酵母细胞的固定化导学案

1、第3节 酵母细胞的固定化（共 1课时，第1课时）【课标要求】 说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。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。【创设情景】思考1影响酶的因素有哪些？思考2如何理解酶的专一性？思考3发酵过程中一种能完成所有反应吗？【学习活动】活动一：仔细阅读课题背景，想一想，我们如何能实现酶的固定化和细胞的固定化？精讲：酶：优点：催化效率高，低耗能、低污染，大规模地应用于食品、化工等各个领域。 实际问题：对环境条件敏感，易失活；溶液中的酶很难回收，不能再次利用，提高了 生产成本；反应后的酶会混合在产物中，如不除去，会影响产品质量。,F设想： 。固定化酶：优点实际问

2、题：一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成 都是通过一系列的酶促反应才能得到的。设想：。固定化细胞：优点。活动二：仔细阅读课文，举例说明固定化酶技术是如何实现的？与一般的酶反应相比，意 义在哪里?精讲：能将葡萄糖转化为果糖的酶是 。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 。酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反应溶液却可以自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与 接触,转化成果糖，从反应柱的下端流出。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。活动三：阅读课

3、文，试说明固定化酶技术与固定化细胞技术有哪些异同？精讲：固定化酶和固定化细胞是利用 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 法固定，而细胞多采用 法固定化。这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大的难以被 或，而个小的酶容易从 中漏出。包埋法法固定化细胞即将微生物细胞 包埋在不溶于水的中。常用的载体有、和等。思考1对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？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，应当固定若将蛋白质变成氨基酸，应当固定 活动四：实验操作中，制备固定化酵母细胞的操作可以分为哪几步？应该注意哪些问题?精讲：（1）制备固定化酵母细

4、胞制备固定化酵母细胞需要的材料是 、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. 配制物质的量尝试为 0.05mol/L的CaCS溶液。3. 配制海藻酸钠溶液。加热溶化海藻酸钠时要注意： 4. 海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混5. 固定化酵母细胞：以的速度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. 发酵时的温度就为，时间。思考3加热溶化海藻酸钠时微火加热并不断搅拌的目的是什么？1思考4为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞?1思考5发酵过程中锥形瓶为什么要密封？1思考6锥形瓶

5、中的气泡和酒精是怎样形成的？1思考7在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中，需要无菌操作吗?活动五：结果分析中，如何通过凝胶珠的特点来判断细胞固定化是否成功？精讲：观察凝胶珠的颜色和形状如果制作的凝胶珠，固定的酵母细胞数目较少；如果形成的凝胶珠，需要再作尝试。观察发酵白利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多 ，同时会闻到 【课堂反馈】1下列关于固定化酶技术说法中，正确的是A. 固定化酶技术就是固定反应物，让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的技术2.下列有关固定化酵母细胞制

6、备步骤正确的是A应使干酵母与自来水混合并搅拌，以利于酵母菌活化B. 配制海藻酸钠溶液时要用小火间断加热的方法C. 向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀D. 将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液注人CaCl2溶液中，会观察到 CaCl2溶液中有球形或椭球形的凝胶珠形成3. 下列关于固定化酶中用到的反应柱的理解中。正确的是A.反应物和酶均可自由通过反应柱C.反应物能通过，酶不能通过B. 反应物和酶均不能通过反应柱D.反应物不能通过，酶能够通过4. 使用固定化细胞的优点是（）。A. 能催化大分子物质的水解B.可催化一系列化学反应C. 与反应物易接近D有利于酶在细胞外发挥作用5

7、. 酶的固定方法不包括（）。A. 将酶吸附在固体表面上B 将酶相互连接起来C.将酶包埋在细微网格里D .将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉中的酶6. 固定化细胞常用包埋法固定，原因是A.包埋法固定操作最简便B.包埋法对酶活性的影响最小C.包埋法固定具有普遍性D.细胞体积大，难以被吸附或结合7.固定化细胞对酶的活性影响最小，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. 促化反应结束后，能被吸收和重复利用D. 细胞结构保证了各种酶在细胞内化学反应中有效的发挥作用8. 关于酵母细胞活化的说法，不正确的是A.酵母细胞活化就是由无氧呼吸变成有氧呼吸B酵母

8、细胞活化所需要的时间较短C.活化就是让处于休眠状态的细胞恢复生活状态D 酵母细胞活化后体积增大9. 使用固定化酶的优点是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10. 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11. 下列关于固定化细胞的叙述，正确的是A催化效率高，低耗能、低污染B对环境的条件非常敏感，容易失活C既能与反应物充分接触，又能与产物分离D成本低、操作简单，但反应效率可能很低D.为酵母菌提供钙离子12. 在制备固定化酵母细胞的实验中， CaCb溶液的作用是 A.调节溶液pH B .进行离子交换 C

9、 .胶体聚沉13. 对配制海藻酸钠溶液的叙述不准确的是固定化细胞的优点是A. 加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环B. 海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量C. 海藻酸钠的浓度过高，易形成凝胶珠D. 海藻酸钠的浓度过低，形成凝胶珠内包埋细胞过少14下图为固定化酶的反应柱示意图，请据图回答： 请在横线上填出各标号名称。与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是和的作用 制作固定葡萄糖异构酶所用的方式有 或 据图说出反应柱的作用原理15.下面是制备固定化酵母细胞实验步骤图解，请据图回答：酵母细胞活化t配制 CaCl2溶液t配置海藻酸钠溶液t海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 t固定化酵母细胞在状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休