“酵母细胞固定化实验”的教学设计

文/杨凤华

【摘要】在“酵母细胞固定化实验”一节的教学中,课前教师做好探究工作，找到配制海藻酸钠溶液最适宜的剂量，在实验中人为设置变量，让学生在实验结果的比较过程中将各个细节知识点分解落实到位。

【关键词】酵母细胞；固定化；分组实验

一、教材分析

“酵母细胞的固定化”实验是人教版高中《生物》教材选修1专题4 《酶的研究与应用》中的重要实验之一，该实验是近几年教材中新出现的实验，大部分工作多年的老教师没做过这个实验，如果严格按照课本的要求来制作，能否制作出符合要求的凝胶珠，对于缺乏实验经验的教师和学生来说是一次考验，如果实验失败，将会极大地影响教师和学生实验的积极性，为了能够在短短的45分钟内顺利完成此实验，本人结合自己的实践，从教学内容和实验方案方面做如下的尝试。

二、实验目标

1.让学生动手对酵母细胞进行固定化，并围绕固定好的酵母细胞（凝胶珠）的形态和颜色来理解固定化过程的操作要领；

2.体会固定化酶的优越性。

三、教学过程设计

1.课前准备

1.1分组：学生分为四组（事先在每组选出一个代表，并对所选代表进行预先培训，以便让他们在课堂实验中指导本组同学操作，防止人为因素对实验结果造成影响。）

第一组：0.7克海藻酸钠加入10mL蒸馏水

第二组：0.7克海藻酸钠加入20mL蒸馏水

第三组：0.7克海藻酸钠加入30mL蒸馏水

第四组：0.7克海藻酸钠加入40mL蒸馏水

1.2提前一小时用蒸馏水将酵母细胞活化；提前24小时利用固定化酵母细胞和干酵母进行酒精发酵（各准备4组）。

1.3提前做好探究工作，找到配制海藻酸钠溶液最适宜的剂量。

2.实验过程

教师指导学生分为4组按照课本的实验步骤进行操作，每一组都有一个事先培训过的代表来指导本组其他同学的操作。

2.1酵母细胞的活化。设疑：酵母细胞为什么要活化？活化前后酵母细胞的代谢速率有何变化？活化为什么要选用50ml的烧杯？

2.2 配制0.05mol/L的CaCl2溶液。设疑：CaCl2溶液在此实验中有何作用？

2.3配置海藻酸钠溶液。四组依次配置不同浓度的海藻酸钠溶液。第一组，0.7克海藻酸钠放入50mL小烧杯中加入10mL蒸馏水；第二组，0.7克海藻酸钠放入50mL小烧杯中加入20mL 蒸馏水；第三组；0.7克海藻酸钠放入50mL小烧杯中加入30mL蒸馏水；第四组， 0.7克海藻酸钠放入50mL小烧杯中加入40mL蒸馏水。分别将各组小烧杯放在60℃恒温水浴锅中加热，边加热边搅拌，将海藻酸钠调成糊状，直至完全溶化。（不用酒精灯间断加热，主要因为在加水比较少的情况下，海藻酸钠根本还没来得及溶解就已经焦糊了）

2.4海藻酸钠溶液与酵母细胞混合。设疑：为什么要将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温后加入已活化的酵母细胞？如果不冷却将会导致什么后果？从而提醒学生注意一定要先冷却，再与活化的酵母细胞混合，否则最终固定的将是被烫死的酵母菌，无法发酵。

2.5固定化酵母细胞。每一组都让事先培训过的代表来指导本组其他同学以恒定的速度将注射器中的溶液滴加到配置好的CaCl2溶液中。（注意控制好滴加的速度和注射器的末端与

CaCl2溶液液面之间的距离。）同时安排同一小组的个别成员将注射器中的溶液滴加到蒸馏水中，比较并观察现象，从而理解CaCl2溶液在此实验中的作用。

3.学生观察实验现象，完成以下表格

4.结果分析与评价

引领学生思考：①通过比较四组凝胶珠的颜色和形状，海藻酸钠溶液浓度对实验结果有何影响？②同一小组内成员得到的凝胶珠颜色和形状也有差异，从整个操作程序上看，还应该怎样改进？③如何检测凝胶珠的质量是否合格？

5.后续实验

把提前24小时利用固定化酵母细胞和干酵母进行酒精发酵的烧瓶分发到四个小组，让小组的每一个成员都看一看（看哪个烧瓶中产生的气泡多）；闻一闻（闻哪个烧瓶的酒味更重，除了酒味还有没有其他杂味）；想一想（为什么直接加入酵母菌的烧瓶产生的气泡多？为什么酿出来的酒中有杂味，要想除去异味，还有那些注意事项？直接用干酵母和用固定化酵母细胞发酵各有什么特点？）

四、教学反思

在酵母细胞的固定化实验中，通过分组实验，每一组配置不同浓度的海藻酸钠，既能体现实验的平行重复原则，又能激发学生的好奇心。通过比较很容易得到结论：海藻酸钠浓度过高，实验失败，海藻酸钠浓度过低，凝胶球所固定的酵母细胞太多，呈白色，这要比空洞的说教更有说服力，而且在潜移默化中让学生学会了如何探究适宜的海藻酸钠浓度。通过后续实验，在给予的适当的提示诱导之后，将问题抛出，细胞的固定化是要求在无菌的条件下操作的，怎么营造一个严格的无菌的环境，引发学生更深层次的思考。

实验一酵母细胞的固定化

实验一酵母细胞的固定化一、实验原理与目的 原理：固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或者细胞固定在一定空间的技术，包括包埋法，化学结合法（将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上）和物理吸附法固定化，细胞多采用包埋法固定化。 常用的包埋载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维和聚丙烯酰胺等。本实验选用海藻酸钠作为载体包埋酵母菌细胞。 目的：了解细胞固定化的原理；掌握酵母细胞固定化实验操作。 二、仪器与用具 仪器：50ml烧杯、200ml烧杯、玻璃棒、量筒、酒精灯、石棉网、针筒、三角瓶、水浴锅、恒温箱。 化学材料：活化酵母菌（酵母悬液）、蒸馏水、无水CaCl2、海藻酸钠、葡萄糖。 三、试剂配制 1、L的CaCl2溶液150ml； 2、海藻酸钠溶液：每0.7g海藻酸钠加入10ml水加热溶液成糊状； 3、10%葡萄糖溶液150ml。 四、实验方法与步骤 1、干酵母活化：1g干酵母+10ml蒸馏水→50ml烧杯→搅拌均匀→放置1h，使之活化。 2、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已经活化的酵母细胞，用玻璃棒充分搅拌混合均匀。 3、固定化酵母细胞：用20ml注射器吸取海藻酸钠与酵母细胞混合液，在恒定的高度（建议距液面12~15cm处，过低凝胶珠形状不规则，过高液体容易飞溅），缓慢将混合液滴加到CaCl2中，观察液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形。将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右。 4、固定化酵母细胞发酵：用5ml移液器吸取蒸馏水冲洗固定好的凝胶珠2~3次，然后加入装有 150ml10%葡萄糖溶液的三角瓶中，置于25℃发酵24h，观察结果。 实验开始时，凝胶球是沉在烧杯底部，24h后，凝胶球浮在溶液悬浮在上层，而且可以观察到凝胶球并不断产生气泡，说明固定化的酵母细胞正在利用溶液中的葡萄糖产生酒精和二氧化碳，结果凝胶球内包含的二氧化碳气泡使凝胶球悬浮于溶液上层。

(完整版)酵母细胞的固定化习题带答案.doc

1．下图所示的固定化方式中，适宜固定化酶的是() A．①②③B．①② C．②③D．①③ 2．下列关于固定化技术的叙述，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 3．下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是() A．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显 B．在固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧 C．利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件 D．利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物 4．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pH B．用于进行离子交换 C．用于胶体聚沉 D．用于为酵母菌提供Ca2＋ 5．下列有关利用固定化酶技术生产高果糖浆的说法不正确的是() A．葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成的是果糖 B．从固定化酶反应柱下端流出的只有果糖 C．高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管疾病，对人 类的健康更有益 D．酶溶解于葡萄糖溶液后，可从糖浆中回收 6．制备好的凝胶珠是否符合应用要求，常用的检测方法有() ①挤压法②摔打法③观察法④培养法

A．①②④B．①③④ C．②③④D．①②③ 【解析】检测凝胶珠是否合格，经常使用下列检测方法：一是用镊子夹起 一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起， 也能表明制备的凝胶珠是成功的。还可以通过观察凝胶珠的颜色和形状来判断。 7．下列有关固定化酵母细胞及使用过程中，错误的是() A．干酵母活化的时间大约为 1 小时 B．将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的酵母细胞 C．检测是否有酒精发酵的有效指标之一为是否有气泡发生 D．将海藻酸钠与酵母菌的混合液缓缓滴加到氯化钙溶液中，即形成固定化 细胞颗粒 8．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 9．如图表示某同学进行的澄清苹果汁生产实验，下列相关叙述正确的是 () A．实验中所用的固定化果胶酶由海藻酸钠直接包埋获得 B．为防止杂菌污染，图示装置制作完毕后应瞬间高温灭菌 C．通过控制阀调节苹果汁流出的速率，保证反应充分进行 D．固定化果胶酶不可重复使用，每次生产前应重新填装反应柱 【解析】酶的固定化一般不用包埋法， A 错误；瞬间高温灭菌会使固定化 酶失去活性， B 错误；加入苹果汁后可关闭控制阀一段时间，再通过减慢苹果汁 流出的速率，让底物与酶充分接触，使反应充分进行， C 正确；固定化果胶酶可 重复使用， D 错误。 10．如图为固定化酵母细胞及其应用的相关图解，请据图回答问题：

实验一 酵母细胞的固定化

实验一酵母细胞的固定化 一、实验原理与目的 原理：固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或者细胞固定在一定空间的技术，包括包埋法，化学结合法（将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上）和物理吸附法固定化，细胞多采用包埋法固定化。 常用的包埋载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维和聚丙烯酰胺等。本实验选用海藻酸钠作为载体包埋酵母菌细胞。 目的：了解细胞固定化的原理；掌握酵母细胞固定化实验操作。 二、仪器与用具 仪器：50ml烧杯、200ml烧杯、玻璃棒、量筒、酒精灯、石棉网、针筒、三角瓶、水浴锅、恒温箱。 化学材料：活化酵母菌（酵母悬液）、蒸馏水、无水CaCl2、海藻酸钠、葡萄糖。 三、试剂配制 1、0.05mol/L的CaCl2溶液150ml； 2、海藻酸钠溶液：每0.7g海藻酸钠加入10ml水加热溶液成糊状； 3、10%葡萄糖溶液150ml。 四、实验方法与步骤 1、干酵母活化：1g干酵母+10ml蒸馏水→50ml烧杯→搅拌均匀→放置1h，使之活化。 2、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已经活化的酵母细胞，用玻璃棒充分搅拌混合均匀。 3、固定化酵母细胞：用20ml注射器吸取海藻酸钠与酵母细胞混合液，在恒定的高度（建议距液面12~15cm处，过低凝胶珠形状不规则，过高液体容易飞溅），缓慢将混合液滴加到CaCl2中，观察液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形。将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右。

4、固定化酵母细胞发酵：用5ml移液器吸取蒸馏水冲洗固定好的凝胶珠2~3次，然后加入装有150ml10%葡萄糖溶液的三角瓶中，置于25℃发酵24h，观察结果。 实验开始时，凝胶球是沉在烧杯底部，24h后，凝胶球浮在溶液悬浮在上层，而且可以观察到凝胶球并不断产生气泡，说明固定化的酵母细胞正在利用溶液中的葡萄糖产生酒精和二氧化碳，结果凝胶球内包含的二氧化碳气泡使凝胶球悬浮于溶液上层。 五、结果观察：打开瓶盖，闻气味，观察葡萄糖液中的变化。 六、思考题 1、酵母细胞活化的目的是什么？ 2、为什么凝胶珠需要在CaCl2溶液中浸泡一定时间？ 3、观察结果说明了什么问题？ 4、分析可能导致酵母细胞包埋效果不理想的原因。

酵母细胞的固定化 教案

教学准备 1. 教学目标 （一）知识与技能 1、识记固定化技术的常用方法 2、理解固定化酵母细胞的制备过程 3、知道固定化酶的实例 （二）过程与方法 1、固定化细胞技术 2、制备固定化酵母细胞的过程 （三）情感、态度与价值观 通过固定化技术的发展过程，培养科学探究精神，同时领会研究的科学方法。 2. 教学重点/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 3. 教学用具 教学课件 4. 标签 教学过程 （一）引入新课 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，也可能影响产品质量。在本课题中，我们将动手制备固定化酵母细胞，体会固定化酶的作用。如果你是工程技术人员，你如何解决这个问题？ （二）进行新课 1、基础知识

1.1固定化酶技术。即将酶固定在一定空间内的技术（如固定在不溶于水的载体上）。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。 1.2固定化酶技术的优点： （1）使酶既能与反应物接触，又能与产物分离； （2）固定在载体上的酶可以被反复利用。 2、固定化酶的应用实例――生产高果糖浆 （1）高果糖浆的生产原理 （2）葡萄糖异构酶固定：将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上，装入反应柱中。 （3）高果糖浆的生产操作（识图4－5反应柱）： 从反应柱上端注入葡萄糖溶液，从下端流出果糖溶液，一个反应柱可连续使用半年。 （4）高果糖浆是果糖含量为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、龋齿和心血管病，对人的健康有利。 （5）生产高果糖浆需要葡萄糖异构酶；其作用是将葡萄糖转化为果糖；这种酶稳定性好，可持续发挥作用。 3、固定化技术的方法（识图4－6固定方法）： 细胞中含有一系列酶，在细胞正常生命活动的过程中，通过代谢产生所需要的代谢产物。 利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间的技术。 将酶和细胞固定化方法有包埋法、化学结合法和物理吸附法。有。一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实际中很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能进行，所以操作比较麻烦。 可采用固定化细胞技术。

酵母细胞的固定化(练习)

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

最新4.3酵母细胞的固定化教案

4.3酵母细胞的固定化教案 【教学目标】 （一）知识与技能 1识记固定化技术的常用方法 2、理解固定化酵母细胞的制备过程 3、知道固定化酶的实例 （二）过程与方法 1、固定化细胞技术 2、制备固定化酵母细胞的过程 （三）情感、态度与价值观 通过固定化技术的发展过程，培养科学探究精神，同时领会研究的科学方法 【教学重点】：制备固定化酵母细胞 【教学难点】：制备固定化酵母细胞 【教学方法】：启发式教学 【教学工具】：多媒体课件 【教学过程】 （一）引入新课 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，也可能影响产品质量。在本课题中，我们将动手制备固定化酵母细胞，体会固定化酶的作用 （二）进行新课 1基础知识 仁固定化酶的应用实例一一生产高果糖浆 （1）高果糖浆的生产原理: （2）葡萄糖异构酶固定：将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上，装入反应柱中。 （3）高果糖浆的生产操作（识图4—5反应柱）： 从反应柱上端注入葡萄糖溶液，从下端流出果糖溶液，一个反应柱可连续使用半年。 2 ?固定化技术的方法（识图4 —6固定方法）： 将酶和细胞固定化方法有包埋法、化学结合法和物理吸附法。 思考对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么? 吸附法。 〖思考2〗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（酶、细胞）；若将蛋白质变成氨基酸，应当固定（酶、宜胞）。 3. 固定细胞的材料： 固定细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料，如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等 2 ?实验设计 1 ?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T 50mL烧杯宀搅拌均匀宀放置1h,使之活化。 〖思考3〗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。 （2）配制CaCl2溶液： 0.83gCaCI 2+ 150mL蒸馏水T 200mL烧杯T溶解备用。 （3）配制海藻酸钠溶液： 0.7g海藻酸+ 10mL水T 50mL烧杯T酒精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌，使之溶化T蒸馏水定容到10mL 〖思考4〗微火加热并不断搅拌的目的是什么？ 防止海藻酸南焦糊。 （4）海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合： 将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入活化酵母细胞液，搅拌后吸入到注射器中。 1思考5〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞? 精品文档

酵母细胞的固定化

酵母细胞的固定化 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

课题5 酵母细胞的固定化 1. 游离酶、固定化酶和固定化细胞的比较 (1) 物理吸附法(吸附法)是将酶吸附在载体表面的一种固定方法。特点是工艺简便且条件温和，应用广泛。实质是利用酶与载体之间的范德华力实现吸附。 (2) 化学结合法(交联法)是利用酶与载体之间形成的共价键将酶进行固定的。 2. 酵母细胞的固定化

（1）活化: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。 （2）用蒸馏水配制CaCl2溶液,而不用自来水。原因是防止自来水中各种离子影响实验结果。 （3）CaCl2溶液的作用：使胶体聚沉，凝胶珠形成稳定的结构。 （4）海藻酸钠的作用：包埋细胞。 （5）刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。（6）检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，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，也能表明制备的凝胶珠是成功的。 （7）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。 3.用固定化酵母细胞发酵 （1）配制麦芽汁或葡萄糖溶液:注意浓度适宜，过高会造成固定的酵母细胞失水，甚至死亡。 （2）葡萄糖的作用：既可以作为发酵底物，也作为酵母菌细胞的营养物质。（3）固定化酵母凝胶珠的处理:固定好的凝胶珠从氯化钙溶液取出后要用蒸馏水冲洗2~3次。洗去氯化钙溶液的目的是防止凝胶珠硬度过大，影响通透性。

高中生物实验专题1酵母细胞固定化

实验专题一酶的研究和应用 课题2 酵母细胞的固定化 一、实验原理 酶已经大规模应用于食品、化工、轻纺、医药等各领域。在应用过程中，发现一些实际问题：酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感，易失活；溶液中的酶很难回收，不能再利用提高了成本；反应后酶混在产物中，可能影响产品质量。 有人设想，将酶固定在不溶于水的载体上，使酶与反应物接触，又能与产物分离。同时还能反复利用。现代化的固定化酶技术完全实现了这一设想。高果糖浆的生产就是固定化酶技术成功应用于工业生产的实例。 自20世纪70年代，在固定化酶技术基础上，又发展出细胞固定化技术。制备成本更低，操作容易。 二、实验步骤 A.制备固定化酵母细胞 1.酵母细胞活化称取1g干酵母，放入烧杯，加入蒸馏水10ml，搅拌均匀，放置1h左右，使其活化 2.配置CaCl2溶液：称取无水CaCl20.83g，放入烧杯，加入150ml蒸馏水 3.配置海藻酸钠溶液称取0.7g海藻酸钠，放入小烧杯中，加入10ml水，用酒精灯加热，边加热边搅拌，至完全融化。注意：小火加热或间断加热，反复几次 4.海藻酸钠溶液与酵母细胞混合海藻酸钠溶液冷却至室温，加入活化的酵母细胞，充分搅拌混合均匀 5.固定化酵母细胞以恒定的速度缓慢将溶液滴加到CaCl2溶液中，观察凝胶珠的形成。将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右。 B.用固定化酵母细胞发酵 1.将凝胶珠用蒸馏水冲洗2-3次 2.将150ml质量分数为10％的葡萄糖溶液转移到200ml的锥形瓶中，加入凝胶珠，置于25℃发酵24h 三、操作提示 海藻酸钠溶解速度慢，需要加热促进溶解。最好采用小火间断加热的方法进行。例如，加热几分钟后，从石棉网上取下烧杯冷却片刻，并不断搅拌，在将烧杯放回石棉网继续加热，反复几次至完全融化。 四、结果分析与评价 1.观察并描述形成的凝胶珠的颜色和形状________________________ 2.观察利用固定化酵母细胞发酵的葡萄糖溶液，看是否有气泡产生，是否有酒味___________________________________________________________________ 五、课题延伸 搜集资料，了解工业生产中细胞固定化是如何进行的

实验一酵母细胞的固定化

实验一酵母细胞的固定 化 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

实验一酵母细胞的固定化 一、实验原理与目的 原理：固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或者细胞固定在一定空间的技术，包括包埋法，化学结合法（将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上）和物理吸附法固定化，细胞多采用包埋法固定化。 常用的包埋载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维和聚丙烯酰胺等。本实验选用海藻酸钠作为载体包埋酵母菌细胞。 目的：了解细胞固定化的原理；掌握酵母细胞固定化实验操作。 二、仪器与用具 仪器：50ml烧杯、200ml烧杯、玻璃棒、量筒、酒精灯、石棉网、针筒、三角瓶、水浴锅、恒温箱。 化学材料：活化酵母菌（酵母悬液）、蒸馏水、无水CaCl 、海藻酸钠、葡 2 萄糖。 三、试剂配制 1、L的CaCl2溶液150ml； 2、海藻酸钠溶液：每0.7g海藻酸钠加入10ml水加热溶液成糊状； 3、10%葡萄糖溶液150ml。 四、实验方法与步骤 1、干酵母活化：1g干酵母+10ml蒸馏水→50ml烧杯→搅拌均匀→放置1h，使之活化。 2、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已经活化的酵母细胞，用玻璃棒充分搅拌混合均匀。 3、固定化酵母细胞：用20ml注射器吸取海藻酸钠与酵母细胞混合液，在恒定的高度（建议距液面12~15cm处，过低凝胶珠形状不规则，过高液体容易飞溅），缓慢将混合液滴加到CaCl2中，观察液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形。将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右。 4、固定化酵母细胞发酵：用5ml移液器吸取蒸馏水冲洗固定好的凝胶珠2~3次，然后加入装有150ml10%葡萄糖溶液的三角瓶中，置于25℃发酵24h，观察结果。

酵母细胞的固定化

[基础全练] 1．固定化酶的优点是() A．有利于提高酶活性 B．有利于产物的纯化 C．有利于提高反应速度 D．有利于酶发挥作用 解析：固定化酶的制作目的是降低生产成本。一是能够顺利地从发酵产物中把酶分离出来，二是使酶反复利用。酶的固定化对酶的活性的提高、酶作用的发挥、反应速度的提高，并没有多大作用。 答案：B 2．关于固定化酶中酶的说法，正确的是() A．酶的种类多样，所以固定化酶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 解析：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。 答案：B 3．关于固定化酶和一般酶制剂在应用效果上的说法，错误的是() A．固定化酶生物活性强，可长久使用 B．一般酶制剂应用后和产物混在一起，产物的纯度不高 C．一般酶制剂参加反应后不能重复利用 D．固定化酶可以反复利用，降低生产成本，提高产量和质量 解析：固定化酶是因为可回收重新利用才可以较长时间使用的，并不是因为生物活性强而长久使用。单纯从生物活性方面分析，固定化酶与一般酶制剂的活性差

别不大。 答案：A 4．固定化细胞常用包埋法固定化，原因是() A．包埋法固定化操作最简便 B．包埋法对酶活性的影响最小 C．包埋法固定化具有普遍性 D．细胞体积大，难以被吸附或结合 解析：由于细胞体积大，难以被吸附或结合，常用包埋法固定化。 答案：D 5．将固定化酶装柱后，当底物经过该柱时，底物发生的变化是() A．底物被稀释了 B．底物被浓缩了 C．底物的结构变得更加稳定了 D．底物被酶水解成产物了 解析：固定化酶装柱后，当底物经过该柱时，底物被酶水解成产物。 答案：D 6．下列不属于酶的固定方式的是() A．将酶包埋在细微网格中 B．将酶相互连接起来 C．将酶吸附在载体表面 D．将酶加上糖衣做成胶囊 解析：将酶包埋在细微网格中即酶固定方式中的包埋法，故A正确；将酶相互连接起来即酶固定方式中的化学结合法，故B正确；将酶吸附在载体表面即酶固定方式中的物理吸附法，故C正确；将酶加上糖衣只不过是为了防止胃液里的胃蛋白酶消化酶制剂的方法，并不是酶固定的方法，故D错误。 答案：D 7．固定化酶技术与固定化细胞技术的关系是()

酵母细胞的固定化

酵母细胞的固定化 固定化酶和固定化细胞技术 (1)概念：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。 (2)常用的几种固定方式 ①包埋法，能将酶或者细胞包埋在不溶于水的多孔性载体中。 ②化学结合法，能将酶分子或者细胞相互结合或者结合到载体上。 ③物理吸附法，能将酶或者细胞吸附在载体表面上。 一般来说，酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化。（因为细胞个大，而酶分子很小；个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。） (3)常用的载体：明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。 (4)优点 ①固定化酶：酶既能与反应物接触，又能与产物分离，可以反复利用。一定程度上避免了高温、强酸、强碱和有机溶剂等对酶活性的影响，从而提高催化效率，降低生产成本，提高产品质量。 ②固定化细胞：与固定化酶技术相比，固定化细胞制备的成本更低，操作更容易。（优势：操作容易、对酶活性的影响更小、可以催化一系列的反应、容易回收。不足：大分子物质难以自由通过细胞膜。）

用固定化微生物细胞来生产酶，具有生产成本低，周期短，产量大等优点。微生物产生的酶可以分为分泌在细胞外的胞外酶和包含在细胞内的胞内酶。利用胞内酶时，需要将细胞破碎后，将酶分离纯化，但提取后酶的活性和稳定性往往都会受到很大的影响。将微生物细胞限制或定位于特定空间位置，即将微生物制成固定化细胞后，既能避免复杂的细胞破碎、酶的提取和纯化过程，又能使酶的活性和稳定性得到较大提高，固定后的微生物细胞可以作为固体催化剂在多步酶促反应中发挥连续催化作用，同时，催化反应结束后又能被回收和重复利用。 实验操作 1．制备固定化酵母细胞 (1)固定方法：包埋法。 (2)载体：海藻酸钠。 (3)实验操作 2．用固定化酵母细胞发酵

高中生物选修一《酵母细胞的固定化》教案

课题3 酵母细胞的固定化 ★课题目标 （一）知识与技能 1、识记固定化技术的常用方法 2、理解固定化酵母细胞的制备过程 3、知道固定化酶的实例 （二）过程与方法 1、固定化细胞技术 2、制备固定化酵母细胞的过程 （三）情感、态度与价值观 通过固定化技术的发展过程，培养科学探究精神，同时领会研究的科学方法 ★课题重点 制备固定化酵母细胞 ★课题难点 制备固定化酵母细胞 ★教学方法 启发式教学 ★教学工具 多媒体课件 ★教学过程 （一）引入新课 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，也可能影响产品质量。在本课题中，我们将动手制备固定化酵母细胞，体会固定化酶的作用

（二）进行新课 1．基础知识 1．固定化酶的应用实例――生产高果糖浆 （1）高果糖浆的生产原理： （2）葡萄糖异构酶固定：将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上，装入反应柱中。 （3）高果糖浆的生产操作（识图4－5反应柱）： 从反应柱上端注入葡萄糖溶液，从下端流出果糖溶液，一个反应柱可连续使用半年。 2．固定化技术的方法（识图4－6固定方法）： 将酶和细胞固定化方法有包埋法、化学结合法和物理吸附法。 【比较】酶和细胞的固定方法和特点 〖思考1〗对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？吸附法。 〖思考2〗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（酶、细胞）；若将蛋白质变成氨基酸，应当固定（酶、细胞）。 3．固定细胞的材料： 固定细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料，如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等 2．实验设计 1．制备固定化酵母细胞

《酵母细胞的固定化》教案

学习好资料欢迎下载 课题３酵母细胞的固定化 ［课题目标］： 1、了解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。 ［课题重点］： 制备固定化酵母细胞 ［课题难点］： 制备固定化酵母细胞 ［学习过程］： 活动一：了解制备固定化酵母细胞的基本过程。 认真观看“制备固定化酵母细胞”的录象，总结实验的操作步骤。 活动二：学生制备固定化酵母细胞 1.酵母菌的活化：1g干酵母＋10mL蒸馏水→50mL烧杯→搅拌均匀→放置1h，使之活化。 2.配制CaCl2溶液：0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水→200mL烧杯→溶解备用。 3.配制海藻酸钠溶液：0.7g海藻酸＋10mL水→50mL烧杯→酒精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌，使之溶化→蒸馏水定容到10mL(要补1mL左右的水)。 4.海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合：冷却至室温，加入活化酵母细胞液，搅拌 5.固定化酵母细胞：推注射器时，速度要恒定、缓慢。活动三：展示，评比所制作的凝胶珠。 通过实物投影仪展示自己制作的凝胶珠，比较凝胶珠的形状，颜色和多少。 活动四：总结、讨论、交流实验中的成败得失 1、凝胶珠质量从外型看哪种好？请展示你所做的凝胶珠，并作自我评价。 2.本实验中固定酵母细胞的技术所用的方法是哪一种？其中海藻酸钠的作用和特点是什么？ 3.如果配置的海藻酸钠溶液的浓度过高或过低，会对实验结果产生什么影响？ 4.你在实验中遇到的困难是什么？怎么解决的？ ［课堂反馈］ 1、与固定化酶相比，固定化细胞的优点是（） A催化效率高，低耗能，低污染 B 既能与反应物接触，又容易与产物分离 C 可以反复利用D成本低，操作更容易 2、固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化，其原因是（） ①化学结合法和物理吸附法会破坏细胞的结构②细胞个大，酶分子很小 ③细胞难于被吸附或结合，而酶易从包埋材料中漏出④包埋材料可使酶失去活性 A ①②③④ B ①② C ②③ D ①④ 3、酵母细胞的活化是指（） A原来的酵母已经死亡，加水使它重新成活 B缺水时酵母细胞处于休眠状态，加水使它恢复正常生活状态 C酵母细胞的活化必须在无菌条件下 D 酵母细胞必须在一定的培养液或培养基中进行 4、下列有关固定化酵母细胞的制备步骤不正确的是（） A 应使干酵母与水混合并搅拌，以利于酵母细胞的活化 B配制海藻酸钠溶液时要用小火间断加热的方法 C 向刚融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 将与酵母混匀的海藻酸钠液注入CaCl2溶液中，会观察到CaCl2溶液中有球形或椭球形的凝胶柱形成 5、海藻酸钠在水中溶解的速度较慢，需要通过加热促进其溶解，采用的最好加热方法是（） A 快速加热 B 持续高温加热 C 小火间断加热 D 灼烧加热

酵母细胞的固定化

酵母细胞的固定化 【学习目标】 1.说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。 2.尝试制作固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。 【活动方案】 一．了解固定化酶的作用及其在生产中的应用 活动要求：结合教材P49“固定化酶的应用实例”相关内容，思考并回答下列问题： 1. 与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是___________________。 2. 右图中③的作用是__________________________________________。 3. 关于固定化酶中用到的反应柱,理解正确的是 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,酶能通过 二．了解固定化酶和固定化细胞的方法 活动要求：阅读课本P50内容，判断下列说法是否正确： （1）酶的固定方法除了包埋法、化学结合法、和物理吸附法之外，还可以将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣服中的酶。（） （2）一般来说，细胞适合采用化学结合和物理吸附法固定，而酶多采用包埋法固定。 （3）使用固定化酶的优点有：既与反应物接触，又能与反应物分离；固定在载体上的酶可被反复利用。（） （4）使用固定化细胞的优点有可催化一系列化学反应、有利于酶在细胞外发挥作用等。 （5）如果反应物是大分子物质，使用固定化细胞的方法催化受限制。（） （6）固定化常用载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。（）三、酵母细胞的固定化 活动要求：观看实验录像，并进行实验分析 一．实验原理 海藻酸钠溶液在遇到钙离子后会形成凝胶珠，从而将酵母细胞包埋在凝胶珠中。二．实验试剂与仪器 试管、2mL吸管2支、水浴锅、漏斗、海藻酸钠若干克、酵母液、CaCl2。 三．固定化酵母细胞的制作（按照以下实验操作流程完成实验，并思考问题）

酵母细胞固定化实验的深度解析

酵母细胞固定化实验的深度解析 生物学是一门以实验为基础的自然科学，观察和实验是生物科学教学的重要方法，是实施素质教育的良好切入点。实验教学已成为高中生物教学容中最重要的组成部分之一，同时也成为高考的重点和热点，现行高考不仅考书本实验，还考书外实验，不仅考实验的掌握应用，还考实验的迁移。下面对酵母细胞固定化实验的相关容作一个深度解析。 1 酵母细胞固定化原理的深度解析 海藻酸钠是由a-L-甘露糖醛酸(M单元)与b-D-古罗糖醛酸(G单元)依靠1,4-糖苷键连接形成的丝性共聚物，其分子为(C6H7NaO6Na)n，不同海澡酸钠的M和G的比率和排列顺序不同，其分子结构如图1所示。由海藻酸钠的结构式可知，海藻酸钠含有很多游离的羧基和羟基，性质活泼，这些基团能与大多数二价或多价金属离子发生交联反应形成不溶于 水的褐藻酸金属盐，如海澡酸钠与Ca2+形成海藻酸钙的胶体。 图2是海藻酸钠和褐藻酸钙凝胶的红外光谱图，图中3 370~3 420 cm-1归属为褐藻酸盐中－OH伸缩振动峰，2 930 cm-1归属为C－H基团的伸缩振动峰，1540~1650 cm-1是褐藻酸羧基的反对称伸缩振动峰，1 488~1 350 cm-1，是羧基

的对称伸缩振动峰，1 000~1 100 cm-1是吡喃糖环C－O伸缩振动峰。由图可以看出，褐藻酸钠在成凝胶前后发生的最明显的变化就是－OH峰的位置，成凝胶前－OH峰的波数为3 395 cm-1而成凝胶后为3 418 cm-1，成凝胶后向高波数方向偏移了23 cm-1，这些变化主要是因为褐藻酸钠成凝胶后GG段与Ca2+形成了配位结构，两个羧基氧、一个环间氧和一个羟基氧参与了配位，由于羟基氧参与了配位降低了氢键缔合程度使得－OH峰向高波数偏移。另外在2 930 cm-1处褐藻酸钠在成凝胶之前C－H伸缩振动吸收较强而成凝胶后C-H伸缩振动吸收较弱，其原因在于褐藻酸钠成凝胶后Ca2+与GG交联形成的网格状结构限制了六元环上C－H键的伸缩振动，使得偶极矩变化较小，而吸收峰较弱。 此外，1 540~1 650 cm-1和1 488~1 350 cm-1吸收强度减弱，这主要是由于钙的交联形成了－CO－O－Ca－O－CO －基团结构。这充分表明褐藻酸钠中羧基与Ca2+形成了螯合结构，进而证明了海藻酸钙分子是由Ca2+离子的交联形成的网状大分子。 将海藻酸钠加入含钙离子的介质中，钙离子将置换海藻酸钠大分子中的部分氢离子和钠离子而转化为海藻酸钙分子，反应式为Ca2++HAlg+NaAlg＝Ca(Alg)2+H++Na+。故凝胶体中同时存在NaAlg、HAlg和Ca(Alg)2，这3种结构相互交错连接，由于各自的结合力不同，导致整个海藻酸钙凝胶大

高中生物选修一《酵母细胞的固定化》教学设计

《酵母细胞的固定化》教学设计 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、课题重点与难点 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、课题背景分析 课题背景简单介绍了从酶到固定化酶、再到固定化细胞的发展过程。这一过程体现了科学技术的发展是不断地提出问题和解决问题的动态过程。在教学中，可以参考课题背景提供的素材，联系生产实践和学生已有的认识，引导学生认同上述观点，并进而认识到：科学知识既来源于科学实验，也来源于生产生活实践，知识的学习应该与生产实践相联系；人们在生产实践中所发现的问题能够促进科学技术的发展。 四、基础知识分析与教学 （一）固定化酶的应用实例 知识要点：1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例；2.固定化酶的反应柱示意图；3.固定化酶在生产实践中的优点。 （二）固定化细胞技术 知识要点：1.将酶或细胞固定化的方法；2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别； 3.固定化酶和固定化细胞常用的载体材料。 五、实验安排及注意事项 本课题可以安排2课时。第1课时完成课题背景和基础知识的学习，准备好基本的实验仪器，同时还可以组织学生提前配制好CaCl2溶液和用于发酵的葡萄糖溶液。第2课时进行酵母细胞的固定化操作。在具体的操作过程中，还应该注意下列问题。 （一）酵母细胞的活化。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 h，需要提前做好准备。此外，酵母细胞活化时体积会变大，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。 （二）加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，涉及到实验的成败，一定要提醒学生按照教材的提示进行操作。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，影响实验效果。 （三）刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，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，也能表明制备的凝胶珠是成功的。 六、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。 不仅要对学生制作的固定化酵母细胞进行评价，还要对学生的操作过程进行评价。此外，对酵母细胞固定化原理和实验操作方法的理解，也应是评价的有机组成部分。

《酵母细胞的固定化》教学设计

《酵母细胞的固定化》教学设计《酵母细胞的固定化》教学设计 课题 酵母细胞固定化 课型 新授课 教学 目标 简述固定化酶、固定化细胞的应用、原理和意义说出制备固定化酶、固定化细胞的一般方法 尝试用包埋法制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行发酵 重点 固定化酶与固定化细胞的制备方法及优缺点

难点 制备固定化酵母细胞 导入8分钟 教学设计 复习加酶洗衣粉导入新课 提问：1.加酶洗衣粉中的酶制剂有哪些？ 2.加酶洗衣粉中各种酶制剂去污原理是什么？ 思考讨论：我们为什么要用加酶洗衣粉？ 导入直接使用酶的优缺点。优点：催化效率高，低能耗，低污染 缺点：与产物混合，难以分离； 无法再利用，成本高，影响产品质量。 思考怎么解决直接使用酶的缺点？ 评价设计 学生思考讨论，回答、教师点评及订正

施标32分钟 教学设计 一、固定化酶 1.含义： 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： 既保持了酶的催化性能，又具有一般化学催化剂的能反复使用的优点，并在生产过程中可以实现酶促反应的连续化和自动化。 3.常用方法： 吸附法：（物理吸附） 交联法：（化学结合） 包埋法：（不常用，原因：酶分子小，容易从包埋材料中露出。） 4.不足：固定的往往是一种酶，往往只催化一种反应。 思考讨论，怎么解决固定化酶的不足？ 二、固定化细胞 1.优点： 细胞中含有多种酶，可以连续催化多步反应。 2.缺点：

（1）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）由于载体影响，营养物质和产物的扩散受到一定的限制。 （3）好氧性发酵中，溶解氧的传递和输送成为关键限制因素。 3.制备固定化细胞的方法：包埋法。 固定化细胞技术的应用： 阅读教材59页，填写学案，思考以下问题： 什么是酵母细胞的活化？ 对海藻酸钠进行加热时，操作时要注意什么？为什么？ 将海藻酸钠溶液与酵母细胞混合时要注意什么？为什么？ 用固定化的酵母细胞进行发酵时，锥形瓶为什么要密封？锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？ 如何检测、评价制备是否成功？ 实验流程：一、制备固定化酵母细胞 （1）酵母细胞的活化活化的含义 活化的试剂 活化的操作 （2）配制氯化钙溶液

生物选修一酵母细胞的固定化

专题四课题3 《酵母细胞的固定化》 1.下列说法不正确的是() A．固定化酶和固定化细胞的方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法 B．固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法 C．由于细胞个体大，而酶分子很小，因此细胞多采用物理吸附法固定 D．反应物是大分子物质时应采用固定化酶技术 2．酶制剂、固定化酶、固定化细胞已经广泛应用于生产实践的各个领域，下列有关叙述正确的是( ) A．用于治疗消化不良症的肠溶多酶片含有多种消化酶，但嚼服后会失去疗效 B．固定化酵母细胞的常用方法是吸附法，这种方法对酵母细胞活性影响最小 C．固定化酶的应用中，要控制好pH、温度、溶解氧和营养条件 D．加酶洗衣粉中的酶常用特殊的化学物质层层包裹，这属于固定化酶 3．下列关于固定化酶技术与固定化细胞技术之间关系的叙述中，正确的是( ) A．固定化酶技术是固定化细胞技术的基础 B．固定化细胞技术是固定化酶技术的基础 C．固定化酶技术与固定化细胞技术是同时发展起来的 D．固定化细胞技术先于固定化酶技术 4.下列有关固定化技术的叙述错误的是() 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．固定化酶和固定化细胞的共同优点之一就是可以重复使用 5.固定化酶技术是近几年新兴发展起来的一项酶应用技术，它很好的解决了酶的重新利用的能力，大大提高了酶的利用率，从而避免了酶的浪费问题。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，将酶依附着载体围绕反应旋转的技术 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．固定化酶是将酶固定在一定空间内的技术 6.下列关于使用固定化酶技术生产高果糖浆的说法正确的是() A．高果糖浆的生产需要使用果糖异构酶 B．在反应柱内的顶端装上分布着许多小孔的筛板，防止异物的进入 C．将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，果糖从反应柱下端流出 D．固定化酶技术复杂，成本较高 7.将固定化酶装柱后，当底物经过该柱时，底物发生的变化是() A．底物被稀释了B．底物被浓缩了 C．底物的结构变得更加稳定了D．底物被酶水解成产物了

高中酵母菌细胞的固定化学案及答案教案

课题3 酵母细胞的固定化 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。 学习重点：制备固定化酵母细胞。 学习难点：制备固定化酵母细胞。 学习过程 （一）课题背景 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 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 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。 〖思考1〗对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？ 〖思考2〗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（）。 （四）、实验操作