1、4.3 酵母細胞的固定化教案【教學(xué)目標】（一）知識與技能1、識記固定化技術(shù)的常用方法2、理解固定化酵母細胞的制備過程3、知道固定化酶的實例 （二）過程與方法1、固定化細胞技術(shù)2、制備固定化酵母細胞的過程（三）情感、態(tài)度與價值觀 通過固定化技術(shù)的發(fā)展過程，培養(yǎng)科學(xué)探究精神，同時領(lǐng)會研究的科學(xué)方法【教學(xué)重點】：制備固定化酵母細胞【教學(xué)難點】： 制備固定化酵母細胞【教學(xué)方法】：啟發(fā)式教學(xué)【教學(xué)工具】：多媒體課件【教學(xué)過程】（一）引入新課在應(yīng)用酶的過程中，人們發(fā)現(xiàn)了一些實際問題：酶通常對強酸、強堿、高溫和有機溶劑等條件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很難回收，提高了生產(chǎn)成本，也可能影響產(chǎn)品質(zhì)量。在本課題

2、中，我們將動手制備固定化酵母細胞，體會固定化酶的作用（二）進行新課1基礎(chǔ)知識1固定化酶的應(yīng)用實例生產(chǎn)高果糖漿（1）高果糖漿的生產(chǎn)原理：（2）葡萄糖異構(gòu)酶固定：將葡萄糖異構(gòu)酶固定在顆粒狀載體上，裝入反應(yīng)柱中。（3）高果糖漿的生產(chǎn)操作（識圖45反應(yīng)柱）：從反應(yīng)柱上端注入葡萄糖溶液，從下端流出果糖溶液，一個反應(yīng)柱可連續(xù)使用半年。2固定化技術(shù)的方法（識圖46固定方法）：將酶和細胞固定化方法有包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法?！颈容^】酶和細胞的固定方法和特點固定對象酶細胞適宜固定法化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法包埋法特 點體積小，固定一種酶。包埋法容易丟失體積大，固定一系列酶。難以化學(xué)結(jié)合和吸附思考1對固定酶的作

3、用影響較小的固定方法是什么？吸附法。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（酶、細胞）；若將蛋白質(zhì)變成氨基酸，應(yīng)當(dāng)固定（酶、細胞）。3固定細胞的材料：固定細胞時應(yīng)當(dāng)選用不溶于水的多孔性載體材料，如明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等2實驗設(shè)計1制備固定化酵母細胞（1）酵母細胞的活化：1g干酵母10mL蒸餾水50mL燒杯攪拌均勻放置1h，使之活化。思考3活化是指讓處于休眠狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常生活狀態(tài)的過程。（2）配制CaCl2溶液：0.83gCaCl2150mL蒸餾水200mL燒杯溶解備用。（3）配制海藻酸鈉溶液：0.7g海藻酸10mL水50mL燒杯

4、酒精燈微火（或間斷）加熱，并不斷攪拌，使之溶化蒸餾水定容到10mL。思考4微火加熱并不斷攪拌的目的是什么？防止海藻酸南焦糊。（4）海藻酸鈉溶液與酵母細胞的混合：將溶化的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加入活化酵母細胞液，攪拌后吸入到注射器中。思考5為什么要海藻酸鈉溶液冷卻后才能加入酵母細胞？防止高溫殺死酵母細胞。（5）固定化酵母細胞：以恒定速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中，形成凝膠珠狀顆粒。2固定化酵母細胞的發(fā)酵（6）沖洗：將固定的酵母細胞凝膠珠用蒸餾水沖洗23次。（7）發(fā)酵：150mL10葡萄糖固定化酵母細胞200mL錘形瓶密封25發(fā)酵24h。思考6發(fā)酵過程中錐形瓶為什么要密封？酵母

5、菌的酒精發(fā)酵需要缺氧條件。思考7錐形瓶中的氣泡和酒精是怎樣形成的？酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生的。思考8在利用固定化酶或固定化細胞進行生產(chǎn)的過程中，需要無菌操作碼？需要。3發(fā)酵操作（三）課堂總結(jié)、點評【作業(yè)布置】1什么是細胞的活化。2如何檢驗?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格。資料袋固定化細胞的載體固定化細胞技術(shù)所采用載體的物理化學(xué)性質(zhì)直接影響所固定細胞的生物活性和體系傳質(zhì)性能。理想的載體材料應(yīng)具有對微生物無毒性、傳質(zhì)性能好、性質(zhì)穩(wěn)定。壽命長、價格低廉等特性。它可分為有機高分子載體、無機載體和復(fù)合載體三大類。有機高分子載體又分為天然高分子凝膠載體和合成有機高分子凝膠載體。天然高分子凝膠一般對生物無毒，傳質(zhì)性能較好，但強度較低，在厭氧條件下易被生物分解。有機合成高分子凝膠載體一般強度較大，但傳質(zhì)性能較差，在進行細胞固定時對細胞活性有影響，易造成細胞失活。無機載體大多具有多孔結(jié)構(gòu)，在與微生物接觸時，利用吸附作用和電荷效應(yīng)，從而把微生物固定。它的操作方法是把載體放人含有一定微生物濃度的溶液中，固定一段時間（24h左右）即可。由有機載體和無機載體材料組成的復(fù)合載體材料，可以改進載體材料的性能。Lin等將粉末活性炭和Pha