专题4 酶的研究与应用 课题3 酵母细胞的固定化 一、课题目标 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。 二、课题重点和难点 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。 三、学习过程 （一）基础知识 知识点 思考与讨论 归纳与总结 一、课题背景 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？ 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。 设想： 固定化酶：优点 实际问题：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 二、固定化酶的应用实例 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？ 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。 三、固定化细胞技术 阅读课文，试说明固定化酶技术与固定化细胞技术有哪些异同？ 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。 四、实验操作 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？ (一)制备固定化酵母细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CaCl2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)。(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。2.发酵时的温度就为 ，时间 。 五、结果分析与评价 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？ （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 ；如果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。（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 ，同时会闻到 六、课题延伸 工厂化生产是在什么条件下进行的？ 工业生产中，细胞的固定化技术是在 条件下进行的。 （二）基础知识 四、课堂练习 1．高果糖浆生产需要的酶是 ( ) A．葡萄糖异构酶 B．蔗糖酶 C．麦芽糖酶 D．果糖酶 2．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 B．反应物和酶均不能通过反应柱 C．反应物能通过，酶不能通过 D．反应物不能通过，酶能够通过 3.如果反应物是大分子物质，采用那种方法 催化受限制( )。 A．直接使用酶 B．使用化学方法结合的酶 C．使用固定化细胞 D．使用物理吸附法固定的酶 4．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 ... ...
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