高中生物第三章酶的应用技术实践第二节固定化酶的制备和应用学案苏教版选修1
高中生物 第三章 酶的应用技术实践 第二节 制备和应用固定化酶教案 苏教版选修1
制备和应用固定化酶【教学目标】1、知道从酶到固定化酶技术，再到固定化细胞技术的发展过程以及生产中遇到的问题及固定化技术带来的巨大效益；2、知道常用的固定化技术及适用范围，明确固定化技术的的应用原理，理解固定化细胞的具体步骤、会解释各种现象。
【教学重点、难点】固定化酶与固定化细胞的制备方法及优缺点【教学方法】教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
【教学手段】多媒体【课时安排】1课时【教学过程】温故知新，引出课题：（1）说一说：酶的概念、特性、影响酶活性的因素、应用（2）加酶洗衣粉中常用的酶制剂有哪些？这些酶能直接加入洗衣粉么？（3）在食品、化工、轻纺、医药等领域大规模使用酶制剂，请你归纳使用酶制剂的优点？（4）酶制剂的使用有哪些缺陷？师生归纳，小结：酶制剂应用的缺陷：（1）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；（2）溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；（3）反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量。
提出问题：如果你是工程技术人员，你如何解决这些问题？合作探究，解决问题：资料探究1：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；反应后的酶会混在产物中，可能影响影响产品质量。
由于酶的分离与提纯有许多技术性难题，造成酶制剂来源有限、成本高、不利于大规模使用。
因此，酶在大规模生产中，使酶能反复使用，是很有经济价值的课题。
固定化酶的使用，推动了酶在生产上的应用。
固定化酶，就是将酶分子结合在特定的支持物上且不影响酶的功能。
用于固定酶的底物有琼脂糖、丙烯酰胺、藻酸钠等。
固定化酶技术的应用，一是可循环反复使用酶制剂。
据报道，在某些情况下可使用上千次，极大地降低生产成本。
二是在生产中，可通过离心法或过滤法把酶与反应液相互分开，在大规模的生产中所需工艺设备比较简单易行。
三是稳定性能好等。
高中生物第3章酶的应用技术实践第2节固定化酶的制备和应用学案苏教版选修1
第二节固定化酶的制备和应用[ 学习目标 ] 1. 掌握制备固定化酶的常用方法。
( 重点 ) 2. 掌握酵母菌细胞的固定化技术。
(重难点)知识点一 |固定化酶技术1．固定化酶固定化酶是指用物理学或化学的方法将酶与固相载体结合在一起形成的仍拥有酶活性的酶复合物。
2．制备固定化酶的方法(1)物理吸附法的显然特点是工艺简略且条件平易，在生产实践中应用宽泛。
(2)化学结合法是利用多功能试剂进行酶与载体之间的交联，在酶和多功能试剂之间形成共价键，从而获取三维的交联网架结构。
(3)包埋法是将酶包埋在能固化的载体中。
3．固定化酶的优点：在催化反应中，它以固相状态作用于底物，反应完成后简单与水溶性反应物和产物分别，可被屡次使用。
[ 合作商议 ]商议 1：对固定化酶的作用影响最小的固定方法是哪一种？提示：物理吸附法。
商议 2：为什么固定化酶不适合采用包埋法？提示：由于酶分子较小，简单在包埋资料中漏出，因此不适合采用包埋法固定化。
商议 3：若是反应物是大分子物质，应该采用哪一种方法？提示：由于大分子物质不简单进入细胞内，应采用固定化酶技术。
[ 思想升华 ]1．制备固定化酶的常用方法可用以下列图所示2．常用的制备固定化酶的方法固定化酶原理固定载体优点方法物理吸附纤维素、琼脂糖等多糖类或多孔玻离子键作用、物理吸附法璃、离子交换树脂等载体利用多功能试剂进行酶与载体之间化学结合酶和多功能试剂之间工艺简略且条的交联，从而获取三维的交联网架法形成共价键件平易，在生产结构上应用宽泛，而酶包裹在聚丙烯酰胺凝胶等高分子且牢固性能好将酶包埋在能固化的凝胶中，或包裹在硝酸纤维素等半包埋法载体中透性高分子膜中，前者包埋成格子型，后者包埋成微胶囊型1．关于固定化酶中酶的说法，正确的选项是()A．酶的种类多样，可催化一系列的酶促反应B．酶被固定在不溶于水的载体上，可屡次利用C．酶作为催化剂，反应前后结构不改变，因此固定化酶可永远利用下去D．固定化酶由于被固定在载体上，因此丧失了酶的高效性和专一性特点B[ 固定化酶不能够催化一系列酶促反应的进行；固定化酶被固定在不溶于水的载体上，能够屡次利用，但是随着利用次数的增加，碰到外界因素的影响，其活性会逐渐降低；固定化酶拥有高效性和专一性的特点。
2024-2025学年高中生物第三章酶的应用技术实践第二节制备和应用固定化酶教案苏教版选修1
3. 情感态度的转变：
- 学生对生物科学产生了更浓厚的兴趣，愿意主动探索生物技术领域的新知识。
- 学生认识到生物技术在现实生活中的应用价值，增强了学习生物科学的信心和动力。
- 学生在团队合作中，学会了尊重他人、分享经验，提高了人际交往能力。
反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。
- 学生活动：
完成作业：认真完成案例分析作业，巩固课堂所学。
拓展学习：利用拓展资源，深化对固定化酶应用的理解。
反思总结：对自己的学习过程进行反思，提出改进建议。
- 教学方法/手段/资源：
自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。
反思总结法：指导学生进行自我反思和总结。
- 对于实验操作中的材料选择、条件控制等细节，学生可能缺乏实际经验，需要教师在教学中予以引导和补充。
2. 能力层面：
- 学生具备基本的实验操作能力，但在固定化酶的制备过程中，可能面临技术难点，如操作精准度、实验条件的控制等。
- 学生具备一定的观察、分析和解决问题的能力，但在面对实际问题时，可能缺乏独立思考和灵活运用的能力。
- 学生能够准确描述固定化酶的概念、特点及分类。
- 学生能够阐述固定化酶的制备方法，如吸附法、交联法、包埋法等，并了解各种方法的优缺点。
- 学生掌握了固定化酶活性测定的原理及操作方法，能够独立完成实验。
2. 技能的提升：
- 学生在实验操作中，能够熟练使用相关仪器设备，掌握实验操作技巧。
- 学生能够运用所学知识，设计并实施固定化酶实验方案，分析实验结果。
针对上述学情分析，教师在教学过程中应采取以下策略：
1. 强化基础知识，通过案例分析、实际操作等方式，帮助学生深入理解固定化酶的原理和操作方法。
高中生物 第3章 酶的应用技术实践同步备课参考 苏教版选修1
第一节酶的制备和应用(教师用书独具)●课标要求1．结合酶的性质和酶活力的介绍加深对酶的认识。
2．结合酶的相关知识重点掌握制备果胶酶并观察其作用。
●课标解读1．验证酶的存在和学会简单的制备方法；2．探讨酶在食品制造和洗涤剂生产等方面的应用。
●教学地位本节涉及酶的性质和酶活力、果胶和果胶酶、酶制剂的用途、制备果胶酶并观察其作用等内容，是本章的核心内容之一，是高考的常考点。
●教法指导1．涉及酶的性质和酶的活力、果胶和果胶酶、酶制剂的用途可通过让学生阅读教材解决。
2．涉及制备果胶酶并观察其作用可通过学生实际进行实验操作来实现。
(教师用书独具)●新课导入建议本节可通过回顾必修教材酶的相关知识引入本课。
●教学流程设计学生课前预习：阅读教材P51－57，填写【课前自主导学】。
⇒步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本章和本节课题。
⇒步骤2：根据创设的情景，通过【课堂互动探究】探究1分析、理解影响酶活力的因素。
通过例1巩固、提高。
⇒步骤3：结合温度、pH对酶活力的影响过渡至探究果胶酶活力因素的实验设计的教学。
⇓步骤7：回扣基础知识，将检查、批阅【课前自主导学】时学生出错较多的部分进行强化，重点对【正误判断】部分进行辨析。
⇐步骤6：通过【课堂互动探究】探究了帮助学生完成探究洗衣粉中酶在洗涤中作用的实验设计。
⇐步骤5：结合酶的广泛应用过渡至加酶洗衣粉的相关实验设计的教学。
⇐步骤4：通过【课堂互动探究】探究2帮助学生认识果胶酶活力因素探究的实验设计方案。
利用例2验收、巩固。
⇓步骤8：引导学生通过合作，整理本课题的重点、难点内容，利用【本课知识小结】进行总结，建立知识网络。
理解并记忆【结论语句】。
⇒步骤9：通过【当堂双基达标】进行当堂检测验收。
课标解读重点难点1.验证酶的存在和学会简单的制备方法。
2.探讨酶在食品制造和洗涤剂生产等方面的1.制备果胶酶并观察其作用。
(重难点)应用。
2.探究洗衣粉中的酶在洗涤中的作用。
(重点)酶的性质和酶活力1.酶的性质(1)酶是两性电解质，能在电场中移动。
2019-2020学年高中生物 第3章 酶的应用技术实践学案苏教版选修1【共3套25页】
本套资源目录2019_2020学年高中生物第3章酶的应用技术实践第1节酶的制备和应用学案苏教版选修12019_2020学年高中生物第3章酶的应用技术实践第2节固定化酶的制备和应用学案苏教版选修12019_2020学年高中生物第3章酶的应用技术实践素能提升课学案苏教版选修1第一节酶的制备和应用[学习目标] 1.简述酶的性质和酶活力。
2.简述果胶酶的作用、制备及应用。
(重难点) 3.探究洗衣粉中的酶在洗涤中的作用。
(重点)知识点一| 制备果胶酶并观察其作用1．酶的性质和活力(1)性质①酶是两性电解质，能在电场中移动。
②酶的水溶液具有亲水胶体的性质，不能通过半透膜。
③酶分子易受一些物理因素(如高温、紫外线等)和化学因素(如强酸、强碱、有机溶剂等)的作用而变性，从而丧失活力。
(2)酶活力①概念：酶活力也称为酶活性，是指酶在催化一定的化学反应时表现出来的能力。
②表示方法：通常用酶促反应的速率，即酶促反应过程中单位时间内底物的减少量或产物的生产量来表示。
③影响酶活力的因素：高温、强酸、强碱、重金属盐或紫外线等都会影响酶的活力。
2．果胶与果胶酶(1)果胶①分布：存在于所有高等植物细胞壁和细胞间隙中。
②作用：与植物组织中的纤维素、半纤维素、木质素以及蛋白质、无机盐离子等相互交联，使细胞组织结构坚固。
(2)果胶酶①概念：果胶酶是一个多酶复合体系，是所有能够分解果胶的酶的总称。
②作用：果胶酶能分解果胶，促进植物组织的分解，降低细胞内容物的黏度。
③应用：广泛应用于饲料、食品、纺织、造纸等行业中。
3．制备果胶酶并观察其作用(1)制备果胶酶(2)观察果胶酶对苹果匀浆液的作用[合作探讨]探讨1：某果汁公司生产的一种蜜枣汁鲜甜爽口、营养丰富，但是在试生产时，由于果汁中有一种果胶，造成果汁产量低且有沉淀，你如何解决这一问题？提示：在果汁生产中加入果胶酶把果胶分解。
探讨2：在提取果胶酶的过程中要注意哪些事项？提示：酶活力的高低受温度、pH、激活剂等多种因素的影响。
高中生物第三章酶的应用技术实践第二节固定化酶的制备和应用学案苏教版选修1
⾼中⽣物第三章酶的应⽤技术实践第⼆节固定化酶的制备和应⽤学案苏教版选修1第⼆节固定化酶的制备和应⽤学习导航明⽬标、知重点难点固定化酶和固定化细胞的应⽤。
(重点)固定化酶与固定化细胞的制备⽅法。
(难点)[学⽣⽤书P43]⼀、阅读教材P63分析固定化酶1．概念：是指⽤物理学或化学的⽅法将酶与固相载体结合在⼀起形成的仍具有酶活性的酶复合物。
2．优点：在催化反应中，它以固相状态作⽤于底物，反应完成后容易与⽔溶性反应物和产物分离，可被反复使⽤，且保持了酶的催化性能，可实现酶促反应的连续化和⾃动化。
3．制备固定化酶的常⽤⽅法⽬前，制备固定化酶的⽅法主要有物理吸附法、化学结合法、包埋法等。
⼆、阅读教材P64～65分析固定化细胞技术的应⽤1．应⽤：固定化细胞可以取代游离的细胞进⾏发酵，⽣产各种物质。
2．优点(1)固定化细胞技术⽆须进⾏酶的分离和纯化，减少了酶的活⼒损失，同时⼤⼤降低了⽣产成本。
(2)固定化细胞不仅可以作为单⼀的酶发挥作⽤，⽽且可以利⽤细胞中所含的复合酶系完成⼀系列的催化反应。
(3)对于活细胞来说，保持了酶的原始状态，酶的稳定性更⾼。
(4)细胞⽣长停滞时间短，反应快等。
3．缺点(1)固定化细胞只能⽤于⽣产细胞外酶和其他能够分泌到细胞外的产物。
(2)由于载体的影响，营养物质和产物的扩散受到⼀定限制。
(3)在好氧性发酵中，溶解氧的传递和输送成为关键的限制因素。
4．酵母菌细胞的固定化技术的主要流程准备各种实验药品和器材↓制备麦芽汁↓活化酵母菌细胞↓配制物质的量浓度为0.05 mol/L的氯化钙溶液↓制备固定化细胞↓浸泡凝胶珠，⽤蒸馏⽔洗涤↓发酵麦芽汁判⼀判(1)酶在催化时会发⽣变化，不可反复利⽤。
(×)(2)某种固定化酶的优势在于能催化⼀系列⽣化反应。
(×)(3)固定化细胞所固定的酶都在细胞外起作⽤。
(×)(4)制备固定化细胞的⽅法主要有包埋法、化学结合法和物理吸附法。
(×)连⼀连固定化酶技术[学⽣⽤书P44]由于酶的分离与提纯有许多技术性难题，造成酶制剂来源有限、成本⾼、不利于⼤规模使⽤。
2019_2020学年高中生物第3章酶的应用技术实践第2节固定化酶的制备和应用学案苏教版选修1
第二节固定化酶的制备和应用[学习目标] 1.掌握制备固定化酶的常用方法。
(重点) 2.掌握酵母菌细胞的固定化技术。
(重难点)知识点一| 固定化酶技术1．固定化酶固定化酶是指用物理学或化学的方法将酶与固相载体结合在一起形成的仍具有酶活性的酶复合物。
2．制备固定化酶的方法(1)物理吸附法的显著特点是工艺简便且条件温和，在生产实践中应用广泛。
(2)化学结合法是利用多功能试剂进行酶与载体之间的交联，在酶和多功能试剂之间形成共价键，从而得到三维的交联网架结构。
(3)包埋法是将酶包埋在能固化的载体中。
3．固定化酶的优点：在催化反应中，它以固相状态作用于底物，反应完成后容易与水溶性反应物和产物分离，可被反复使用。
[合作探讨]探讨1：对固定化酶的作用影响最小的固定方法是哪一种？提示：物理吸附法。
探讨2：为什么固定化酶不适合采用包埋法？提示：由于酶分子较小，容易在包埋材料中漏出，所以不适合采用包埋法固定化。
探讨3：如果反应物是大分子物质，应该采用哪种方法？提示：因为大分子物质不容易进入细胞内，应采用固定化酶技术。
[思维升华]1．制备固定化酶的常用方法可用下图所示2．常用的制备固定化酶的方法1．关于固定化酶中酶的说法，正确的是( )A．酶的种类多样，可催化一系列的酶促反应B．酶被固定在不溶于水的载体上，可反复利用C．酶作为催化剂，反应前后结构不改变，所以固定化酶可永远利用下去D．固定化酶由于被固定在载体上，所以丧失了酶的高效性和专一性特点B [固定化酶不能催化一系列酶促反应的进行；固定化酶被固定在不溶于水的载体上，可以反复利用，但是随着利用次数的增加，受到外界因素的影响，其活性会逐渐降低；固定化酶具有高效性和专一性的特点。
]2．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．③⑤C．①②④ D．①②⑤C [酶被固定化后可与产物分离，故可反复使用，但不能自由出入依附的载体。
高中苏教版选修1《固定化酶的制备和应用》学案(有答案)
《固定化酶的制备和应用》学案张建尚江苏省赣榆高级中学【情景导学】高果糖浆是指果糖含量为42%左右的糖浆。
作为蔗糖的替代品，高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、心血管病，对人类健康更有益。
右图是高果糖浆生产车间示意图，高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构酶，但葡萄糖异构酶价格较高，且葡萄糖异构酶溶解于葡萄糖溶液后很难回收，不能再次利用，提高了生产成本。
那么，如何减少葡萄糖异构酶的使用量，降低生产成本呢？【重点和难点】固定化酶与固定化细胞的制备方法及优缺点。
【课前预习】1.固定化酶是指用①的方法将酶与②结合在一起形成的酶复合物。
其在催化反应中，以③作用于与底物，反应完成后，容易与④分离，可被⑤使用。
答案1.①物理学或化学②固相载体③固相状态④水溶性反应物和产物⑤反复2.物理吸附法是将酶固定在①等多糖类或多孔玻璃、离子交换树脂等载体上的固定方式，其显著特点是②，在生产实践中应用广泛；化学结合法是利用③进行酶与载体之间的交联，在酶和多功能试剂之间形成④，从而得到三维的交进行联网架结构；包埋法是将酶包埋在⑤中。
由于酶分子小，而细胞个体大，因此固定化酶常用⑥法，固定化细胞常采用⑦。
2.①纤维素、琼脂糖②工艺简便且条件温和③多功能试剂④共价键⑤能固化的载体⑥物理吸附法和化学结合法⑦包埋法3.固定化细胞技术无须进行酶的①，减少了酶的活力损失，同时大大降低了生产成本；利用细胞中所含的复合酶系可以完成②的催化反应；对于活细胞来说，保持了酶的原始状态，酶的③更高；细胞生长停滞④，反应快。
虽然具有许多优点，但也有缺点。
如，固定化细胞只能用于生产⑤和其他能够⑥的产物；由于载体的影响，⑦的扩散受到一定限制；尤其在好氧性发酵中，溶解氧的传递和输送成为关键的限制因素。
3.①分离和纯化②一系列③稳定性④时间短⑤细胞外酶⑥分泌到细胞外⑦营养物质和产物4.制备麦芽汁时，称取一定质量的干酵母，加入质量①倍的蒸馏水，在②℃下放置3~4h。
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第二节固定化酶的制备和应用学习导航明目标、知重点难点固定化酶和固定化细胞的应用。
(重点)固定化酶与固定化细胞的制备方法。
(难点)[学生用书P43]一、阅读教材P63分析固定化酶1．概念：是指用物理学或化学的方法将酶与固相载体结合在一起形成的仍具有酶活性的酶复合物。
2．优点：在催化反应中，它以固相状态作用于底物，反应完成后容易与水溶性反应物和产物分离，可被反复使用，且保持了酶的催化性能，可实现酶促反应的连续化和自动化。
3．制备固定化酶的常用方法目前，制备固定化酶的方法主要有物理吸附法、化学结合法、包埋法等。
二、阅读教材P64～65分析固定化细胞技术的应用1．应用：固定化细胞可以取代游离的细胞进行发酵，生产各种物质。
2．优点(1)固定化细胞技术无须进行酶的分离和纯化，减少了酶的活力损失，同时大大降低了生产成本。
(2)固定化细胞不仅可以作为单一的酶发挥作用，而且可以利用细胞中所含的复合酶系完成一系列的催化反应。
(3)对于活细胞来说，保持了酶的原始状态，酶的稳定性更高。
(4)细胞生长停滞时间短，反应快等。
3．缺点(1)固定化细胞只能用于生产细胞外酶和其他能够分泌到细胞外的产物。
(2)由于载体的影响，营养物质和产物的扩散受到一定限制。
(3)在好氧性发酵中，溶解氧的传递和输送成为关键的限制因素。
4．酵母菌细胞的固定化技术的主要流程准备各种实验药品和器材↓制备麦芽汁↓活化酵母菌细胞↓配制物质的量浓度为0.05 mol/L的氯化钙溶液↓制备固定化细胞↓浸泡凝胶珠，用蒸馏水洗涤↓发酵麦芽汁判一判(1)酶在催化时会发生变化，不可反复利用。
(×)(2)某种固定化酶的优势在于能催化一系列生化反应。
(×)(3)固定化细胞所固定的酶都在细胞外起作用。
(×)(4)制备固定化细胞的方法主要有包埋法、化学结合法和物理吸附法。
(×)连一连固定化酶技术[学生用书P44]由于酶的分离与提纯有许多技术性难题，造成酶制剂来源有限、成本高、不利于大规模使用。
人们针对酶的这种不足寻着改善的方法之一是固定化酶技术的应用。
结合教材P63内容完成以下探究。
(1)图A为物理吸附法，它的显著特点是工艺简便且条件温和，在生产实践中应用广泛。
(2)图B为化学结合法，它是利用多功能试剂进行酶与载体之间的交联，在酶和多功能试剂之间形成共价键，从而得到三维的交联网架结构。
(3)包埋法是将酶包埋在能固化的载体中。
将酶包裹在聚丙烯酰胺凝胶等高分子凝胶中(如图C)，包埋成格子型；或包裹在硝酸纤维素等半透性高分子膜中(如图D)，包埋成微胶囊型。
各种固定化酶方法的比较物理吸附法包埋法化学结合法制备易较难较难结合程度弱强强活力回收率高，但酶易流失高中等再生可能不可能不可能固定化成本低低中等底物专一性不变不变可变突破1 固定化酶的各种固定方法1．下图是酶的几种固定方式示意图，其所采用的固定方法依次是( )A．物理吸附法、化学结合法、包埋法B．化学结合法、物理吸附法、包埋法C．包埋法、物理吸附法、化学结合法D．包埋法、化学结合法、物理吸附法解析：选D。
①图表示酶包埋在细微网格里，应属包埋法；②图表示许多酶分子通过特殊载体连接起来，成交联网状结构，应属化学结合法；③图表示将酶固定在一定的支持物上，可用物理吸附法。
突破2 固定化酶特征2．下图中符合固定化酶特征的是( )解析：选D。
固定化酶技术是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。
固定化酶优点是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，在装置中酶是固定不动的，反应物是动的。
判断固定化酶的方法固定化酶技术是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。
所以识别固定化酶的方法是观察酶是否固定不动，若是则属于固定化酶，否则不属于固定化酶。
固定化细胞技术及酵母菌细胞的固定化技术[学生用书P45]固定化细胞在环境保护、能源开发等领域都有重要的应用。
结合教材P64～65内容完成下面酵母菌细胞的固定化操作流程，理解细胞固定化过程。
准备各种实验药品和器材主要药品有：干麦芽粉、干酵母、聚乙烯醇 ↓(PVA)、海藻酸钠、无水氯化钙、蒸馏水、葡萄糖溶液、碘液制备麦芽汁干麦芽粉＋蒸馏水――→58～65 ℃放置3～4 h 麦芽汁――→煮沸、冷却、调pH 灭菌无菌麦芽汁 ↓ 活化酵母菌细胞干酵母＋蒸馏水→活化的酵母菌↓↓ 制备固定化细胞聚乙烯醇(PVA)＋海藻酸钠＋蒸馏水 ――→加热、冷却加入酵母菌培养液酵母菌—聚乙烯醇—海藻酸钠溶液――→滴入氯化钙溶液中凝胶珠 ↓ 浸泡凝胶珠，用蒸馏水洗涤待凝胶珠在溶液中浸泡30 min 后，取出 ↓并用蒸馏水洗涤3次备用发酵麦芽汁将凝胶珠加入无菌麦芽汁中1．制备固定化酵母菌细胞的注意事项(1)选用的干酵母要具有较强的活性，而且物种单一。
(2)酵母菌细胞活化时体积会变大，因此活化前应选择体积足够大的容器，防止酵母菌细胞的活化液溢出。
(3)海藻酸钠溶液的配制是固定化酵母菌细胞的关键，因为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菌细胞的数量少，也会影响实验效果。
(4)溶化海藻酸钠时要用小火间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊。
(5)将溶化后的海藻酸钠先冷却至室温，再与酵母菌细胞混合，避免高温杀死酵母菌。
(6)固定化酵母菌细胞时，应将酵母菌—聚乙烯醇—海藻酸钠溶液用注射器缓慢滴加到氯化钙溶液中，而不是注射，以免影响凝胶珠的形成。
2．直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较突破1 制备固定化酵母菌细胞1．下面的流程图表示制备固定化酵母菌细胞的过程，请据图回答：(2)影响此实验成败的关键步骤是________________。
此步的操作应采用________________。
(3)如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母菌细胞数目________________。
(4)观察凝胶珠的颜色和形状：如果颜色过浅，说明________________________________________________________________________ ________；如果形成的凝胶珠不是________________，说明海藻酸钠的浓度偏高，实验操作失败。
(5)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：(1)酵母菌在干燥时，处于休眠状态，需加水活化，活化后的酵母菌细胞体积增加。
(2)该实验的关键是海藻酸钠溶液的配置。
(3)如果海藻酸钠的浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母菌细胞的数量过少，影响实验效果。
(4)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。
如果形成的凝胶珠不是球形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。
(5)由于酵母菌细胞个体较大，不易从包埋材料中漏出，故细胞的固定化一般采用包埋法，而固定化酶不宜用此方法。
答案：(1)体积增加较大(多)(2)配制海藻酸钠溶液小火间断加热(3)较少(4)固定的酵母菌细胞数目较少球形或椭圆形(5)包埋法酶分子很小，容易从包埋材料中漏出检验凝胶珠的质量是否合格的方法(1)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，且没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。
(2)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。
突破2 固定化技术的比较2．下列叙述不正确的是( )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反应，应选择固定化细胞技术解析：选C。
固定化细胞内酶的活性基本没有损失，保留了细胞内原有的多酶系统，所以固定化细胞不同于固定化酶，它能固定多种酶。
选择固定化酶与固定化细胞的方法(1)根据固定方法选择①固定化酶技术：由于酶分子较小，可以采用物理吸附法和化学结合法进行固定，它催化的是单一的化学反应。
②固定化细胞技术：细胞一般体积较大，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。
(2)根据反应液中加入物质选择①在固定化酶应用过程中，反应溶液中只需要加入酶的底物。
②固定化细胞在应用过程中，要保持细胞的正常生命活动，反应溶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的营养物质等。
(3)根据反应的特点选择①固定化酶可以催化的反应物是小分子或大分子。
②固定化细胞则只能催化小分子反应物。
核心知识小结[网络构建][关键语句]固定化酶是指用物理学或化学的方法将酶与固相载体．．．．结合在一起形成的仍具有酶活性的酶复合物。
制备固定化酶的方法主要有物理吸附法、化学结合法．．．．．、包埋法．．．等。
在固定化细胞技术中，从操作角度考虑，包埋．．法更容易；固定化细胞对酶活性的影响小；如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应选择固定化细胞的方法；如果反应物是大分子，应选择固定化酶．．．．方法。
[随堂检测] [学生用书P47]知识点一固定化酶技术1．下列关于固定化酶技术的说法正确的是( )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．固定化酶技术是将酶固定在一定空间内的技术解析：选D。
固定化酶是指通过物理或化学的方法，将水溶性的酶与不溶性的载体结合，使酶固定在载体上，并在一定的空间范围内进行反应的酶。
因此，固定化酶技术固定的不是反应物而是酶。
因为被固定的只是一种酶，所以不能催化一系列的酶促反应，但固定的酶可以重复利用。
2．固定化酶与普通酶制剂相比较，主要优点是( )A．可以反复使用，降低成本B．固定化酶不受酸碱度、温度等的影响C．酶的制备更简单容易D．酶能够催化的反应类型大大增加解析：选A。
固定化酶与普通酶制剂相比较主要优点是可以反复使用，降低成本，固定化酶仍具有酶的特性。
知识点二固定化细胞技术3．下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述，正确的是( )A．活化酵母时，将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状B．配制CaCl2溶液时，需要边小火加热边搅拌C．将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液时，凝胶珠成形后应即刻取出D．海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色，过低时凝胶珠易呈蝌蚪状解析：选A。
将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状，可以活化酵母，A项正确；配制海藻酸钠溶液时需用小火间断加热，配制CaCl2溶液时不需加热，B项错误；凝胶珠成形后应在CaCl2溶液中浸泡30分钟左右，以便形成稳定的结构，C项错误；海藻酸钠溶液浓度过低时固定的酵母细胞数目少，凝胶珠呈白色，过高时凝胶珠易呈蝌蚪状，D项错误。