高三生物教学资料 酵母细胞的固定化活动导学案.doc

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1、《酵母细胞的固定化》活动导学案【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】:固定化酶和固定化细胞的作用和原理、尝试制备固定化酵母细胞【活动方案】:活动一:基础知识梳理:1.高果糖浆的生产需要使用,它能将葡萄糖转化成果糖。这种酶的好,可以持续发挥作用。但是,酶溶解于葡萄糖溶液后,就无法从糖浆中回收,造成很大的浪费。2.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内,柱子底端装上分布着许多小孔的。酶颗粒

2、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。3.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。〖思考〗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;若将蛋白质变成氨基酸,应当固定。例题:下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是A.琼脂糖、明胶B.醋酸纤维素、海藻酸钠C.聚丙烯酰胺D.

3、氯化钙、聚乙烯树脂活动二、实验操作(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。〖思考〗加热溶化海藻酸钠时微火加热并不断搅拌的目的是什么?4.海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合。〖思考〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞?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

4、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。〖思考〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封?〖思考〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的?活动三、结果分析与评价:1、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,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。2、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。【疑难点拨】:1.细胞的活化。在缺水的状态下,微生物会处于休眠状态。活化就是让处

5、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。2.如何检验凝胶珠的质量是否合格。提示: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,也表明制备的凝胶珠是成功的。【反馈练习】:1、下图为固定化酶的反应柱示意图,请据图回答:⑴请在横线上填出各标号名称。①②③。⑵与一般酶制剂相比,固定化酶的突出优点是和,固定

6、化细胞的优点是__________________       ___。⑶③的作用是。⑷制作固定葡萄糖异构酶所用的方式有___________________或___________________。⑸据图说出反应柱的作用原理。2、下列关于酶和细胞的固定化的叙述不正确的是A.酶分子很小,易采用包埋法固定B.酶分子很小,易采用化学结合法或物理吸附法固定C.细胞个大,难被吸附或结合D.细胞易采用包埋法固定3、将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态,下面加快的一项是A.CO2的释放B.丙酮酸的氧化C.葡萄糖

7、的利用D.ATP的形成4、酶的固定化常用的方式不包括A.吸附B.包埋C.连接D.将酶加工成固体【课后作业】:1、下列有关酶的应用的叙述正确的是A.酶对重金属盐不敏感,但对低温、强酸、强碱非常敏感B.加酶洗衣粉因为添加了酶制剂,比普通洗衣粉更易污染环境C.固定化酶可以反复利用,但反应物与酶接触受影响而会降低反应效率D.酶的催化功能很强,但需给以适当的营养物质才能较长时间维持其作用2.在制备固定化酵母细胞的实验中,CaCl2溶液的作用是A.用于调节溶液的pHB.用于进行离子交换C.用于胶体聚沉,使凝胶珠形

8、成稳定结构  D.用于为酵母提供Ca2+3.用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液时,为了能产生酒精,下列措施错误的是A、向瓶内泵入氧气B、应将装置放于适宜的条件下进行C、瓶内应富含葡萄糖等底物D、应将瓶口密封,效果更好4.利用如图装置进行果酒发酵实验,下列说法不正确的是A.整套装置需作灭菌处理,过滤膜应能阻止细胞通过,方能防止杂菌污染B.通气一段时间后,b瓶中有气泡产生C.若继续进行果醋发酵,应接种醋酸菌,不断通气,并适当降低温度D.向a瓶培养液中加入固定化酵

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