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1、江蘇省睢寧高級中學(xué)高二生物學(xué)習(xí)單酵母細胞的固定化學(xué)習(xí)目標： 1說出固定化酶和固定化細胞的作用、原理和方法。2 嘗試制備固定化酵母細胞， 并利用固定化酵母細胞進行酒精發(fā)酵。學(xué)習(xí)重點：制備固定化酵母細胞。學(xué)習(xí)難點：制備固定化酵母細胞。學(xué)講過程一、固定化酶的應(yīng)用實例（P49）1、高果糖漿是指。2、能將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖的酶是。使用固定化酶技術(shù)，將這種酶固定在一種上，再將這些酶顆粒裝到一個反應(yīng)柱內(nèi)，柱子底端裝上分布著許多小孔的。酶顆粒無法通過篩板的，而卻可以自由出入。生產(chǎn)過程中，將葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的上端注入，使葡萄糖溶液流過反應(yīng)柱，與接觸，轉(zhuǎn)化成果糖，從反應(yīng)柱的下端流出。反應(yīng)柱能連續(xù)使用半年，大大降低

2、了生產(chǎn)成本，提高了果糖的產(chǎn)量和質(zhì)量。二、固定化細胞技術(shù)（ P50）1、固定化酶和固定化細胞是利用或方法將酶或細胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括、和法。2、一般來說，酶更適合采用和法固定，而細胞多采用法固定化。這是因為細胞個大，而酶分子很?。粋€大的難以被或，而個小的酶容易從中漏出。3、包埋法法固定化細胞即將微生物細胞包埋在不溶于水的中。常用的載體有、和等?！举|(zhì)疑拓展】思考 1對固定酶的作用影響較小的固定方法是什么？思考 2將谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸的發(fā)酵過程變?yōu)檫B續(xù)的酶反應(yīng)，應(yīng)當(dāng)固定（）；若將蛋白質(zhì)變成氨基酸， 應(yīng)當(dāng)固定（）?！竞献魈骄俊咳?、實驗操作( 一) 制備固定化酵母細胞（ P50）制備固定

3、化酵母細胞需要的材料是、和1. 酵母菌的活化活化就是處于狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)。2. 配制物質(zhì)的量嘗試為 0.05mol/L 的 Cacl 2 溶液3. 配制海藻酸鈉溶液1江蘇省睢寧高級中學(xué)高二生物學(xué)習(xí)單加熱溶化海藻酸鈉時要注意：4. 海藻酸鈉溶液與酵母菌細胞混合5. 固定化酵母細胞以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的溶液中，并浸泡(時間)。( 二) 用固定化酵母細胞（凝膠珠）發(fā)酵1.將固定好的酵母細胞用沖洗 2-3 次。2.發(fā)酵時的溫度就為，時間?！举|(zhì)疑拓展】思考 3加熱溶化海藻酸鈉時微火加熱并不斷攪拌的目的是什么？思考 4為什么要海藻酸鈉溶液冷卻后才能加入酵母細胞？

4、思考 5發(fā)酵過程中錐形瓶為什么要密封？思考 6錐形瓶中的氣泡和酒精是怎樣形成的？思考 7在利用固定化酶或固定化細胞進行生產(chǎn)的過程中，需要無菌操作嗎？四、結(jié)果分析與評價1. 觀察凝膠珠的顏色和形狀如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，說明海藻酸鈉的濃度偏低，固定的酵母細胞數(shù)目較少；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說明海藻酸鈉的濃度偏高，制作失敗，需要再作嘗試。2. 觀察發(fā)酵的葡萄糖溶液利用固定的酵母細胞發(fā)酵產(chǎn)生酒精，可以看到產(chǎn)生了很多，同時會聞到。鞏固練習(xí)1、使用固定化細胞的優(yōu)點是()A.能催化大分子物質(zhì)的水解B可催化一系列化學(xué)反應(yīng)C.與反應(yīng)物易接近D有利于酶在細胞外發(fā)揮作用2、酶的固定方法不包

5、括()A.將酶吸附在固體表面上B將酶相互連接起來C 將酶包埋在細微網(wǎng)格里D. 將酶制成固體酶制劑，如加酶洗衣粉中的酶3、下列關(guān)于酶制劑的敘述錯誤的是()A 酶制劑是包含酶的制品B 包內(nèi)酶和包外酶均可用于制成酶制品2江蘇省睢寧高級中學(xué)高二生物學(xué)習(xí)單C 酶制品的生產(chǎn)包括酶的生產(chǎn)、提取、分離純化和固定化等D 固定化細胞不屬于酶制劑4、如果反應(yīng)物是大分子物質(zhì)，采用那種方法催化受限制()A 直接使用酶B使用化學(xué)方法結(jié)合的酶C 使用固定化細胞D使用物理吸附法固定的酶5. 下列關(guān)于酶和細胞的固定敘述不正確的是()A 酶分子很小，易采用包埋法B 酶分子很小，易采用化學(xué)結(jié)合或物理吸附法固定的酶C 細胞個大，難被

6、吸附或結(jié)合D 細胞易采用包埋法固定6、關(guān)于固定化酶的敘述不正確的是()A 既能與反應(yīng)物接觸，又能與反應(yīng)物分離B 固定在載體上的酶可被反復(fù)利用C 可催化一系列反應(yīng)D 酶的活性和穩(wěn)定性受到限制7、固定化細胞對酶的活性影響最小，根本原因是()A 避免了細胞破碎、酶的提取純化過程B 固定化細胞在多種酶促反應(yīng)中連續(xù)發(fā)揮作用C 促化反應(yīng)結(jié)束后，能被吸收和重復(fù)利用D 細胞結(jié)構(gòu)保證了各種酶在細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)中有效的發(fā)揮作用8、關(guān)于酵母細胞活化的說法，不正確的是()A 酵母細胞活化就是由無氧呼吸變成有氧呼吸B 活化就是讓處于休眠狀態(tài)的細胞恢復(fù)生活狀態(tài)C 酵母細胞活化所需要的時間較短D 酵母細胞活化后體積增大9、下

7、列關(guān)于酶的敘述中正確的是()A 酶都提取于動植物細胞B 酶制劑能夠重復(fù)利用C 果酒和果汁能夠用酶制劑澄清D 酶固定后稱為酶制劑10、對配制海藻酸鈉溶液的敘述不準確的是()A 加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環(huán)B. 海藻酸鈉的濃度涉及固定化細胞的質(zhì)量C 海藻酸鈉的濃度過高，易形成凝膠珠D 海藻酸鈉的濃度過低，形成凝膠珠內(nèi)包埋細胞過少11、目前，日用化工廠大量生產(chǎn)的酶制劑，其中的酶大都來自（）A 化學(xué)合成B.動物體內(nèi)C.植物體內(nèi)D. 微生物體3江蘇省睢寧高級中學(xué)高二生物學(xué)習(xí)單12. 下圖為固定化酶的反應(yīng)柱示意圖，請據(jù)圖回答：(1) 請請在橫線上填出各標號名稱 . _ _(2) 與一般酶制劑相比

8、，固定化酶的突出優(yōu)點是和固定化細胞的優(yōu)點是(3) 的作用是(4) 制作固定葡萄糖異構(gòu)酶所用的方式有 _或 _。(5) 據(jù)圖說出反應(yīng)柱的作用原理13. 下圖是制備固定化酵母細胞實驗步驟圖解，請據(jù)圖回答：酵母細胞活化配制 CaCl2 溶液配置海藻酸鈉溶液海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合固定化酵母細胞(1) 在_狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物恢復(fù) _狀態(tài)?；罨皯?yīng)選擇足夠大的容器，因為酵母細胞活化。(2)影響實驗成敗的關(guān)鍵步驟是。(3)如果海藻酸鈉濃度過低，形成凝膠珠包埋酵母細胞數(shù)目。(4) 觀察形成凝膠珠的顏色和形狀，如果顏色過淺，說明如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說明。

9、(5) 制備固定化酶不宜用包埋法，為什么？4江蘇省睢寧高級中學(xué)高二生物學(xué)習(xí)單參考答案（一）能否有一種方法使酶發(fā)揮它的優(yōu)點，而沒有這些缺點？酶既能與反應(yīng)物接觸， 又能與產(chǎn)物分離， 同時，固定在載體上的酶還可以被反復(fù)利用。細胞中有多種酶，能否用固定化酶類似的技術(shù)來處理細胞？成本低，操作更容易（二）果糖含量為42%的糖漿葡萄糖異構(gòu)酶顆粒狀的載體上篩板葡萄糖異構(gòu)酶（三）物理化學(xué)包埋化學(xué)結(jié)合法物理吸附法化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法包埋法難以化學(xué)結(jié)合吸附包埋料中均勻多孔性載體明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等（四）干酵母CaCl 2海藻酸鈉溶液休眠微火加熱并不斷攪拌，防止海藻酸南焦糊CaCl230

10、 分鐘 25 24h 。思考 1 吸附法思考2 細胞酶思考 3 防止海藻酸南焦糊思考 4 防止高溫殺死酵母細胞思考 5 酵母菌的酒精發(fā)酵需要缺氧條件思考 6 酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生的。思考 7 需要。BDDCACDACC D12、答案：（1）反應(yīng)柱；固定化酶；分布著小孔的篩板（2）既能與反應(yīng)物接觸，又能與反應(yīng)物分離；能被反復(fù)利用，成本更低，操作更容易（3）酶顆粒無法通過篩板上的小孔，反應(yīng)溶液可自由出入。（4）將酶相互連接起來；將酶吸附在載體表面上（5）反應(yīng)物溶液從反應(yīng)柱上端注入，使反應(yīng)物溶液流過反應(yīng)柱，與固定化酶接觸，得到產(chǎn)物，從反應(yīng)柱下端流出。13、答案：（1）缺水；正常生活狀態(tài)；體積增大（

11、2）配制海藻酸鈉溶液；(3) 少（4）固定化酵母細胞數(shù)目較少；海藻酸鈉濃度偏高，制作失敗（5）因為酶分子很小，容易從包埋材料中露出5江蘇省睢寧高級中學(xué)高二生物學(xué)習(xí)單參考答案（五）能否有一種方法使酶發(fā)揮它的優(yōu)點，而沒有這些缺點？酶既能與反應(yīng)物接觸， 又能與產(chǎn)物分離， 同時，固定在載體上的酶還可以被反復(fù)利用。細胞中有多種酶，能否用固定化酶類似的技術(shù)來處理細胞？成本低，操作更容易（六）果糖含量為42%的糖漿葡萄糖異構(gòu)酶顆粒狀的載體上篩板葡萄糖異構(gòu)酶（七）物理化學(xué)包埋化學(xué)結(jié)合法物理吸附法化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法包埋法難以化學(xué)結(jié)合吸附包埋料中均勻多孔性載體明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等（

12、八）干酵母CaCl 2海藻酸鈉溶液休眠微火加熱并不斷攪拌，防止海藻酸南焦糊CaCl230 分鐘 25 24h 。思考 1 吸附法思考2 細胞酶思考 3 防止海藻酸南焦糊思考 4 防止高溫殺死酵母細胞思考 5 酵母菌的酒精發(fā)酵需要缺氧條件思考 6 酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生的。思考 7 需要。BDDCACDACC D14、答案：（1）反應(yīng)柱；固定化酶；分布著小孔的篩板（2）既能與反應(yīng)物接觸，又能與反應(yīng)物分離；能被反復(fù)利用，成本更低，操作更容易（3）酶顆粒無法通過篩板上的小孔，反應(yīng)溶液可自由出入。（4）將酶相互連接起來；將酶吸附在載體表面上（5）反應(yīng)物溶液從反應(yīng)柱上端注入，使反應(yīng)物溶液流過反應(yīng)柱，與固定化酶接觸，得到產(chǎn)物，從反應(yīng)柱下端流出。15、答案：（1）缺水；正常生活狀態(tài)；體積增大（2）配制海藻酸鈉溶液；(3) 少（4）固定化酵母細胞數(shù)目較少；海藻酸鈉濃度偏高，制作失敗（5）因為酶分子很小，容易從包埋材料中露出6