高中生物选修一制备固定化酵母细胞
高中生物选修一制备固定化酵母细胞
制备固定化酵母细胞（教案）
一、教学目标
1比较直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的优点和缺点。
2、尝试制备固定化酵母细胞，并了解利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
3、能运用该部分内容解决一些实际问题。
二、教学重点与难点制备固定化酵母细胞
三、导入新课反馈练习1、2、3题，强调实验的重要性
四、知识回顾
1、列表比较直接使用酶、使用固定化酶和使用固定化细胞催化反应，各有哪些优点和缺点,
并各举一例。
2、固定化酶和固定化细胞技术利用的方法有哪些？
3、固定化细胞常用的方法是哪一种？为什么？
4、催化大分子物质反应，应该采用固定化酶的方法还是固定化细胞的方法？为什么？
五、实验操作步骤
1、酵母细胞的活化
称取1g干酵母，放入50ml的小烧杯中，加入蒸馏水10ml，用玻璃棒搅拌，使酵母细胞
混合均匀，成糊状，放置1h左右，使其活化（问：什么是活化？活化后酵母细胞的体积会变）
2、配制0.05mol/L 的CaCl2 溶液
（问：为什么要配制CaCl2溶液？答：___________________________________________ ）
称取无水CaCl20.83g,放入200ml的烧杯中，加入150ml蒸馏水，使其充分溶解，待用。
3、配制海藻酸钠溶液（该实验成败的关键步骤）
称取0. 7g海藻酸钠，放入50ml小烧杯中，加入10ml水，用酒精灯加热，边加热边搅拌，将海藻酸钠调成糊状，直至完全溶化，用蒸馏水定容至10ml。注意，加热时要用小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。
（问：为什么要小火或者间断叫热？_____________________________________________________ 海藻酸钠浓度不能太高，也不能太低。原因是：太高_______________ ,太低______________ ）4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌，使其混
合均匀，再转移至注射器中。（为什么要冷却？___________________________________ ）
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CaCl2溶液中，观察液滴在CaCl2
溶液中形成凝胶珠的情形。将这些凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30分钟。
（为什么要浸泡30分钟？______________________________________________________ ）
五、反馈练习（见学案）
六、教学反思
1、学生的实验结果并不理想，凝胶珠基本上都带尾巴，可能是海藻酸钠浓度太高或太低。
而学生配的海藻酸钠浓度普遍太低，说明蒸馏水加得太多，做得较好的同学，加10ml蒸馏水溶解海藻酸钠后，再加3—5ml。每次买的海藻酸钠批次不同，需要加的蒸馏水的量也不同，所以在学生实验前老师都要预先做一遍。
2、学生在溶解海藻酸钠时加了蒸馏水还没充分搅拌就加热，所以出现海藻酸钠有的形成硬块没有溶化的现象，今后实验过程中要加强这方面的指导。
3、用高考题引入，效果较好，强调实验的重要性很有说服力。
2009-6-12
制备固定化酵母细胞（学案）
班级_______________ 姓名 ____________________
一、学习目标
1、比较直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的优点和缺点。
2、尝试制备固定化酵母细胞，并了解利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
3、能运用该部分内容解决一些实际问题。
二、学习重点与难点制备固定化酵母细胞
三、知识回顾
1、列表比较直接使用酶、使用固定化酶和使用固定化细胞催化反应，各有哪些优点和缺点，
并各举一例。
2、固定化酶和固定化细胞技术利用的方法有哪些？
3、固定化细胞常用的方法是哪一种？为什么？
4、催化大分子物质反应，应该采用固定化酶的方法还是固定化细胞的方法？为什么?
四、实验操作步骤
1酵母细胞的活化
称取1g干酵母，放入50ml的小烧杯中，加入蒸馏水10ml，用玻璃棒搅拌，使酵母细胞
混合均匀，成糊状，放置1h左右，使其活化（问：什么是活化？活化后酵母细胞的体积会
变________ ）
2、配制0.05mol/L 的CaCl2 溶液
（问：为什么要配制CaCl2溶液？答：___________________________________________ ）
称取无水CaCl20.83g,放入200ml的烧杯中，加入150ml蒸馏水，使其充分溶解，待用。
3、配制海藻酸钠溶液（该实验成败的关键步骤
称取0. 7g海藻酸钠，放入50ml小烧杯中，加入10ml水，用酒精灯加热，边加热边搅拌
，
将海藻酸钠调成糊状，直至完全溶化，用蒸馏水定容至10ml。注意，加热时要用小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。
（问：为什么要小火或者间断叫热？_____________________________________________________ 海藻酸钠浓度不能太高，也不能太低。原因是：太高__________________ ,太低________________________________________________________________ ___ ）
4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌，使其混
合均匀，再转移至注射器中。（为什么要冷却？____________________________________ ）
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CaCl2溶液中，观察液滴在CaCl2
溶液中形成凝胶珠的情形。将这些凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30分钟。
（为什么要浸泡30分钟？ _
五、反馈练习
1?下列有关实验及显色结果的叙述，错误的有（多选）
A .水浴加热条件下，蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀
B ?沸水浴条件下，脱氧核苷酸与二苯胺发生作用呈现蓝色
C ?常温条件下，蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫色
D ?常温条件下，核糖核酸与甲基绿作用呈现绿色
2.下列关于DNA和蛋白质提取与分离实验的叙述，正确的有（多
选）
A .提取细胞中的DNA和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞
B .用不同浓度NaCI溶液反复溶解与析出DNA可去除蛋白质
C ?蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的DNA
D ?蛋白质和DNA都可以用电泳的方法进行分离纯化
3.下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是（单选）
A ?固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显
B .固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧
C ?利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件
D ?利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物
4.为提高葡萄酒的品质并降低生产成本，许多厂家使用固定化酵母细胞进行发酵。下面是
制备固定化酵母细胞的实验过程：
A.将干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母菌活化
B.将无水氯化钙溶解在蒸馏水中，配成氯化钙溶液
C.用酒精灯大火连续加热海藻酸钠溶液
D.向溶化后冷却至室温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转
入注射器
E. 将与酵母混匀的海藻酸钠溶液注入蒸馏水中，观察凝胶珠形成
请你改正其中错误的操作：
5、酵母菌与人们的日常生活密切相关，也是现代生物技术研究常用的模式生物，生物兴趣小组对酵母细胞的固定化进行了究。请你根据他们的研究内容回答问题：
⑴在制备固定化酵母细胞过程中，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温，才能加入已活化
的酵母菌，原因是_________________________________________________________________
⑵如果在CaCl2溶液中形成的凝胶珠颜色过浅，说明______________________________________ ⑶ 本实验所用的固定化技术是
包埋法，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是______ ⑷ 利用固定化酵母细胞进行酒精发酵，与直接接种酵母菌相比较有哪些优点？（说出两点） ____ <
六、对本实验你还有的疑问、建议或反思________________________________________________
七、课后作业
1生产果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂之一，若通过固定化酵母菌细胞生产果
胶酶，在配置海藻酸钠溶液时，要注意___________________________________ ，否则可能出现焦糊。
2、上个世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到了70年代又发明了固定化酶与固定化细胞技术。在实际生产中，固定化酶技术的优点是______________________________ 固化细胞固定的是
是 _____________
3、某研究性学习小组的同学用适宜浓度的海藻酸钠溶液将活化的酵母细胞固定化后发酵无
菌麦芽汁制酒，发酵条件符合操作要求。 10天后检查发酵液发现麦芽汁几乎无酒味，发酵失败最可能的原因是_______________________________________________________________
4、某科研人员用海藻酸钠作为包埋剂来固定碱性蛋白酶，以研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。
应的总效率，包括酶
活性和酶的数量），分析回
答：
（1 ）甲图显示当海藻酸
钠浓度较低时，酶活力较低
原因是酶。在制备固定化酵母细胞的实验中，常用的包埋材料
酶活力甲海藻酸钠浓度/% F 图显示的是部分研究结果（注：酶活力为固定化酶催化化学反乙使用次数
(2)固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，由乙图可知，固定化
酯酶一般可重复使
用_____ 次，酶活力明显下降。
5、某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实
验，实验材料及用具齐全。
(1)该实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程为：
①使干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母菌活化；
②将无水CaCl2，溶解在蒸馏水中，配成CaCb溶液；③用酒精灯大火
连续加热配制海藻酸钠溶液；④向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已
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CaCl2溶液中，观察凝胶珠形成。
请你改正其中错误的操作： __________________________ 。
(2)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵
①图中a为________________ . b是反应柱。
②从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是__________________________________ 。
③为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复运用，实验过程一定要在__________ 条件下进行。
④加入反应液后的操作是关闭活塞I和活塞2。
⑤装置的长导管起到什么作用？。
6、固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。东北农业大学科研人员利用双重固定
法，即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶, 研究固定化酶的
性质，并对其最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分研究结果(注：
(1 )从对温度变化适应性和应用范围的角度分析，甲图所示结果可以得出的结论
(2) __________________________ 乙图曲线表明浓度为的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，酶
活力较低原因是 ____________ 。
(3)固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋，同时用戊二醛作交联剂，这是因
为
____________________________________________________________________ 。
⑵酵母菌异化作用的类型是 _______________ ;利用酵母菌制作果酒的原理可用反应
式：表示。
⑶ 现在工厂化生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其它微生物的生长，采取的措施
⑷果汁发酵后是否有酒精产生，可用_______________________________________________ 来检验。
评议记录:（要点）
优点：
1从高考题导入，贴切、新颖，能引起学生对实验教学的关注，效果好。
2、实验准备充分，学生有充足的时间操作。
3、实验完后，再通过观察录像加深对实验步骤与注意点的理解与记忆，效果好。
4、能针对学生的实际情况，把实验步骤详细列出，并指出了各部分的注意点。
建议：
1录像最好在学生实验的前、后均看一遍。
2、实验步骤可以让学生说出来，实验后可以增加组与组之间的讨论与交流。
7、酵母菌与人们的日常生活密切相关，也是现代生物技术研究常用的模式生物，生物兴趣
小组对利用酵母菌制作果酒进行了下列研究。请你根据他们的研究内容回答问题：
⑴ 在葡萄酒的自然发酵过程中，酵母菌的来源是。
2019-2020年新人教版高中生物选修1《课题4.3酵母细胞的固定化》详细教案设计附课堂练习
2019-2020年新人教版高中生物选修1《课题4.3酵母细胞的固定化》详细教案设计附课堂 练习 ★课题目标 （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 ★课题重点 制备固定化酵母细胞 ★课题难点 制备固定化酵母细胞 ★教学方法 启发式教学 ★教学工具 多媒体课件 ★教学过程 （一）引入新课 在应用酶的过程中，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 （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 （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、化学结合法和物理吸附法。 〖思考1〗对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？吸附法。 〖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微生物重新恢复正常生活状态的过程。 （2）配制CaCl2溶液： 0.83gCaCl2＋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。
高中生物选修一制备固定化酵母细胞
高中生物选修一制备固定化酵母细胞 制备固定化酵母细胞（教案） 一、教学目标 1比较直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的优点和缺点。 2、尝试制备固定化酵母细胞，并了解利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。 3、能运用该部分内容解决一些实际问题。 二、教学重点与难点制备固定化酵母细胞 三、导入新课反馈练习1、2、3题，强调实验的重要性 四、知识回顾 1、列表比较直接使用酶、使用固定化酶和使用固定化细胞催化反应，各有哪些优点和缺点, 并各举一例。 2、固定化酶和固定化细胞技术利用的方法有哪些？ 3、固定化细胞常用的方法是哪一种？为什么？ 4、催化大分子物质反应，应该采用固定化酶的方法还是固定化细胞的方法？为什么？ 五、实验操作步骤 1、酵母细胞的活化 称取1g干酵母，放入50ml的小烧杯中，加入蒸馏水10ml，用玻璃棒搅拌，使酵母细胞 混合均匀，成糊状，放置1h左右，使其活化（问：什么是活化？活化后酵母细胞的体积会变） 2、配制0.05mol/L 的CaCl2 溶液 （问：为什么要配制CaCl2溶液？答：___________________________________________ ） 称取无水CaCl20.83g,放入200ml的烧杯中，加入150ml蒸馏水，使其充分溶解，待用。 3、配制海藻酸钠溶液（该实验成败的关键步骤）
称取0. 7g海藻酸钠，放入50ml小烧杯中，加入10ml水，用酒精灯加热，边加热边搅拌，将海藻酸钠调成糊状，直至完全溶化，用蒸馏水定容至10ml。注意，加热时要用小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。 （问：为什么要小火或者间断叫热？_____________________________________________________ 海藻酸钠浓度不能太高，也不能太低。原因是：太高_______________ ,太低______________ ）4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌，使其混 合均匀，再转移至注射器中。（为什么要冷却？___________________________________ ） 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CaCl2溶液中，观察液滴在CaCl2 溶液中形成凝胶珠的情形。将这些凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30分钟。 （为什么要浸泡30分钟？______________________________________________________ ） 五、反馈练习（见学案） 六、教学反思 1、学生的实验结果并不理想，凝胶珠基本上都带尾巴，可能是海藻酸钠浓度太高或太低。 而学生配的海藻酸钠浓度普遍太低，说明蒸馏水加得太多，做得较好的同学，加10ml蒸馏水溶解海藻酸钠后，再加3—5ml。每次买的海藻酸钠批次不同，需要加的蒸馏水的量也不同，所以在学生实验前老师都要预先做一遍。 2、学生在溶解海藻酸钠时加了蒸馏水还没充分搅拌就加热，所以出现海藻酸钠有的形成硬块没有溶化的现象，今后实验过程中要加强这方面的指导。
实验一-酵母细胞的固定化
实验一酵母细胞的固定化 一、实验原理与目的 原理：固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或者细胞固定在一定空间的技术，包括包埋法，化学结合法（将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上）和物理吸附法固定化，细胞多采用包埋法固定化。 常用的包埋载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维和聚丙烯酰胺等。本实验选用海藻酸钠作为载体包埋酵母菌细胞。 目的：了解细胞固定化的原理；掌握酵母细胞固定化实验操作。 二、仪器与用具 仪器：50ml烧杯、200ml烧杯、玻璃棒、量筒、酒精灯、石棉网、针筒、三角瓶、水浴锅、恒温箱。 化学材料：活化酵母菌（酵母悬液）、蒸馏水、无水CaCl2、海藻酸钠、葡萄糖。 三、试剂配制 1、0.05mol/L的CaCl2溶液150ml； 2、海藻酸钠溶液：每0.7g海藻酸钠加入10ml水加热溶液成糊状； 3、10%葡萄糖溶液150ml。 四、实验方法与步骤 1、干酵母活化：1g干酵母+10ml蒸馏水→50ml烧杯→搅拌均匀→放置1h，使之活化。 2、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已经活化的酵母细胞，用玻璃棒充分搅拌混合均匀。 3、固定化酵母细胞：用20ml注射器吸取海藻酸钠与酵母细胞混合液，在恒定的高度（建议距液面12~15cm处，过低凝胶珠形状不规则，过高液体容易飞溅），缓慢将混合液滴加到CaCl2中，观察液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形。将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右。
4、固定化酵母细胞发酵：用5ml移液器吸取蒸馏水冲洗固定好的凝胶珠2~3次，然后加入装有150ml10%葡萄糖溶液的三角瓶中，置于25℃发酵24h，观察结果。 实验开始时，凝胶球是沉在烧杯底部，24h后，凝胶球浮在溶液悬浮在上层，而且可以观察到凝胶球并不断产生气泡，说明固定化的酵母细胞正在利用溶液中的葡萄糖产生酒精和二氧化碳，结果凝胶球内包含的二氧化碳气泡使凝胶球悬浮于溶液上层。 五、结果观察：打开瓶盖，闻气味，观察葡萄糖液中的变化。 六、思考题 1、酵母细胞活化的目的是什么？ 2、为什么凝胶珠需要在CaCl2溶液中浸泡一定时间？ 3、观察结果说明了什么问题？ 4、分析可能导致酵母细胞包埋效果不理想的原因。
高中生物选修一酵母细胞的固定化
课题3 酵母细胞的固定化 〖问题导思〗 1．固定化的方式有哪些？如何选用固定化方法？ 2．为什么酶适合采用化学结合和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化？ 〖典例解析〗 【例1】下面的流程图示意制备固定化酵母细胞的过程，请据图回答： 酵母细胞活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液 →海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞 (1)图中酵母细胞活化就是 _____________________________________状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时________。 (2)影响此实验成败的关键步骤是 ___________________________________________， 此步的操作应采用 ________________________________________________ _____。 (3)CaCl2溶液在形成凝胶珠时的作用原理是 _________________________________ ________________________________________________ ________________________。 观察形成的凝胶珠颜色和形状：如果颜色过浅，说明__________________________ ________________________________________________ ________________________； 如果形成的凝胶珠不是 _____________________________________________，说明实验操作失败。 (4)本实验所用的固定化技术是________，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是 ________________________________________________ ________________________。 解析：本题考查制备固定化酵母细胞的过程。酵母细胞的活化即让处于休眠状态的酵母细胞恢复正常活性状态，进行酵母细胞固定化，其关键步骤是配制海藻酸钠溶液。由于酶分子很小，易从包埋材料中漏出，故不宜采用包埋法固定。 答案：(1)让酵母菌恢复正常生活体积增大较大(多) (2)配制海藻酸钠溶液小火间断加热 (3)Ca2＋与海藻酸根离子螯合成不溶于水的海藻酸钙凝胶固定化酵母细胞数目较少圆形或椭圆形 (4)包埋法酶分子很小，容易从包埋材料中漏出 【变式训练1】.对配制海藻酸钠溶液的叙述不准确的是( )。 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【例2】下列有关固定化酶和固定化细胞的说法正确的是() A．某种固定化酶的优势在于能催化系列生化反应 B．固定化细胞技术一次只能固定一种酶 C．固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都可在细胞外起作用 D．固定化酶和固定化细胞都能反复使用，但酶的活性迅速下降 解析：酶具有专一性，一种酶固定后也不可能催化系列生化反应；固定化细胞技术固定的是一系列酶；固定化酶和固定化
高中生物选修一《酵母细胞的固定化》教案
课题 3 酵母细胞的固定化 ★课题目标 （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 ★课题重点 制备固定化酵母细胞 ★课题难点 制备固定化酵母细胞 ★教学方法 启发式教学 ★教学工具 多媒体课件 ★教学过程 （一）引入新课 在应用酶的过程中，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
（二）进行新课 1.基础知识 1?固定化酶的应用实例一一生产高果糖浆 （1）高果糖浆的生产原理： 葡萄糖―|葡萄糖异构酶_H果糖 （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、化学结合法和物理吸附法。 〖思考1〗对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？吸附法。 〖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）蛋白质变成氨基 ；若将酸，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:
人教版高中生物选修一教材用书：专题4+酶的研究与应用+课题3+酵母细胞的固定化+Word版含答案
流过多少汗，流下多少泪，只为高考这一天；付出多少时间，付出多少努力，只为高考这一刻；高考这条路就算布满荆棘也要披荆而过，请相信天道酬勤，请相信付出一定会有回报，对自己充满信心，加油，祝高考成功顺利。 课题3酵母细胞的固定化 1．概念 利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。 2．方法 (1)包埋法：多适于细胞的固定化； (2) }化学结合法物理吸附法多适于酶的固定化。 3．载体 包埋法固定化细胞常用的是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。 4．优点 (1)固定化酶既能与反应物接触，又能与产物分离，可以反复利用。 (2)固定化细胞技术制备的成本低，操作容易。 5．实例——高果糖浆的生产 (1)原理：葡萄糖―――――→葡萄糖异构酶果糖。 (2)生产过程： ①将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入。 ②使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触。 ③转化成的果糖，从反应柱的下端流出。 1．固定化酶常采用化学结合法和物理吸附法，而 固定化细胞则常采用包埋法。 2．制备固定化酵母细胞的基本步骤是：酵母细胞 的活化―→配制CaCl 2溶液―→配制海藻酸钠溶 液―→海藻酸钠与酵母细胞混合―→固定化酵 母细胞。 3．配制海藻酸钠溶液浓度过高，则难以形成凝胶 珠；若浓度过低，则固定的酵母细胞少，影响 实验效果。 4．配制海藻酸钠溶液应小火加热或间断加热。 5．固定化酶和固定化细胞技术既实现了对酶的重 复利用，降低了成本，又提高了产品质量。
(3)反应柱：酶固定在一种颗粒状的载体上，再将其装入反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由通过。 (4)优点：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。 1．酶能加快化学反应速率，但溶液中的酶难以回收，不能利用。要想既降低生产成本，又不影响产品质量，该如何解决这一问题？ 提示：将酶固定于不溶于水的载体上，使酶既能与反应物接触，又能与反应物分离，还可重复利用。 2．固定化酶和固定化细胞一般采用什么方法？为什么？ 提示：固定化酶常用化学结合法或物理吸附法。因酶分子小，易从包埋材料中漏出，故一般不用包埋法进行固定。固定化细胞常用包埋法，因个大的细胞难以被吸附或结合。 3．从操作角度来考虑，你认为固定化酶技术与固定化细胞技术哪一种方法更容易？哪一种方法对酶活性的影响更小？ 提示：固定化细胞技术。固定化细胞技术。 4．固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应该选择哪种方法？ 提示：一系列酶；固定化细胞技术。 5．如果反应物是大分子物质，又应该采用哪种方法？为什么？ 提示：固定化酶技术。因为大分子物质不容易进入细胞内，如果采用固定化细胞技术会使反应效率下降。 [跟随名师·解疑难] 直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较
2017-2018学年高中生物选修一教材用书：专题4酶的研究与应用课题3酵母细胞的固定化含答案
课题3酵母细胞的固定化 固定化酶和固定化细胞技术 [自读教材·夯基础] 1．概念 利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。 2．方法 (1）包埋法：多适于细胞的固定化； （2） ｝化学结合法 物理吸附法多适于酶的固定化。 3．载体 包埋法固定化细胞常用的是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。 1．固定化酶常采用化学结合法和物理吸附法，而 固定化细胞则常采用包埋法。 2．制备固定化酵母细胞的基本步骤是：酵母细胞 的活化―→配制CaCl 2溶液―→配制海藻酸钠溶 液―→海藻酸钠与酵母细胞混合―→固定化酵 母细胞。 3．配制海藻酸钠溶液浓度过高，则难以形成凝胶 珠;若浓度过低，则固定的酵母细胞少，影响 实验效果。 4．配制海藻酸钠溶液应小火加热或间断加热。 5．固定化酶和固定化细胞技术既实现了对酶的重 复利用，降低了成本，又提高了产品质量.
4．优点 (1)固定化酶既能与反应物接触,又能与产物分离，可以反复利用. (2）固定化细胞技术制备的成本低，操作容易。 5．实例-—高果糖浆的生产 （1）原理：葡萄糖错误!果糖。 (2）生产过程: ①将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入. ②使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触。 ③转化成的果糖，从反应柱的下端流出. （3）反应柱：酶固定在一种颗粒状的载体上，再将其装入反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板.酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由通过。 (4）优点：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。 1．酶能加快化学反应速率，但溶液中的酶难以回收，不能利用。要想既降低生产成本,又不影响产品质量，该如何解决这一问题? 提示：将酶固定于不溶于水的载体上，使酶既能与反应物接触,又能与反应物分离，还可重复利用。
高中生物人教版酵母细胞的固定化实验教案
高中生物人教版酵母细胞的固定化实验教案 一、实验目的 通过本实验，学生将了解酵母细胞固定化的过程及原理，并能够掌握固定化酵母细胞的方法和应用。 二、实验原理 酵母细胞的固定化是将活性酵母细胞固定在固体载体上，使其形成一定形态结构。固定化酵母细胞可以提高酵母细胞的稳定性和使用寿命，广泛应用于生物技术、酿造和制药等领域。 三、实验器材和试剂 器材：试管、移液管、显微镜 试剂：酵母细胞悬浮液、琼脂糖、有机溶剂、无菌培养基 四、实验步骤 1. 准备工作： a. 取一定量的酵母细胞悬浮液，用显微镜观察酵母细胞形态和数量。 b. 准备适量的琼脂糖和有机溶剂，制备琼脂糖凝胶。 2. 酵母细胞固定化： a. 取一支试管，加入适量的琼脂糖凝胶。
b. 将酵母细胞悬浮液加入试管中，充分搅拌均匀。 c. 将试管放置在恒温水浴中，保持适宜的温度。 d. 观察酵母细胞固定化的过程，记录下固定化后的酵母细胞形态和数量。 3. 酵母细胞固定化效果观察： a. 取一滴固定化酵母细胞悬液，放置在玻片上。 b. 用显微镜观察固定化酵母细胞的形态和数量。 4. 实验讨论： a. 分析酵母细胞固定化实验的结果，探讨不同因素对固定化效果的影响。 b. 探究固定化酵母细胞在生物技术、酿造和制药等领域的应用。 五、实验总结 通过本次实验，我们学习了酵母细胞固定化的方法和原理，并观察了固定化酵母细胞的效果。固定化酵母细胞在生物技术、酿造和制药等领域具有广泛的应用前景。本实验为我们进一步了解酵母细胞固定化提供了实践基础。 六、拓展延伸 1. 除了琼脂糖凝胶，还有哪些固体载体可以用于酵母细胞固定化？ 2. 酵母细胞固定化在制造啤酒中有何作用？
人教版选修1生物技术实践《酵母细胞的固定化》教案及教学反思
人教版选修1生物技术实践《酵母细胞的固定 化》教案及教学反思 一、背景介绍 生物技术是将生物学原理和应用技术相结合的一门科学。 生物技术研究的是如何利用生物学现有的知识、工具和技术来开发新的产品或改进现有产品。生物技术已经广泛应用于医学、农业、工业和环境等领域。选择本科目中《酵母细胞的固定化》这一实验教学内容，主要是希望学生能够从中学习到酵母及其生长规律的基本概念和实验操作技能，以及掌握生物技术固定化技术在酵母培养中的使用。 二、实验目的 通过该实验，学生应能够： 1.了解酵母的生物学特性，掌握酵母的生长规律。 2.了解酵母固定化技术的理论基础和作用机理，了解其在 生物技术中的应用。 3.能够正确掌握酵母固定化技术的操作步骤，制备出稳定 的酵母培养物。 三、教学材料 1.酵母 2.培养基 3.固定化剂
四、教学过程 实验1 酵母培养 1.准备好酵母、培养基和所需的实验仪器及玻璃器皿。 2.准备好细菌接种环，先将其蘸入无菌水中消毒，再蘸入 酵母培养物中，取出后转化成无菌接种环。 3.将接种环温和地铺满在已灭菌的培养基表面上。 4.将培养皿使用无菌方法密封，并存放在适当的温度下， 观察酵母生长情况。 实验2 酵母固定化 1.准备好酵母培养物、固定化剂以及所需的实验仪器及玻 璃器皿。 2.将准备好的培养物液体分装到已经消毒过的玻璃器皿中。 3.将已经消毒过的固定化剂逐滴滴入到培养皿之中，轻轻 旋转，使其充分混合。 4.将培养皿密封，采用适当的方法进行培养和观察其生长 情况。 实验3 静态培养和摇床培养 1.准备好酵母固定化材料、培养基和所需的实验仪器及玻 璃器皿。 2.涂抹好的酵母材料，分别进行静态培养和摇床培养，观 察其生长情况。 五、教学反思 通过本次酵母细胞的固定化实验教学，我发现实验操作步 骤和材料的准备都是相对简单的。但是在实施过程中，学生对
高中生物选修1教学设计8：4.3 酵母细胞的固定化教案
酵母细胞的固定化 一、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，胞进行酒精发酵。 3．尝试设计实验探究固定化后酵母细胞的活性并利用固定化细及相关产物。 二、教学重点和难点 1．课题重点：制备固定化酵母细胞。 2．课题难点：制备固定化酵母细胞。 3．难点突破：老师课前实践，摸索出各种试剂的最适浓度；录制微课《酵母细胞的固定化》并设计实验学案，让学生课前预习。 三、学法指导 学习微课《酵母细胞的固定化》，思考以下问题： 1．从操作角度来考虑，固定化酶技术与固定化细胞技术哪一种方法更容易？哪一种方法对酶活性的影响更小？ 2．如果反应物是大分子物质，又应该选择哪种方法？ 3．固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？ 4．如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应该选择哪种方法？ 5．什么是干酵母的活化？如何活化? 6．如何配制氯化钙溶液？ 7．如何配制海藻酸钠溶液？配制过程中为什么改用水浴加热而不用酒精灯直接加热？8．为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？ 9．如何检验凝胶珠的质量是否合格？ 10．发酵过程中锥形瓶为什么要密封？ 四、实验过程
⑴酵母细胞的活 化 ⑵配制氯化钙溶 液 ⑶配制海藻酸钠 溶液 挑起海藻酸钠观察其粘 稠度
（4）藻酸钠溶液与酵母细胞混合 （5）固定化酵母细胞凝胶珠的大小、颜色、形态 （6）洗涤凝胶珠 （7）用固定化细胞进行发酵实验瓶内气泡 开瓶后的气味
五、结果分析与评价 有条件的话在屏幕上同步直播同学们的实验操作过程，将实验结果拍摄出来进行比较，分析凝胶珠合格与否的原因。 六、后续实验 让有兴趣的同学继续在实验室完成“洗涤”、“酵母细胞的酒精发酵”、“发酵液中葡萄糖剩余量或者酒精的检测”。 七、教学反思 《酵母细胞的固定化》,按照教材中海藻酸钠的浓度配方进行实验的话很难得到合格的凝胶珠，笔者在不断的实践得到更合理浓度配比即0.7g海藻酸钠+25ml蒸馏水；在配制海藻酸钠溶液过程中用酒精灯加热容易焦糊，实践中改用水浴加热；做了这两个改进后学生的成功率大大提升，让他们感受到了收获成功的喜悦，提高后续实验的积极性。本实验中凝胶珠需要在氯化钙溶液中固定30分钟以上，对后续步骤“洗涤”、“酵母细胞的酒精发酵”、“发酵液中葡萄糖剩余量或者酒精的检测”的连贯操作造成了一定的影响。
酵母细胞的固定化高二生物选修知识点
酵母细胞的固定化高二生物选修知识 点 酵母细胞的固定化高二生物选修知识点 一、实验原理 1.酵母菌的细胞呼吸 酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，表达式为：C6H12O6+O2→CO2+H2O+能量 酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，表达式为：C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量 2.酵母菌发酵的好环境 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活：在有氧时，酵母菌大量繁殖，但是不起到发酵效果;在无氧时，繁殖速度减慢，但是此时可以进行发酵。在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵。20℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵的好温度是在18℃～25℃，pH 最好是弱酸性。 3.醋酸菌好氧性细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇(酒精)氧化成醋酸。表达式为：C2H5OH→CH3COOH+H2O;当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。 醋酸菌生长的好温度是在30℃～35℃ 二、实验步骤 1.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的`器皿等实验用具进行清洗并消毒。先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。 2. 取葡萄500 g，去除枝梗和腐烂的子粒。 3. 用清水冲洗葡萄1～2遍除去污物，注意不要反复多次冲洗。 4. 用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中或将葡萄打成浆后，用洁净的纱布过滤至发酵瓶中，盖好瓶盖。如果没有合适的发酵装置，可以用500 mL的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。 5. 将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。
6. 由于发酵旺盛期CO2的产量非常大，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置，如瓶子(最好选用塑料瓶)，每天要拧松瓶盖2～4次，进行排气。 7. 10 d以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。 8. 当果酒制成以后，可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后将装置转移至30～35 ℃的条件下发酵，适时向发酵液中充气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲，可尝试自然接种，但效果不是很好。如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶口盖上纱布，以减少空气中尘土等的污染。
酵母细胞的固定化
酵母细胞的固定化 !实验安全: 1.使用酒精灯加热一定注意按照要求,防止烫伤、烧伤和引发火灾！ 2.实验材料一律不能入口，以防发生意外！ 一、实验目的 1、简述固定化酶和固定化细胞的概念； 2、说出固定化酶和固定化细胞的作用、原理、方法； 3、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； 4、对实验结果进行评价和分析。 二、知识背景 1.细胞固定化技术 固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学的方法 将酶或细胞固定在一定的空间的技术（图1），包括包埋法、 化学结合法（将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载 体上）和物理吸附法（图2）。一般来说，酶更适合采用化 学结合和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定 化。这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大的细胞难以 被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。固定化酶优点：使酶既能与反应物接触， 又能与产物分离，还可以被反复利用；固定化细胞优点：成本更低，操作更容易，可以催化 一系列的化学反应。 本实验使用包埋法固定细胞，即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中，常用 的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。本实验选用海藻酸钠作载 体包埋酵母细胞：把酵母细胞悬浮在海藻酸钠溶液中，再滴加入CaCl 2溶液，形成海藻酸钙 凝胶小球，细胞包埋在凝胶的小孔中，制成固定化细胞。 2.酵母菌酒精发酵 在无氧条件下，酵母菌利用糖类发酵产生乙醇和CO2的作用，称为酒精发酵，总反应式为： C6H12O6→2C2H5OH+2CO2。酒精发酵是生产酒精及各种酒类的基础。本实验采用固定化酵母发 酵，通过观察生成的CO2量以及最终产物酒精的量，可以判断固定化酵母的发酵能力。 三、材料器材 材料及试剂：干酵母、水、海藻酸钠、CaCl2 器材：烧杯2个（50ml，250ml）、天平、称量纸、玻璃棒、酒精灯、三脚架、石棉网、注射 器、火柴。 四、方法与步骤 （一）制备固定化酵母细胞 1.干酵母活化 称取1g活性酒精干酵母，加入10ml蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使酵母细胞混合均匀成糊 状，放置1h左右，使其活化（课前已准备）。 2.配制CaCl2溶液 称取CaCl22.49g放入250ml烧杯中，加入150ml蒸馏水，使其充分溶解，待用。 3.配制海藻酸钠溶液 称取0.7g海藻酸钠，放入50ml小烧杯中，加入18ml蒸馏水，用酒精灯加热，边加热边搅 拌，将海藻酸钠调成糊状，直至完全溶化。 4.海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌，使其混合均 匀，再移至注射器中。 5.固定化酵母细胞 以恒定的速度缓慢将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，观察液滴在CaCl2溶液中 形成凝胶珠的情形。将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右。 （二）用固定化酵母细胞发酵 1.将固定好的酵母细胞用蒸馏水冲洗2-3次； 2.将100ml质量分数为10%的蔗糖溶液转移到自备的塑料矿泉水瓶中，再加入固定好的酵母 细胞，挤瘪瓶子，排出部分气体后盖上瓶盖，置于25℃下发酵24h。观察产生的气体和酒精 量。 五、实验结论及分析 你在实验中是否遇到凝胶珠形状不规则或拖尾，密度过小导致漂浮，颜色过白，或 强度不够导致易碎裂等情况？试对本次实验结果进行自评并结合实验操作步骤分析原 因，填在下面的表格中。 图2 图1
高二导学案 选修一《酵母细胞的固定化》
考点2组成细胞的无机物 课题： 4.3 酵母细胞的固定化 【学习目标】 1．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 2．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与区别【新课导学】 1．能将葡萄糖转化为果糖的酶是______________。 2．固定化酶技术使用的反应柱上的孔应满足酶颗粒________通过，反应溶液________通过，若反应颗粒过大则不能通过。 3．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______________。其中细胞多采用__________固定化，而酶多采用__________和________固定化。 4．用包埋法固定化细胞，即将微生物细胞均匀地包埋于____________________中。常用的包埋微生物的载体有________、________、________、________和__________等。 5．活化就是让处于______状态的微生物重新恢复正常的生活状态。 6．制备固定化酵母细胞需要的试剂是________、__________和__________。 7．固定化酶和一般酶制剂的主要区别是_____________________________________。 【知识点解读】 知识点一高果糖浆 1．定义 高果糖浆是指果糖含量在42% 左右的糖浆(果糖浆)。作为蔗糖替代品，高果糖浆具有甜度高，但又不像蔗糖那样易诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病等，对人类健康更有益。 2．高果糖浆的生产原则 以葡萄糖为原料，在葡萄糖异构酶的作用下，将葡萄糖转化为其同分异构体—果糖，而葡萄糖则是由淀粉制得的。 3．制备过程 (1)含淀粉的浆液在α淀粉酶的作用下形成糊精(其中含有大量麦芽糖)。 (2)糊精经过糖化酶(麦芽糖酶)的作用，形成葡萄糖。
高中生物选修一第三讲酵母细胞的固定化
第三讲酵母细胞的固定化 ★要点落实： 1 .固定化酶 (1)酶的应用：广泛应用于食品、化工、轻纺、医药等各个领域 (2)应用普通酶的缺点 ①在、、和有机溶剂等环境下容易失活 ②溶液中的酶很难回收，不能被 ________ ，提高了生产成本；反应后酶会混在产物中， 影响________ 。 (3)固定化酶的实例一高果糖浆的生产 ①反应机理：葡萄糖在 _____________________ 酶的催化下生成果糖。 ②反应柱：酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到柱内，柱子底端装上 分布着许多小孔的筛板，____________ 无法通过小孔，而___________ 溶液可 自由出入。 ③反应过程：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，与固定 化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖，从下端流出。 ④反应柱的优点：能 ___________ 半年，大大降低成本，提高果糖的产量和质量。 2.固定化细胞 (1)固定化技术：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术 (2)固定化方法 ①__________ 法：将酶或细胞包埋在不溶于水的多孔性载体中(或细微网格里) 。 ②__________ 法：将酶分子或相互结合，或将其结合到载体上。 ③__________ 法：将酶吸附到载体表面上 (3)固定化酶和固定化细胞的适用方法 ①酶更适合采用___________ 和 ____________ 法固定化，因为酶分子较小，容易从包 埋材料中漏出； ②细胞多采用______________ ，因为细胞体积大，难以被吸附或结合。 (4)常用的包埋细胞的多孔载体：明胶、琼脂糖、 ________________________ 、醋酸纤维素 和聚丙烯酰胺等
高二生物人教版选修一课下能力提升：(十一) 酵母细胞的固定化 Word版含解析
课下能力提升（十一）酵母细胞的固定化 【基础题组】 1．下列属于固定化酶应用特点的是()。 ①可以被反复利用②有利于酶与产物分离③能自由出入载体④一种固定化酶只催化一种酶促反应⑤酶多用包埋法固定化 A．①②③B．③⑤ C．①②④D．①②⑤ 解析：选C酶被固定化后可与产品分离，故可反复使用，但不能自由出入依附的载体。通常情况下固定化酶种类单一，所以只催化一种酶促反应。 2．下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，错误的是() A．从操作角度来考虑，固定化细胞比固定化酶更容易 B．固定化细胞比固定化酶对酶活性的影响更小 C．固定化细胞固定的是一种酶 D．将微生物的发酵过程变成连续的酶促反应应选择固定化细胞技术 解析：选C细胞内有许多种酶，因此固定化细胞固定的是一系列酶。 3．下列关于使用固定化酶生产高果糖浆的说法，正确的是() ①生产高果糖浆需要使用果糖异构酶②在反应柱的顶端装上分布着许多小孔的筛板，防止异物的进入③将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，果糖溶液从反应柱的下端流出④反应柱可以降低生产成本，提高果糖的产量和质量 A．①②B．②③ C．③④D．①④ 解析：选C高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构酶，①错误；在反应柱内的底端装上分布着许多小孔的筛板，防止固定化酶漏出，②错误；将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，果糖溶液从反应柱的下端流出，③正确；反应柱能连续使用多次，降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量，④正确。 4．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 解析：选D固定化细胞维持了细胞结构的稳定性，为酶充分发挥作用提供了稳定的环境。 5．有关制备固定化酵母细胞的叙述，正确的是()
【高中生物】高二生物 选修1 09酵母细胞的固定化02
高二生物编号：SW—XX1—09 班级：组别：姓名： 【学习目标】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。 【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。 【学习过程】 知识点一、实验操作 （一）制备固定化酵母细胞 1．酵母细胞的：由状态恢复为状态。 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：以恒定的速度地将注射器中的溶液到配制好的溶液中，并浸泡(时间)。 （二）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，发酵时的温度就为，时间。 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。知识点二、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，还应加入满足细胞生命活动所需要的营养物质等。 〖思考4〗加热溶化海藻酸钠时微火加热并不断搅拌的目的是什么？ 〖思考5〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？ 〖思考6〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封？ 〖思考7〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？ 〖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？ 知识点三、结果分析与评价 （一）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，制作失败，需要再作尝试。 （二）观察发酵的葡萄糖溶液
酵母细胞的固定化生物选修一高考考点总结
酵母细胞的固定化生物选修一高考考点总结 教师的教学方式与教学思维直接影响到教学水平，因此想要将探究性学习引入到生物课堂中必须要让教师改变教学思维，认下面是小偏整理的酵母细胞的固定化生物选修一高考考点总结，感谢您的每一次阅读。 酵母细胞的固定化生物选修一高考考点总结 (一)固定化酶的应用实例 1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例 (1)高果糖浆的生产需要葡萄糖异构酶。 (2)葡萄糖异构酶的优点：稳定性好、可以持续发挥作用。 (3)在生产中直接使用酶的缺点：无法回收，造成浪费 2.固定化酶的反应 固定化酶的反应柱示意图与反应过程。 使用固定化酶技术，将这种酶(葡萄糖异构酶)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内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板上的小孔，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，与固定化葡萄糖异构酶接触，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。 (二)固定化细胞技术 1.概念 利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间的技术。细胞中含有一系列酶，在细胞正常生命活动的过程中，通过代谢产生所需要的代谢产物。 2.将酶或细胞固定化的方法 (1)包埋法：将酶(或细胞)包埋在细微网格里。 (2)化学结合法：将酶(或细胞)相互连接起来。 (3)吸附法：将酶(或细胞)吸附在载体表面上。
【方法点拨】酶和细胞固定方法的选择 酶适合采用化学结合和物理吸附法固定，细胞适合采用包埋法固定。 原因：细胞个大，酶分子很小，个体大的细胞难以被吸附或结合而个小的酶容易从包埋的材料中漏出。 (三)固定化酶和固定化细胞的联系与区别 (1)联系：应用相同，都能催化某些反应。 (2)区别： ①固定化细胞技术操作容易，成本低，容易回收; ②固定化细胞技术对酶活性影响更小; ③固定化细胞固定的是一系列酶; ④由于大分子难以通过细胞膜，固定化细胞的应用有一定的限制。 (四)固定化酶和固定化细胞常用的载体材料 明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等，其共同的特点是不溶于水的多孔性载体。 探究性学习的基本含义 一、探究性学习的基本含义 探究性学习的本质是一种科学教育，前提是学生需要主动参与，根据学生自己的大胆假设或者思索，在科学原理指导下，运用科学的方法进行研究，在研究的过程中，培养创新实践能力、自主构建知识体系的一种学习方式，探究性学习注重的是培养学生创新能力与探索精神。 二、运用探究性学习的意义 (一)有助于增强学生的自主学习的能力 通过探究性学习在高中生物教学中的运用，学生在生物课堂中变为主体，学生可以自主的发现问题、创新试验、调查研究，最终获得知识，从而极大地提高学生对生物课程的学习兴趣。通过探究性学习的开展，能够使学生在生物课堂中牢固地掌握知识，增强自主学习能力。 (二)有助于培养学生团结协作的能力
人教版高中生物选修1基础过关+对点训练：专题4.课题3 酵母细胞的固定化 Word版含解析
人教版高中生物选修1基础过关+对点训练 专题4 酶的研究与应用 课题3 酵母细胞的固定化 理一理 判一判
1.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。(√) 2．固定化细胞相当于固定了一系列酶。(√) 3．酶分子相对较小，常用包埋法进行固定。(×) 4．将固定好的酶放于反应柱后，底部筛板上的小孔能使酶通过而反应物无法通过。(×) 5．固定化酵母细胞需要用到CaCl2溶液和海藻酸钠溶液。(√) 6．生产高果糖浆时所固定的葡萄糖异构酶可以无休止重复使用下去。(×) 7．细胞的固定化不需要无菌操作。(×) 8．用固定化细胞进行酒精发酵时，不受温度的影响。(×) 悟一悟 1.在缺水状态下，微生物处于休眠状态。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。酵母细胞需要的活化时间较短，一般为0.5～1 h，但实验时需要提前做好准备。 2．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。 3．加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，关系到实验的成败，一定要按照教材的提示进行操作。加热时要用小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。 4．海藻酸钠的浓度关系到固定化细胞的质量。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，可影响实验效果。
5．溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温，否则会因温度过高而导致酵母菌死亡。 6．可利用海藻酸钠制成不含酵母菌的凝胶珠，用作对照。 7．海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠，需稳定30 min左右。 8．细胞的固定化要在严格无菌的条件下进行；反复使用固定化酵母细胞时，酵母菌种要纯，用具和材料要严格消毒，同时要注意控制温度，营养液中成分应全面，还需要避免其他微生物的污染。 感悟体会： 练一练 1.[2018·江苏高考真题]下列关于酵母细胞固定化实验的叙述，正确的是( ) A．用温水使海藻酸钠迅速溶解，待其冷却到室温后用于包埋细胞 B．进行包埋时，用于悬浮细胞的CaCl2溶液浓度要适宜 C．注射器(或滴管)出口应尽量贴近液面以保证凝胶珠成为球状 D．包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色半透明状，并具有一定的弹性 解析：在酵母细胞固定化实验中，应该用小火、间断加热的