1、酵母細(xì)胞的固定化活動導(dǎo)學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】：1、說出固定化酶和固定化細(xì)胞的作用和原理。2、嘗試制備固定化酵母細(xì)胞，并利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵。【重點難點】：固定化酶和固定化細(xì)胞的作用和原理、嘗試制備固定化酵母細(xì)胞【活動方案】： 活動一：基礎(chǔ)知識梳理：1高果糖漿的生產(chǎn)需要使用 ，它能將葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖。這種酶的 好，可以持續(xù)發(fā)揮作用。但是，酶溶解于葡萄糖溶液后，就無法從糖漿中回收，造成很大的浪費。2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 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小孔，而反應(yīng)溶液卻可以自由出入。生產(chǎn)過程中，將葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的上端注入

2、，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，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了果糖的產(chǎn)量和質(zhì)量。3固定化酶和固定化細(xì)胞是利用 或 方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括 、 和 法。思考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 。例題：下列不是用于包埋法固定化細(xì)胞的載體是A瓊脂糖、明膠 B醋酸纖維素、海藻酸鈉 C聚丙烯酰胺 D氯化鈣、聚乙烯樹脂活動二、實驗操作（一）、制備固定化酵母細(xì)胞制備固定化酵母細(xì)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

3、. 配制物質(zhì)的量嘗試為0.05mol/L的CaCl2溶液。3. 配制海藻酸鈉溶液。思考加熱溶化海藻酸鈉時微火加熱并不斷攪拌的目的是什么？4. 海藻酸鈉溶液與酵母菌細(xì)胞混合。思考為什么要海藻酸鈉溶液冷卻后才能加入酵母細(xì)胞？5. 固定化酵母細(xì)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(xì)胞發(fā)酵1. 將固定好的酵母細(xì)胞用 沖洗2-3次。2. 發(fā)酵時的溫度就為 ，時間 。思考發(fā)酵過程中錐形瓶為什么要密封？思考錐形瓶中的氣泡和酒精是怎樣形成的？活動三、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 ，固定的酵母細(xì)胞

4、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(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)生酒精，可以看到產(chǎn)生了很多 ，同時會聞到 。【疑難點撥】：1細(xì)胞的活化。在缺水的狀態(tài)下，微生物會處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)。酵母細(xì)胞所需要的活化時間較短，一般需要0.51小時。2如何檢驗?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格。提示：檢驗?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格，可以采用以下方法。一是用鑷子夾起一個凝膠珠放在實驗桌上用手?jǐn)D壓，如果凝膠珠不破裂，沒有液體流出，就表明凝膠珠的制作成功。二是在實驗桌上用力摔打凝膠珠，如果凝膠珠很容易彈起，也表

5、明制備的凝膠珠是成功的。【反饋練習(xí)】：1、下圖為固定化酶的反應(yīng)柱示意圖，請據(jù)圖回答： 請在橫線上填出各標(biāo)號名稱。 。 與一般酶制劑相比，固定化酶的突出優(yōu)點是 和 ，固定化細(xì)胞的優(yōu)點是_。 的作用是 。 制作固定葡萄糖異構(gòu)酶所用的方式有_或_。 據(jù)圖說出反應(yīng)柱的作用原理 。2、下列關(guān)于酶和細(xì)胞的固定化的敘述不正確的是A酶分子很小，易采用包埋法固定B酶分子很小，易采用化學(xué)結(jié)合法或物理吸附法固定C細(xì)胞個大，難被吸附或結(jié)合 D細(xì)胞易采用包埋法固定3、將酵母菌的培養(yǎng)液由富氧狀態(tài)變?yōu)槿毖鯛顟B(tài)，下面加快的一項是ACO2的釋放 B丙酮酸的氧化 C葡萄糖的利用 DATP的形成4、酶的固定化常用的方式不包括A吸附

6、 B包埋 C連接 D將酶加工成固體【課后作業(yè)】：1、下列有關(guān)酶的應(yīng)用的敘述正確的是A酶對重金屬鹽不敏感，但對低溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿非常敏感 B加酶洗衣粉因為添加了酶制劑，比普通洗衣粉更易污染環(huán)境C固定化酶可以反復(fù)利用，但反應(yīng)物與酶接觸受影響而會降低反應(yīng)效率D酶的催化功能很強(qiáng)，但需給以適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)物質(zhì)才能較長時間維持其作用2.在制備固定化酵母細(xì)胞的實驗中，CaCl2溶液的作用是 A用于調(diào)節(jié)溶液的pH B用于進(jìn)行離子交換C用于膠體聚沉,使凝膠珠形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu) D用于為酵母提供Ca23用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵葡萄糖溶液時，為了能產(chǎn)生酒精，下列措施錯誤的是A、向瓶內(nèi)泵入氧氣 B、應(yīng)將裝置放于適宜的條件下進(jìn)行C、瓶內(nèi)

7、應(yīng)富含葡萄糖等底物 D、應(yīng)將瓶口密封，效果更好4利用如圖裝置進(jìn)行果酒發(fā)酵實驗，下列說法不正確的是A整套裝置需作滅菌處理，過濾膜應(yīng)能阻止細(xì)胞通過，方能防止雜菌污染B通氣一段時間后，b瓶中有氣泡產(chǎn)生C若繼續(xù)進(jìn)行果醋發(fā)酵，應(yīng)接種醋酸菌，不斷通氣，并適當(dāng)降低溫度D向a瓶培養(yǎng)液中加入固定化酵母，發(fā)酵一段時間凝膠珠可能上浮5某小組為研究脫氣對酵母菌在培養(yǎng)初期產(chǎn)氣量的影響，進(jìn)行了甲、乙2組實驗，實驗裝置如右圖所示，除圖中實驗處理不同外，其余條件相同。一段時間內(nèi)產(chǎn)生CO2總量的變化趨勢是6下列關(guān)于固定化酶中用到的反應(yīng)柱的理解中。正確的是A反應(yīng)物和酶均可自由通過反應(yīng)柱 B反應(yīng)物和酶均不能通過反應(yīng)柱C反應(yīng)物能通過

8、，酶不能通過 D反應(yīng)物不能通過，酶能夠通過 7. 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(xì)胞 D使用物理吸附法固定的酶8固定化細(xì)胞常用包埋法固定，原因是A包埋法固定操作最簡便 B包埋法對酶活性的影響最小C包埋法固定具有普遍性 D細(xì)胞體積大，難以被吸附或結(jié)合9（多選）下列有關(guān)固定化酶正確的敘述是A固定化酶技術(shù)不適于催化一系列酶促反應(yīng)B有利于酶與產(chǎn)物分離，提高產(chǎn)物品質(zhì)C能自由出入依附的載體D雖然酶已被固定，但也需要定期更換10 固定化細(xì)胞對酶的活性影響最小，根本原因是A避免了細(xì)胞破碎、酶的提取純化過程 B固定化細(xì)胞在多種酶促反應(yīng)中連續(xù)發(fā)揮作用

9、C催化反應(yīng)結(jié)束后，能被吸收和重復(fù)利用D細(xì)胞結(jié)構(gòu)保證了各種酶在細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)中有效的發(fā)揮作用11. 關(guān)于酵母細(xì)胞活化的說法，不正確的是A酵母細(xì)胞活化就是由無氧呼吸變成有氧呼吸 B酵母細(xì)胞活化所需要的時間較短 C活化就是讓處于休眠狀態(tài)的細(xì)胞恢復(fù)生活狀態(tài) D酵母細(xì)胞活化后體積增大 12 對配制海藻酸鈉溶液的敘述不準(zhǔn)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(xì)胞的質(zhì)量C海藻酸鈉的濃度過高，易形成凝膠珠 D海藻酸鈉濃度過低，形成凝膠珠內(nèi)包埋細(xì)胞過少13.下列關(guān)于固定化酶技術(shù)說法中，正確的是A固定化酶技術(shù)就是固定反應(yīng)物，讓酶依附著載體圍繞反應(yīng)物旋轉(zhuǎn)的技術(shù)B固定化酶的優(yōu)勢

10、在于能催化一系列的酶促反應(yīng) C固定化酶中的酶無法重復(fù)利用 D固定化酶是將酶固定在一定空間的技術(shù)14.下列有關(guān)固定化酵母細(xì)胞制備步驟正確的是A應(yīng)使干酵母與自來水混合并攪拌，以利于酵母菌活化B配制海藻酸鈉溶液時要用小火間斷加熱的方法C向剛?cè)芑玫暮Ｔ逅徕c溶液中加入已活化的酵母細(xì)胞，充分?jǐn)嚢璨⒒旌暇鶆駾將與酵母細(xì)胞混勻的海藻酸鈉溶液注人CaCl2溶液中，會觀察到CaCl2溶液中有球形或橢球形的凝膠珠形成15.右圖為某同學(xué)進(jìn)行的澄清蘋果汁生產(chǎn)實驗，下列相關(guān)敘述正確的是A實驗中所用的固定化果膠酶由海藻酸鈉直接包埋獲得B為防止雜菌污染，圖示裝置制作完畢后需瞬間高溫滅菌 C通過控制閥調(diào)節(jié)蘋果汁流出的速率，保證反應(yīng)充分進(jìn)行D固定化果膠酶不可重復(fù)使用，每次生產(chǎn)前需重新裝填反應(yīng)柱16.下圖表示酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)及部分相關(guān)的實驗裝置和實驗結(jié)果，請回答： （1）圖1可產(chǎn)生CO2的場所有 （填標(biāo)號），產(chǎn)生酒精的場所是 （填標(biāo)號）。（2）圖2表示制作果酒的簡易裝置。制作過程中需要適時擰松瓶蓋，但不能完全打開，其目的是 ；隨著發(fā)酵時間的推移，擰松瓶蓋間隔時間延長，原因是 。（3）血球計數(shù)板是酵母菌計數(shù)的常用工具。某類型血球計數(shù)板規(guī)格為1mm1mm其計數(shù)室以雙線等分成25個中方