高二生物同步43酵母細胞的固定化人教版選修I28張課件

1、熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 課題課題3酵母細胞的固定化酵母細胞的固定化熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 課程標準課程標準嘗嘗試制備和應(yīng)用固定化酶。試制備和應(yīng)用固定化酶。課標解讀課標解讀1.說說出固定化酶和固定化細胞的作用和原理。出固定化酶和固定化細胞的作用和原理。2.嘗試制備固定化酵

2、母細胞。嘗試制備固定化酵母細胞。3.嘗試利用固定化細胞進行酒精發(fā)酵。嘗試利用固定化細胞進行酒精發(fā)酵。 熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 1固定化酶和固定化細胞技術(shù)是利用固定化酶和固定化細胞技術(shù)是利用 和和 方法將酶或細方法將酶或細胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括 、 和和 。2固定化細胞多采用固定化細胞多采用 固定化，而固定化酶多采用固定化，而固定化酶多采用 和和 。與固定化酶技術(shù)相比，固定化細。與固定化酶技術(shù)相比，固定化細胞技術(shù)制備的成本胞技術(shù)制備的成本 ，操作，操作 。固

3、定化酶和固定化細胞技術(shù)固定化酶和固定化細胞技術(shù) 物理物理化學化學包埋法包埋法化學結(jié)合法化學結(jié)合法物理吸附法物理吸附法包埋法包埋法化學化學結(jié)合結(jié)合物理吸附法物理吸附法更低更低更容易更容易熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 3用包埋法固定化細胞是將微生物細胞均勻地包埋于用包埋法固定化細胞是將微生物細胞均勻地包埋于 中，常用的包埋載體有中，常用的包埋載體有 、 、 、 和和 等。等。4固定化酶的應(yīng)用實例固定化酶的應(yīng)用實例高果糖漿的生產(chǎn)高果糖漿的生產(chǎn)固固定化酶技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于高果糖漿的生產(chǎn)中，生產(chǎn)高果糖漿所定化酶技

4、術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于高果糖漿的生產(chǎn)中，生產(chǎn)高果糖漿所需要的酶是需要的酶是 ，所使用的反應(yīng)柱上的孔應(yīng)滿足，所使用的反應(yīng)柱上的孔應(yīng)滿足 不能通過篩板上的小孔，而不能通過篩板上的小孔，而 卻可以卻可以自由出入。自由出入。 不溶于不溶于水的多孔性載體水的多孔性載體明膠明膠瓊脂糖瓊脂糖海藻酸鈉海藻酸鈉醋酸纖維素醋酸纖維素聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺葡萄糖異構(gòu)酶葡萄糖異構(gòu)酶酶顆粒酶顆粒反應(yīng)溶液反應(yīng)溶液熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 思維激活思維激活1 日日常生活中人們用來蒸饅頭的發(fā)酵粉在浸泡宜用涼水、常生活中人們用來蒸饅頭的發(fā)酵

5、粉在浸泡宜用涼水、溫水還是開水？溫水還是開水？提示提示浸泡發(fā)酵粉最好用溫水浸泡發(fā)酵粉最好用溫水溫度過低，不利于發(fā)揮酶活性；溫度過低，不利于發(fā)揮酶活性；溫度過高會殺死酵母細胞。溫度過高會殺死酵母細胞。熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 1固定化酶的應(yīng)用實例固定化酶的應(yīng)用實例(1)固固定化酶的反應(yīng)柱示意圖：將酶固定在一種顆粒狀的載體上，定化酶的反應(yīng)柱示意圖：將酶固定在一種顆粒狀的載體上，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篩板。酶顆

6、粒無法通過篩板的小孔，而反應(yīng)溶液卻可以小孔的篩板。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。自由出入。(2)利用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿的實例：利用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿的實例：高果糖漿的生產(chǎn)需要使用葡萄糖異構(gòu)酶，它能將葡萄糖轉(zhuǎn)化成高果糖漿的生產(chǎn)需要使用葡萄糖異構(gòu)酶，它能將葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖。生產(chǎn)過程中，將葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的上端注入，使葡果糖。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，與固定化葡萄糖異構(gòu)酶接觸，轉(zhuǎn)化成果萄糖溶液流過反應(yīng)柱，與固定化葡萄糖異構(gòu)酶接觸，轉(zhuǎn)化成果糖，從反應(yīng)柱的下端流出。糖，從反應(yīng)柱的下端流出。熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨

7、堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 2直接使用酶、固定化酶、固定化細胞的比較直接使用酶、固定化酶、固定化細胞的比較(見下表見下表)直接使用酶直接使用酶固定化酶固定化酶固定化細胞固定化細胞酶的種數(shù)酶的種數(shù)一種或幾種一種或幾種一種一種一系列酶一系列酶制作方法制作方法化學結(jié)合固定化學結(jié)合固定化、物理吸附化、物理吸附固定化固定化包埋法固定化包埋法固定化是否需要是否需要營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)否否否否是是反應(yīng)底物反應(yīng)底物各種物質(zhì)各種物質(zhì)(大分大分子、小分子子、小分子)各種物質(zhì)各種物質(zhì)(大分子、小分子大分子、小分子)小分子物質(zhì)小分子物質(zhì)熱點考向示例熱點考向示例隨

8、堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 缺點缺點對環(huán)境條件非常對環(huán)境條件非常敏感，易失活敏感，易失活難難回收，成本高，影回收，成本高，影響產(chǎn)品質(zhì)量響產(chǎn)品質(zhì)量不利于催化一系列不利于催化一系列的酶促反應(yīng)的酶促反應(yīng)反應(yīng)物不易與酶接反應(yīng)物不易與酶接近，尤其是大分子近，尤其是大分子物質(zhì)，反應(yīng)效率下物質(zhì)，反應(yīng)效率下降降優(yōu)點優(yōu)點催化效率高、耗能催化效率高、耗能低、污染低低、污染低既能與反應(yīng)物接既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分觸，又能與產(chǎn)物分離離可以反復(fù)利用可以反復(fù)利用成本低、操作容易成本低、操作容易實例實例 果膠酶果膠酶固定化葡萄糖異構(gòu)固定化葡萄糖異

9、構(gòu)酶酶固定化酵母細胞固定化酵母細胞熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 特別提醒特別提醒固定化酶和固定化細胞的共同點是所固定的酶都可以固定化酶和固定化細胞的共同點是所固定的酶都可以反復(fù)使用。反復(fù)使用。熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 【鞏固鞏固1】 固固定化酶和固定化細胞的主要區(qū)別是定化酶和固定化細胞的主要區(qū)別是()。A前者只能固定胞外酶，后者只能固定胞內(nèi)酶前者只能固定胞外酶，后者只能固定胞內(nèi)酶B前者只能固定胞內(nèi)酶，

10、后者只能固定胞外酶前者只能固定胞內(nèi)酶，后者只能固定胞外酶C前者可以固定胞內(nèi)酶和胞外酶，后者只可以固定胞內(nèi)酶前者可以固定胞內(nèi)酶和胞外酶，后者只可以固定胞內(nèi)酶D前者只可以固定胞外酶，后者可以固定胞外酶和胞內(nèi)酶前者只可以固定胞外酶，后者可以固定胞外酶和胞內(nèi)酶解析解析微生物產(chǎn)生的酶的種類很多，有的存在于細胞內(nèi)，有微生物產(chǎn)生的酶的種類很多，有的存在于細胞內(nèi)，有的分泌到細胞外。因此，固定化酶可以固定胞內(nèi)酶和胞外酶，的分泌到細胞外。因此，固定化酶可以固定胞內(nèi)酶和胞外酶，固定化細胞只能固定胞內(nèi)酶。固定化細胞只能固定胞內(nèi)酶。答案答案C熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書

11、問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 1制備固定化酵母細胞的操作步驟：酵母細胞的制備固定化酵母細胞的操作步驟：酵母細胞的 配制物配制物質(zhì)的量濃度為質(zhì)的量濃度為0.05 mol/L的的 溶液溶液配制配制 溶液溶液 溶液與溶液與 混合混合 酵母細胞。酵母細胞。2在配制海藻酸鈉溶液時，加熱時要用在配制海藻酸鈉溶液時，加熱時要用 ，或者，或者 ，反，反復(fù)幾次，直到海藻酸鈉完全復(fù)幾次，直到海藻酸鈉完全 為止。如果加熱太快，海藻為止。如果加熱太快，海藻酸鈉會酸鈉會 。酵母細胞的固定化技術(shù)酵母細胞的固定化技術(shù) 活化活化CaCl2海藻酸鈉海藻酸鈉海藻酸鈉海藻酸鈉酵母細胞酵母細胞固定化固定化小火小火間

12、斷加熱間斷加熱溶化溶化發(fā)生焦糊發(fā)生焦糊熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 3固定化酵母細胞需要的材料是固定化酵母細胞需要的材料是 、 、 。4用固定化酵母細胞發(fā)酵：將凝膠珠加入用于發(fā)酵的用固定化酵母細胞發(fā)酵：將凝膠珠加入用于發(fā)酵的 溶溶液后，發(fā)現(xiàn)有液后，發(fā)現(xiàn)有 產(chǎn)生，同時有產(chǎn)生，同時有 散發(fā)。散發(fā)。干酵母細胞干酵母細胞無水無水CaCl2海藻酸鈉海藻酸鈉葡萄糖葡萄糖氣泡氣泡酒味酒味熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 思

13、維激活思維激活2 用用于固定酵母細胞的載體是什么？載體的濃度越高固于固定酵母細胞的載體是什么？載體的濃度越高固定效果越好嗎？定效果越好嗎？提示提示用于固定酵母細胞的載體是海藻酸鈉，海藻酸鈉的濃度關(guān)用于固定酵母細胞的載體是海藻酸鈉，海藻酸鈉的濃度關(guān)系到固定化細胞的質(zhì)量系到固定化細胞的質(zhì)量濃度過低形成的凝膠珠內(nèi)包埋的細胞過濃度過低形成的凝膠珠內(nèi)包埋的細胞過少，濃度過高則不易形成凝膠珠。少，濃度過高則不易形成凝膠珠。熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 1固定化酵母細胞的制備固定化酵母細胞的制備酵酵母細胞的活化：

14、母細胞的活化：1 g干酵母干酵母10 mL蒸餾水蒸餾水50 mL燒杯中，燒杯中，攪拌均勻，放置攪拌均勻，放置1 h配制配制0.05 mol/L的的CaCl2溶液：無水溶液：無水CaCl20.83 g150 mL蒸餾蒸餾水水200 mL燒杯燒杯配制海藻酸鈉溶液：配制海藻酸鈉溶液：0.7 g海藻酸鈉海藻酸鈉10 mL水放入水放入50 mL小燒小燒杯杯小火加熱，完全溶化加蒸餾水定容至小火加熱，完全溶化加蒸餾水定容至10 mL熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合：將海藻酸鈉溶液冷卻至室溫

15、后加海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合：將海藻酸鈉溶液冷卻至室溫后加入活化的酵母細胞，充分攪拌使其混合均勻，轉(zhuǎn)移至注射器中入活化的酵母細胞，充分攪拌使其混合均勻，轉(zhuǎn)移至注射器中固定化酵母細胞：以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加至固定化酵母細胞：以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加至配制好的配制好的CaCl2溶液中，形成凝膠珠，使其在溶液中浸泡溶液中，形成凝膠珠，使其在溶液中浸泡30 min沖洗：將固定好的酵母細胞沖洗：將固定好的酵母細胞(凝膠珠凝膠珠)用蒸餾水沖洗用蒸餾水沖洗23次次發(fā)酵：將發(fā)酵：將150 mL質(zhì)量分數(shù)為質(zhì)量分數(shù)為10%的葡萄糖溶液轉(zhuǎn)移至的葡萄糖溶液轉(zhuǎn)移至200 mL的錐的錐形瓶

16、中，加入固定好的酵母細胞，形瓶中，加入固定好的酵母細胞，25 下發(fā)酵下發(fā)酵24 h熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 2固定化實驗中的有關(guān)問題固定化實驗中的有關(guān)問題熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 特別提醒特別提醒制備固定化酵母細胞的注意事項制備固定化酵母細胞的注意事項(1)海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合：冷卻后再混合，注意混合均勻，海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合：冷卻后再混合，注意混合均勻，不要進入氣泡。不要進入氣泡。(

17、2)凝膠珠的顏色和形狀：如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，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。失敗，需要再作嘗試。(3)細胞的固定要在嚴格無菌條件下進行；反復(fù)使用固定化酵母細細胞的固定要在嚴格無菌條件下進行；反復(fù)使用固定化酵母細胞時，需要避免微生物的污染。胞時，需要避免微生物的污染。熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互

18、動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 【鞏固鞏固2】 酵酵母細胞固定化的實驗中，下列實驗操作與目的不相母細胞固定化的實驗中，下列實驗操作與目的不相符的是符的是()。A干酵母加入蒸餾水攪拌均勻后，放置一段時間，使酵母細干酵母加入蒸餾水攪拌均勻后，放置一段時間，使酵母細胞活化胞活化B采用小火間斷加熱的方法，防止海藻酸鈉發(fā)生焦糊采用小火間斷加熱的方法，防止海藻酸鈉發(fā)生焦糊C將活化的酵母細胞加入海藻酸鈉溶液，輕輕攪拌，以免產(chǎn)將活化的酵母細胞加入海藻酸鈉溶液，輕輕攪拌，以免產(chǎn)生氣泡生氣泡D用注射器滴加溶液時要接近用注射器滴加溶液時要接近CaCl2溶液的液面，防止凝膠溶液

19、的液面，防止凝膠珠出現(xiàn)珠出現(xiàn)“尾巴尾巴”熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 解析解析實驗中，為了防止凝膠珠出現(xiàn)實驗中，為了防止凝膠珠出現(xiàn)“尾巴尾巴”，注射器應(yīng)離，注射器應(yīng)離CaCl2溶液的液面遠一些。溶液的液面遠一些。答案答案D熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 【例例1】 下下列說法不正確的是列說法不正確的是()。A固定化酶和固定化細胞的方法包括包埋法、化學結(jié)合法和固定化酶和固定化細胞的方法包括包埋法、化學結(jié)合法和

20、物理吸附法物理吸附法B固定化酶更適合采用化學結(jié)合法和物理吸附法固定化酶更適合采用化學結(jié)合法和物理吸附法C由于細胞個體大，而酶分子很小，因此細胞多采用物理吸由于細胞個體大，而酶分子很小，因此細胞多采用物理吸附法固定附法固定D反應(yīng)物是大分子物質(zhì)應(yīng)采用固定化酶反應(yīng)物是大分子物質(zhì)應(yīng)采用固定化酶酶的固定化技術(shù)酶的固定化技術(shù) 熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 思維導圖：思維導圖：深度剖析深度剖析在酶和細胞的固定化技術(shù)中，通常有包埋法、化學結(jié)在酶和細胞的固定化技術(shù)中，通常有包埋法、化學結(jié)合法和物理吸附法，其中由于酶分

21、子小，又多帶電荷，易從多孔合法和物理吸附法，其中由于酶分子小，又多帶電荷，易從多孔性物質(zhì)中漏出，因此多使用化學結(jié)合法與物理吸附法，而細胞個性物質(zhì)中漏出，因此多使用化學結(jié)合法與物理吸附法，而細胞個體大，難以被多孔性物質(zhì)吸附或結(jié)合，因而多采用包埋法。體大，難以被多孔性物質(zhì)吸附或結(jié)合，因而多采用包埋法。答案答案C熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 歸納整合歸納整合固定化酶與固定化細胞技術(shù)及其應(yīng)用固定化酶與固定化細胞技術(shù)及其應(yīng)用熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答

22、教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 【例例2】 試試分析下圖中與用海藻酸鈉作載體制的固定化酵母細胞分析下圖中與用海藻酸鈉作載體制的固定化酵母細胞相似的是相似的是()。思維導圖：思維導圖：酵母細胞的固定化酵母細胞的固定化 熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究課堂互動探究教科書問題解答教科書問題解答活頁規(guī)范訓練活頁規(guī)范訓練 深度剖析深度剖析A、B選項適合于酶的固定化，選項適合于酶的固定化，C選項既用于酶固定，選項既用于酶固定，也可用于細胞固定。制備固定化酵母細胞用的是包埋法，即將酵也可用于細胞固定。制備固定化酵母細胞用的是包埋法，即將酵母菌包埋在海藻酸鈉制成的凝膠珠中，所以與母菌包埋在海藻酸鈉制成的凝膠珠中，所以與D選項相似。選項相似。答案答案D歸納提升歸納提升檢驗?zāi)z珠制作是否成功，可用下列方法：用鑷子夾起檢驗?zāi)z珠制作是否成功，可用下列方法：用鑷子夾起一個凝膠珠放在實驗桌上用手擠壓，如果不容易破裂，沒有液體一個凝膠珠放在實驗桌上用手擠壓，如果不容易破裂，沒有液體流出就表明成功地制成了凝膠珠；還可以用手將凝膠珠在實驗桌流出就表明成功地制成了凝膠珠；還可以用手將凝膠珠在實驗桌上用力摔打，如果凝膠珠很容易彈起，也表明成功地制成了凝膠上用力摔打，如果凝膠珠很容易彈起，也表明成功地制成了凝膠珠。珠。 熱點考向示例熱點考向示例隨堂達標檢測隨堂達標檢測課堂互動探究