专题4课题3酵母细胞的固定化

如东县真学课堂高二选修班生物导学案郭志祥徐林如东县真学课堂高二选修班生物导学案郭志祥徐林243酵母细胞的固定化【学习要求】说出固定化酶和固定化细胞的作用原理，了解利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例。说出固定化酶在生产实践中的优点，了解固定化酶和固定化细胞的方法及二者的联系和区分。尝试制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进展酒精发酵。【学习重、难点】重点： 2．说出制备固定化酶、固定化细胞的方法1．简述固定化酶、固定化细胞的应用、原理 难点：尝试制备固定化酵母细胞【自主学习】

学习活动一简述固定化酶和固定化细胞的应用、原理固定化酶的应用实例高果糖浆是指 含量为42%左右的糖浆。能将葡萄糖转化为果糖的酶是 。固定化酶的反响柱上孔应满足酶颗粒 通过，反响溶液 通过。固定化细胞技术固定化酶和固定化细胞是利用 或 方法，将酶或细胞固定在肯定空间内的技术，包括 、 和 法。一般来说，酶更适合承受 和 法固定，缘由是：而细胞多承受 法固定化。缘由是： 或 。包埋法固定化细胞马上微生物细胞 包埋在不溶于水的 中。常用的载体有 、 、 、 和 等。直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点比较类型直接使用酶

优点催化效率 ，低耗能、 污染等。

缺乏对环境条件格外敏感，简洁；溶液中的酶很难，不能被再次利用，提高能影响产品质量。固定化酶 酶既能与反响物 ，又能与产物分别，同时，固定在载体上的酶还可以被反复 。

酶促反响才能得到的。固定化细胞【合作探究】

本钱低，操作更简洁。

固定后的酶或细胞与反响物不简洁 ，可能导致反响效果下降等。假设想将微生物的发酵过程变成连续的酶反响，应中选择哪种方法？假设反响物是大分子物质，又应中选择哪种方法？【正误推断】葡萄糖异构酶固定前后专一性不同反响产物对固定化酶的活性没有影响可用包埋法制备固定化酵母细胞固定化细胞可以催化各种反响底物的一系列反响从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用学习活动二固定化酵母细胞的试验操作【自主学习】制备固定化酵母细胞0.05mol/LCaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与混合→固定化酵母细胞。1、酵母活化〔活化前选用足够大的容器，由于活化时酵母菌体积会变大〕活化就是处于 状态的微生物重恢复正常的生活状态。2、配制钙液0.05mol/LCaCl溶液2 CaCl 23、配制海藻酸钠溶液——影响试验成败的关键步骤加热溶化海藻酸钠时要留意：海藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞的质量4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合

过高：过低海藻酸钠溶液溶化后 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)。浸泡的作用：CaCl2溶液浓度过大：(二)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。蒸馏水冲洗的目的： 2、发酵时的温度就为 ，时间 小时。五、结果分析与评价〔一〕观看凝胶珠的颜色和外形假设制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明 ；假设形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明 ，制作失败，需要再作尝试。【合作探究】小火加热海藻酸钠时要不断搅拌，其中的目的是什么？为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能参加酵母细胞？在利用固定化酶或固定化细胞进展生产的过程中，需要无菌操作吗？【正误推断】凝胶珠要先在CaCl2溶液中浸泡一段时间，然后用蒸馏水冲洗几次。将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌【稳固训练】1.高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构它能将葡萄糖转化成果糖，而不能转化成其他物质。这是依据酶的特性中的A．特异性 B．专一性 C．高效性 D．多样性2.以下关于固定化酶和一般酶制剂在应用效果上的说法，错误的选项是A.固定化酶生物活性强，可以长期使用 B.一般酶制剂应用后和产物混合在一起，产品的纯度不高C.一般酶制剂只能一次性利用D.固定化酶可降低生产本钱，提高质量和产量3.以下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4.固定化细胞对酶的活性影响最小，根本缘由是A.避开了细胞裂开、酶的提取纯化过程 B.固定化细胞在多种酶促反响中连续发挥作用C.催化反响完毕后，酶能被吸取和重复利用D.细胞构造保证了各种酶在细胞内化学反响中有效的发挥作用5.制备固定化酵母细胞过程中，假设制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，这说明A.海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少B.海藻酸钠的浓度偏高，固定的酵母细胞数目较多Ｃ.海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较多D.海藻酸钠的浓度偏高，固定的酵母细胞数目较少6.以下关于固定化细胞的表达，正确的选项是A.催化效率高，低耗能、低污染 B.对环境的条件格外敏感，简洁失活C.既能与反响物充分接触，又能与产物分别D.本钱低、操作简洁，但反响效率可能很低7．(2014·苏、锡、常、镇调研)以下有关固定化酶的表达中，正确的选项是A．只在细胞内发挥作用B．既能与反响底物接触，又简洁与产物分别C．对环境的条件格外敏感，简洁失活D．其固定化方式就是将酶吸附在固体外表上争论认为，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.养分9.对配制海藻酸钠溶液的表达，不正确的选项是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10.〔多项选择题〕以下关于固定化酶和固定化细胞的表达，不正确的选项是A.固定化细胞技术在多步连续催化反响方面优势明显B.固定化酶的应用中，要掌握好pH、温度和溶解氧C.利用固定化酶降解水体中的有机磷农药，需要供给适宜的养分条件D.利用固定化酵母细胞进展发酵，糖类的作用只是作为反响底物11．(2013·江苏高考)以下有关固定化酶和固定化细胞的表达，正确的选项是A．可用包埋法制备固定化酵母细胞B．反响产物对固定化酶的活性没有影响C．葡萄糖异构酶固定前后专一性不同D．固定化细胞可以催化各种反响底物的一系列反响12．右图是应用固定化酵母进展葡萄糖发酵的装置，以下说法中不正确的选项是(B)A．为使固定化酵母可以反复使用，试验过程肯定要在无菌条件下进展B．参加反响液后应保持活塞1始终翻开，活塞2则必需关闭C．装置的长导管主要是为了释放CO2并防止杂菌进入反响柱D．参加反响液的浓度不能过高以免酵母细胞因失水过多而死亡13．(2013·江苏百校联考)下面关于固定化酶和固定化细胞技术的表达，正确的选项是A．固定化酶一般只能使用一次，不能重复使用B．海藻酸钠凝胶包埋法是固定化酶时常用的方法C．固定化细胞用于生产胞外酶和分泌到胞外的产物D．固定化后的细胞已经完全失去了原有的生物活性14．以下有关固定化酵母技术的表达，正确的选项是A．试验中需要先利用蒸馏水消耗酵母细胞中的有机物B．固定化酵母细胞的常用方法是吸附法，这种方法对酵母细胞活性影响最小C．试验中使用CaCl2溶液处理的目的是使酵母细胞处于感受态，提高发酵效率D．假设最终凝胶珠的颜色泛白，可能是由于海藻酸钠的浓度偏低15.在酵母细胞固定化的试验中，试验操作与目的不相符的是A．干酵母参加蒸馏水搅拌均匀，放置1小时左右，使酵母细胞活化B．承受小火或连续加热的方法，防止海藻酸钠发生焦糊C．将活化的酵母细胞参加海藻酸钠溶液，轻轻搅拌，以免产生气泡D．用注射器滴加溶液时要接近氯化钙溶液的液面，防止凝胶珠消灭“尾巴”16.以下关于固定化酵母细胞的制备步骤中，不恰当的是A.应使干酵母与水混合并搅拌，以利于酵母菌活化B.配制海藻酸钠溶液时要用小火或连续加热的方法C.向刚溶化好的海藻酸钠溶液中参加已活化的酵母菌细胞，充分搅拌并混合均匀D.将与酵母菌混匀的海藻酸钠溶液注入氯化钙溶液中，会观看到氯化钙溶液中有球形或椭球形的凝胶珠形成17.假设反响物是大分子物质，承受以下哪种方法催化会受限制A.直接使用酶 B.使用化学方法结合的酶C.反响物能通过，酶不能通过D.使用物理吸附法固定的酶18.在制备固定化酵母细胞的试验中，氯化钙溶液的作用是A.调整溶液PH B.进展离子交换C.使胶体聚沉 D.为酵母菌供给钙离子19.以下图为某同学利用海藻酸钠固定化酵母细胞的试验结果，消灭此结果的可能缘由有〔多项选择〕A．海藻酸钠浓度太高 B．酵母菌已经死亡C．注射器中的溶液推动速度过快 D．注射器距离氯化钙溶液液面太近20〔多项选择题〕以下图12是利用固定化酵母细胞进展酒精发酵的示意图，以下表达正确的选项是刚溶化的海藻酸钠应快速与活化的酵母菌混合，制备混合液1X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠22某一试验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞进展葡萄糖溶液发酵试验，试验材料及用具齐全。该试验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程为：CaCl溶解在蒸馏水中，2CaCl溶液；③用酒精灯大火连续加热配制海藻酸钠溶液；④向刚溶化好的海藻2酸钠溶液中参加已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀；⑤将与酵母混匀的海藻酸钠液滴加到CaCl溶液中，观看凝胶珠形成。2请你改正其中错误的操作 。a为固定化的酵母细胞，b是反响柱。①从上端漏斗中参加反响液的浓度不能过高的缘由是 。②为使该试验中所用到的固定化酵母细胞可以反复运用，试验过程肯定要在条件下进展。③要想得到更多的酒精，再参加反响液后，应当如何操作？ 。④装置的长导管起到什么作用？ 。12是利用固定化酵母细胞进展酒精发酵的示意图。请答复以下问题：图1中X溶液为 ，其作用是使 。图1中制备的凝胶珠用 程中搅拌的目的是使 。在用海藻酸钠包埋酵母菌形成凝胶珠的过程中，加热溶解海藻酸钠时需留意用 加热然后将溶化好的海藻酸钠溶液 酵母菌充分搅拌混合均匀。海藻酸钠(%)X溶液(%)争论觉察，固定化强度强的酵母颗粒发酵效果好，且稳定性高、使用寿命长。某机构、3%2%、3%、4%X溶液进展凝胶化处海藻酸钠(%)X溶液(%)22.5322.5322.532223334449309509901030110011401170117011606.76.56.56.76.46.26.76.46.3(g/30个)酒精量(%)依照表格分析，随着X溶液浓度的增加， 用于酒精发酵效果最好的海藻酸钠与(g/30个)酒精量(%)下面是制备固定化酵母细