酵母细胞的固定化(练习)
高中生物选修一学案16：4.3 酵母细胞的固定化
酵母细胞的固定化一、学习目标1.认识在应用酶的过程中存在的实际问题及解决办法。
2.掌握固定化技术的方法及适合不同固定方法的材料。
3.掌握固定化酵母细胞的实验操作过程，并能够进行实际操作。
二、重点难点1.重点：制备固定化酵母细胞。
2.难点：制备固定化酵母细胞。
三、学习过程[基础知识]（一）固定化酶的应用实例高果糖浆是指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。
（二）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；个大的细胞难以被或，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。
（三）实验操作制备固定化酵母细胞1.酵母细胞的活化（1）在缺水的状态下，微生物会处于_______状态。
活化是指让处于休眠状态的微生物重新恢复___________状态的过程。
（2）酵母细胞所需要的活化时间_____，一般需要0.5～1h，需要提前做好准备。
此外，酵母细胞活化时体积会变____，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。
（3）操作过程：1g干酵母＋10mL蒸馏水→50mL烧杯→搅拌均匀→放置1h2.配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液（1）作用：使凝胶______。
（2）操作过程：0.83g无水CaCl2＋150mL蒸馏水→200mL烧杯→溶解备用。
3.配制海藻酸钠溶液（1）加热使___________溶化是操作中最重要的一环，涉及实验的成败。
酵母细胞的固定化(定)
作用： 将葡萄糖转化为果糖
如何改进？
特点： 酶稳定性好，可持续发挥作用
直接使用酶时的缺点： 酶溶于葡萄糖溶液后，就无法 从糖浆中回收，造成很大①反应柱能连续使用半 年，大大降低了生产成 本。
②提高了果糖的产量和 品质。
三、实验操作 （一）制备固定化酵母细胞 （二）用固定化酵母细胞发酵
（一）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〗活化是指什么？
在缺水状态下，微生物处于休眠状态。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。 操作提示
五、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：
说明海藻酸钠的浓度偏高。 二者都说明制作失败，需要再作尝试。
（二）观察发酵的葡萄糖溶液 利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产 生了很多气泡，同时会闻到酒味
〖思考〗 1、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〗 2、锥形瓶中的气泡和酒精是怎么形成的？ 酵母菌进行无氧呼吸产生的
本请 并
节 结
完 成 习
做 好 复
束题 习
！
谢谢！
〖思考〗为什么要将海藻酸钠冷却至室温？
以免海藻酸钠温度过高杀死酵母菌
操作提示 海藻酸钠溶液必须冷却至室温，搅拌要彻底充分， 使两者混合均匀，以免影响实验结果的观察。
（5）固定化酵母细胞
以恒定的速度缓慢的将注射器中的溶液滴加CaCl2 溶液中，将形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡 30min左右。
酵母菌细胞的固定化技术
浓度太低：固定的酵母菌太少
第四步：将海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合
① 过程 将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入以活化的酵 母细胞，进行充分搅拌，再转移至注射器中 ②注意事项 为什么要冷却至室温？
防止高温杀死酵母菌。恒定的速度缓慢的将注射器中的溶液滴加到配制好的 CaCl2溶液中，浸泡30min左右。 ②注意事项 为什么要浸泡30分钟？
③注意事项 溶解物质要彻底，勿用自来水溶解，以防自来水中各种离 子影响实验结果
第三步：配制海藻酸钠溶液
① 过程 称取0.2g海藻酸钠，放入40ml蒸馏水，用酒精灯小火间 断加热至完全溶化。 ②注意事项 为什么要小火间断加热？
防止海藻酸钠焦糊。 为什么说该步骤是实验成败的关键步骤？
浓度太高：得不到规则的凝胶珠
酵母菌细胞的固定化技术
一、基本步骤：
酵母细胞的活化 配制CaCl2溶液 配制海藻酸钠溶液 将海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合 固定化酵母细胞
第一步：酵母细胞的活化
加水 活化
由于缺水，酵母处于 休眠状态
活化的干酵母
第二步：配制0.05mol/L的CaCl2
① 过程 称取无水CaCl2 0.83g，放入200ml的烧杯中，加入150ml 的蒸馏水，使其充分溶解，待用 ② 目的 使胶体聚沉
以便凝胶珠形成稳定的结构
球形或椭 球形，浅 黄色
二、用固定化酵母发酵
1.将固定好的酵母细胞（凝胶珠）用_蒸__馏__水__冲洗2~3次。
2.发酵时的温度就为__2_5_℃___，时间_2_4_h____（底物为葡 萄糖） 3.将凝胶珠加入用于发酵的葡萄糖溶液后会发现有_气__泡___ 产生，同时有_酒__精__味散发。
五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编89-生物技术工程-酶的研究及应用(含解析)
五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编89-生物技术工程-酶的研究及应用（含解析）一、单选题1．（2022·湖南·高考真题）洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活。
此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。
下列叙述错误的是（）A．碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活B．加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的C．添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果D．添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染2．（2022·浙江·统考高考真题）用果胶酶处理草莓，可以得到比较澄清的草莓汁；而利用稀盐酸处理草莓可以制得糊状的草莓酱。
果胶酶和盐酸催化果胶水解的不同点在于（）A．两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同B．两者催化果胶水解得到的单糖不同C．两者催化果胶主链水解断裂的化学键不同D．酶催化需要最适温度，盐酸水解果胶不需要最适温度3．（2020·江苏·统考高考真题）甲、乙两个实验小组分别进行了“酵母细胞固定化技术”的实验，结果如下图所示。
出现乙组实验结果的原因可能为（）A．CaCl2溶液浓度过高B．海藻酸钠溶液浓度过高C．注射器滴加速度过慢D．滴加时注射器出口浸入到CaCl2溶液4．（2020·浙江·统考高考真题）下列关于淀粉酶的叙述，错误的是A．植物、动物和微生物能产生淀粉酶B．固相淀粉酶比水溶液中的淀粉酶稳定性更高C．枯草杆菌α-淀粉酶的最适温度比唾液淀粉酶的高D．淀粉被淀粉酶水解形成的糊精遇碘-碘化钾溶液不显色5．（2018·江苏·统考高考真题）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6．（2019·江苏·统考高考真题）下列关于加酶洗涤剂的叙述，错误．．的是A．加酶洗衣粉中一般都含有酸性脂肪酶B．用加酶洗涤剂能减少洗涤时间并节约用水C．含纤维素酶洗涤剂可以洗涤印花棉织物D．加酶洗衣粉中的蛋白酶是相对耐高温的二、多选题7．（2018·江苏·统考高考真题）下列关于加酶洗衣粉的叙述，错误的是A．洗衣粉中添加的酶通常是由微生物发酵生产而来B．洗衣粉中的蛋白酶通常会将添加的其他酶迅速分解C．在50 ℃热水中用加酶洗衣粉洗衣时，其中的酶会迅速失活D．加酶洗衣粉受潮后重新晾干保存，不会影响其中酶的活性三、综合题8．（2022·湖南·高考真题）黄酒源于中国，与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵酒。
酵母固定化 实验报告
酵母固定化实验报告
酵母固定化是将酵母细胞固定在一定载体上的过程。
这种方法可以使酵母在酶反应中重复使用，提高产量和效率。
在本次实验中，我们使用凝胶微珠作为载体，通过将酵母细胞培养在微珠表面上，使其固定化。
本实验的目的是探究酵母固定化对酵母细胞生长和代谢的影响。
首先，我们准备了酵母固定化实验所需的材料。
包括酵母细胞悬浮液、凝胶微珠、培养基和培养设备等。
接下来，我们按照实验流程进行操作。
首先，我们将凝胶微珠浸泡在无菌水中，以去除可能存在的污染物。
然后，将凝胶微珠放入培养基中，在摇床上以适当的速度和时间进行搅拌，使酵母细胞均匀地附着在微珠表面上。
接下来，我们将固定化的酵母细胞收集并洗涤，以去除未附着的细胞，并将其转移到新的培养基中。
然后，我们在恒温恒氧条件下进行培养，并定期观察酵母细胞的生长情况。
在实验过程中，我们对比了未固定化的酵母细胞和固定化的酵母细胞的生长速率和代谢活性。
结果显示，固定化的酵母细胞在培养基中生长得更快，并且具有更高的酶活性。
这表明固定化技术可以提高酵母细胞的代谢效率。
此外，我们还测试了固定化酵母细胞的稳定性。
结果显示，固定化酵母细胞在多
次重复使用后仍能保持较高的活性，而未固定化的酵母细胞的活性逐渐下降。
这进一步证实了固定化技术的可行性和有效性。
综上所述，酵母固定化技术可以提高酵母细胞的生长速率和代谢活性，增加产量和效率。
此外，固定化的酵母细胞还具有较好的稳定性，可以重复使用。
因此，酵母固定化技术具有广阔的应用前景，在工业生产和科研领域有着重要的意义。
酵母菌小专题复习
以酵母菌为素材的试题 涉及： 细胞的结构、代谢、 生殖、变异、进化、 种群、生态、 生物技术实践、 基因工程 ……
酵母菌小专题复习
本专题主要考点：
1.酵母菌的结构和生理等相关知识 2.与酵母菌有关的实验：
探究酵母菌细胞呼吸的方式（必修一P91） 探究培养液中酵母菌种群数量的变化(必修三P68) 果酒的制作（选修一P2） 酵母细胞的固定化 （选修一P49）
小格 25X16 = 400小格
25个 中格
抽样检测： 5×16=80个小格
16X25 = 400小格
16个 中格
25个小格
小组活动——角色扮演
抽样检测： 4×25=100个小格
计算：每毫升培养液中的酵母菌细胞数是多少？
抢答题
抢答题
使用血球计数板的步骤是怎样的呢？
使用血球计数板的步骤是怎样的呢？
活动规则
1.每排为一学习小组，组内互助学习
2.必答题：每小组出一位同学答题，答对 加一分，答错该题变为抢答题
3.抢答题：直接起立答题，最先答对答全 的加双倍分，答错不加分 4.每人两次答题机会，互相监督
必答题
青霉素能破坏细菌的细胞预壁并习在效果检测
【训练1】细判菌断的下繁列殖有期关酵起母杀菌菌的作叙用述，是因否此正确：
探究培养液中酵母菌种群数量的变化(必修三P68)
♣ 酵母菌的计数 计数工具——血球计数板
计数池
实物图
∆
血球计数 板是一种
专门用于
计算较大
单细胞微
生物的一
正面图 种仪器。
∆ 计数时， 常采用样
侧面图 方法。
♣ 酵母菌的计数
放大后的计数池
•每块计数板由H形凹槽分为2个同样的计数池。 •每个计数池分为9个大方格。正中间的大方格为计数室 •计数室长、宽各1mm，高0.1mm。一个计数室的容积为 0.1立方毫米,那一毫升相当于多少个计数室的体积呢？
酵母细胞的固定化【19页】
（5）固定化酵母细胞
① 过程
以恒定的速度缓慢的将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2 溶液中，将形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右
②注意事项
A、可利用海藻酸钠制成不含酵母菌的凝胶珠，用作对照
B、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30min左右
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课题成果评价
（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 利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多气 泡，同时会闻到酒味
次，直到海藻酸钠溶化为止
➢ 海藻酸钠的浓度涉及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
4、海藻酸钠溶液和酵母细胞混合 ① 过程 将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入以活化的 酵母细胞，进行充分搅拌，再转移至注射器中
②注意事项 A、溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温，否则 会因温度过高杀死酵母菌 B、搅拌要彻底充分，使两者混合均匀，以免影响 实验结果的观察
（一）固定化酶
固定化酶是指限制或固定于特定空间位置的酶，具体来说， 是指经物理或化学方法处理，使酶变成不易随水流失即运动 受到限制，而又能发挥催化作用的酶制剂
（二）固定化细胞
被限制或定位于特定空间位置的细胞称为固定化细胞
（三）酶和细胞固定化方法
1、物理吸附法 2、化学结合法 3、包埋法
酶 细胞
原
D 微囊化法
3、海藻酸钠在水中溶解的速度较慢，需要 经过加热促进其溶解，采用的最好加热方 法是
高三生物酶的应用试题答案及解析
高三生物酶的应用试题答案及解析1.下列有关制备固定化酵母细胞叙述错误的是A．在向溶化好的海藻酸钠溶液中加入的必须是已活化的酵母细胞B．溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温，才能加入细胞C．溶解海藻酸钠，最好采用小火，或者持续加热的方法D．在固定化酵母细胞的过程中，要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【答案】C【解析】向溶化好的海藻酸钠溶液中加入的必须是已活化的酵母细胞，A正确。
溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温，才能加入细胞，否则细胞会死亡，B正确。
溶解海藻酸钠，采用小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶解，如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊，C错。
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，D正确。
【考点】本题考查制备固定化酵母细胞相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构能力。
2.下列有关生物技术实践应用的叙述，正确的是（）A．固定化酶技术在多步连续催化反应方面优势明显B．与自然发酵相比，人工接种发酵获得的产品品质更好C．相同pH时，加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉D．向鸡血细胞中加入冷却的95%的酒精，可以获得无杂质的DNA【答案】B【解析】固定化酶技术固定的是一种酶只能催化一种或一类反应，不能多步连续催化反应，A错误；人工接种发酵所用的菌种好于自然菌种，所以发酵获得的产品品质更好，B正确；适宜PH条件下加酶洗衣粉洗涤效果才能好于普通洗衣粉，C错误；向鸡血细胞中加入冷却的95%的酒精，可以对DNA进行粗提纯，D错误。
【考点】本题考查有关生物技术实践应用的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。
3.下列对果胶酶的作用的叙述中,错误的是( )A．果胶酶是一种催化剂,可以改变反应速度B．在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清C．果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸D．果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层【答案】C【解析】果胶酶是一种催化剂,可以改变反应速度,在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清,果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层,果胶酶不能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸,因为酶具有专一性。
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课题4 酵母细胞的固定化
1、酵母细胞的活化是指（）
A．让酵母细胞恢复运动状态
B．让酵母细胞在缺水状态下更容易休眠
C．让酵母细胞内酶活性增强
D．让处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态
2、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。
这是根据酶的特性中的（）
A．特异性 B．专一性C．高效性 D．多样性
3、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
4、关于固定化酶的叙述不正确的是 ( )
A．既能与反应物接触，又能与反应物分离 B．固定在载体上的酶可被反复利用
C．可催化一系列反应 D．酶的活性和稳定性受到限制5、下列关于酶和细胞的固定叙述不正确的是( )
A．酶分子很小，易采用包埋法
B．酶分子很小，易采用化学结合或物理吸附法固定的酶
C．细胞个大，难被吸附或结合
D．细胞易采用包埋法固定
6、制备固定化酵母细胞过程中，如果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
7、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
8、下列有关固定化酵母细胞制备步骤正确的是（ ）（多选）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入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
9、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
10、下图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合，
制备混合液
B．图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠
形成凝胶珠
C．图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液中含有
充足氧气
D．图2中葡萄糖溶液浓度越高，酒精产量就越高
11、固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。
科研人员用海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，以研究固定化酶的相关性质和最佳固定条件。
酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量。
下图甲、乙、丙为部分研究结果。
下列有关叙述中，错误的是( )
A．由甲图可知，固定化酯酶比游离酯酶对温度变化适应性强
B．由乙图可知，浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好
C．由丙图可知，固定化酯酶一般可重复使用3次，之后若继续使用则酶活力明显下降
D．固定化酶的酶活力较高，主要原因是增加了酶与底物的接触面积
12、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)制备固定化酵母细胞常用 法。
(2)请完善该实验小组的同学在制备固定化酵母细胞过程的步骤：
①配制氯化钙溶液时应用蒸馏水。
②海藻酸钠溶解应用小火间断加热，这样做的目的是 。
③海藻酸钠溶液必须 才能加入酵母细胞。
④注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴人氯化钙溶液中形成凝胶珠。
(3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵。
a是固定化酵母，b是反应柱。
①从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是： 。
②要想得到较多的酒精，加入反应液后的操作是关闭 。
③为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复利用，实验过程一定
要在
条件下进行。
(4)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？(说出一点)。