人教版选修1酵母细胞的固定化第1课时教案2(1

1、酵母细胞的固定化一、教学目标（ 一 ） 知识与技能1、识记固定化技术的常用方法2、理解固定化酵母细胞的制备过程3、知道固定化酶的实例（ 二） 过程与方法1、固定化细胞技术2、制备固定化酵母细胞的过程（ 三 ） 情感、态度与价值观通过固定化技术的发展过程 ,培养科学探究精神 , 同时领会研究 的科学方法二、学情分析高二的学生具备了一定的生物学知识 ,理解了酿酒的原理 , 并掌 握了一定的生物学常规实验技能。 但酵母细胞的固定化这个实验对学 生而言是全新的。三、重点难点重点: 制备固定化酵母细胞难点: 制备固定化酵母细胞四、教学过程4.1 第一学时4.1.1 教学活动活动1【导入】（一）引入新课在

2、应用酶的过程中，人们发现了一些实际问题：酶通常对强酸、强 碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很难回收 提高了生产成本，也可能影响产品质量。在本课题中，我们将动手制备 固定化酵母细胞，体会固定化酶的作用。活动2【讲授】（二）进行新课1.基础知识1. 固定化酶的应用实例生产高果糖浆（1）高果糖浆的生产原理葡萄糖异枸酶（2）葡萄糖异构酶固定：将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上，装入反应柱中。（3）高果糖浆的生产操作（识图4-5反应柱）:从反应柱上端注入葡萄糖溶液，从下端流出果糖溶液，一个反应 柱可连续使用半年。2.固定化技术的方法（识图4-6固定方法）:将酶和细胞固定化方法有包埋法

3、、化学结合法和物理吸附法。【比较】阴和笫堑的固走方法和持点固定对象酶细胞适宜固定法化学结合法、物瑾吸附法包埋法K思考1寸固定酶的作用影响较小的固定方法是什么 ？吸附法K思考2将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的 酶反应,应当固定(酶、细胞); 若将蛋白质变成氨基酸 ,应当固定 (酶、 细胞)。3. 固定细胞的材料 : 固定细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料 , 如明胶、琼脂 糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等2. 实验设计1. 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。思考 3活化是指让处于休眠状态的

4、微生物重新恢复正常生活 状态的过程。(2) 配制 CaCl2 溶液:0.83gCaCI2+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 4微火加热并不断搅拌的目的是什么 ?防止海藻酸南焦 糊。(4) 海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合 : 将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温 , 加入活化酵母细胞液 , 搅拌后吸入到注射器中K思考5为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞防止高温杀死酵母细胞。(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 Ca

5、CI2溶液中,形成 凝胶珠状颗粒。2. 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 23次。(7) 发酵:150mL10%|萄糖+固定化酵母细胞-200mL锤形瓶-密 封25 C发酵24h。思考6发酵过程中锥形瓶为什么要密封？酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。思考7锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？酵母菌进行无 氧呼吸产生的。思考8在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中，需 要无菌操作码？需要。3发酵操作活动3【活动】（三）课堂总结、点评酵一母细胞固定化酶f固定化细胞高果糖浆生产固定化技术固定酵母发酵福一固定化酵母固一H酵母固定f制活化酵母H!配置溶液LN溶液混合 定

6、 化活动4【练习】（四）实例探究例1关于酵母菌的叙述,正确的是A. 酵母菌在营养物质充足时、环境适宜时，依靠有性生殖进行繁 殖B. 酵母菌的代谢类型是异养厌氧型C. 酵母菌的生物膜系统包括细胞膜、核膜、各种的细胞器膜等膜D. 用酵母菌酿酒时，应先密圭寸后通气解析：酵母菌在环境适宜时进行出芽生殖，环境不良时进行孢子 生殖。代谢类型为异养兼性厌氧型。酵母菌细胞为真核细胞，因此具有生物膜系统。在酿酒时，应当先通气后密封。答案:C例2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 ,于微生物降解相比 , 其作用不

7、需要适宜的A. 温度B.酸碱度C.水分D.营养解析:本题考察酶和细胞的比较 , 二者的正常活动都需要一定的 条件,如温度、酸碱度、水份等 , 但是酶本身是一种大分子物质 ,不需 要营养 , 而细胞的生活离不开营养物质。答案:D综合应用例 3. 下列有关固定化技术的叙述 , 正确的是 ()A. 固定化酶只是在细胞内才能发挥作用B. 固定化酶能提高酶的利用率C. 酶的固定是酶分离纯化的常用方法D .固定化酶的固定化方式就是吸附在固体表面上。解析 : 制成固定化酶的步骤是 : 酶的生产、提取、酶的分离纯化、 酶的固定化 , 制成固定化酶的方法有吸附在固体表面 ,有将酶相互连 接起来.将酶包埋在细微的

8、网格里等 ;这样的固定化酶能重复利用 ,从 而提高了酶的利用率 ;而酶在条件适宜时 , 既可在细胞内起作用 ,也能 在细胞外起作用 ,制成的固定化酶 , 更是主要在细胞外发挥作用。答案选 B活动 5【练习】(五)巩固练习1. 酶的固定化常用的方式不包括A. 吸附B.包埋C.连接D.将酶加工成固体2. 溶解海藻酸钠 , 最好采用加热的方法A.小火间断B.小火持续C.大火间断D.大火持续3. 高果糖浆生产需要的酶是A.葡萄糖异构酶B.蔗糖酶C.麦芽糖酶D.果糖酶4. 关于酵母菌的叙述 , 正确的是A. 酵母菌在营养物质充足时、环境适宜时 , 依靠有性生殖进行繁 殖B. 酵母菌的代谢类型时异养厌氧型

9、C. 酵母菌的生物膜系统包括细胞膜、 核膜、各种的细胞器膜等膜D. 用酵母菌酿酒时 , 应先密封后通气5. 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 ,于微生物降解相比 , 其作用不需要适宜的A.温度B.酸碱度C.水分D.营养6. 将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态 , 下面加快的一项 是A.C02的释放B.丙酮酸的氧化C.葡萄糖的利用D.ATP的形成7. 固定化酶的优点是A.有利于增加酶的活性B.有利于产物的纯化C.有利于提高反应速度D.有利于酶发挥作用8. 下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是A.琼脂糖B.醋酸纤维素C.聚丙烯酰胺D.聚乙烯树脂9. 关于固定化细胞的叙述 , 正确的是A. 催化效率