活化，就是指处于休眠状态的酵母菌重新恢复正常的生活状态的过程。因为在缺水状态下酵母菌处于休眠状态，而固定酵母菌，使其发挥作用时，必须活化，并在活化酵母菌时，酵母菌体积会变大，应选择足够大的容器。2．加热海藻酸钠加速溶解的过程中，需使用小火，或者间断加热，防止加热过快，使海藻酸钠焦糊，难以制成合适的凝胶珠。3．刚形成