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1、人教版高中生物選修1專題4課題3《酵母細胞的固
定化》word導學案
課題背景
1、咨詢題:酶對環(huán)境條件敏銳,易失活;溶液中的酶專門難回收,不能再次利用,提高了生產(chǎn)成本;反應后的酶會混合在產(chǎn)物中,如不除去,會阻礙產(chǎn)品質(zhì)量。
設想:將酶固定在的上。
優(yōu)點:使酶既能與反應物,又能與產(chǎn)物,同時,固定在載體上的酶還能夠。
2、咨詢題:一種酶只能催化一種化學反應,而在生產(chǎn)實踐中,專門多產(chǎn)物的形成差不多上通過一系列的酶促反應才能得到的。
設想:將合成酶的直截了當固定。
優(yōu)點:成本,操作。
一、基礎(chǔ)知識
(一)固定化酶的應用實例
1、高果糖漿是指含量為左右的糖漿,能將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖的
2、酶
是“
2、使用固定化酶技術(shù),將這種酶固定在一種的載體上,再將這些酶顆粒裝到一個反
應柱內(nèi),柱子底端裝上分布著許多的篩板,酶顆粒無法通過篩板的小孔,而反應溶液
卻能夠自由出入。生產(chǎn)過程中,將葡萄糖溶液從反應柱的注入“使前萄糖溶液流
過反應柱,與接觸,轉(zhuǎn)化成果糖,從反應柱的流出。反應柱■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。
(二)固定化細胞技術(shù)
1、固定化酶和固定化細胞是利用或方法將酶或細胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù),
包括.、和O
2、一樣來講,前更適合采納和固定,而細胞多采納固定化。
這是因為細胞體積比酶分子的體積大;體積大的細胞難以被或,而個小
3、的酶容
易從包埋材料中0
3、包埋法法固定化細胞,立即微生物細胞包埋在不溶于水的的載體中。常用
的載體有、、、和等。
二、實驗操作
(一)制備固定化酵母細胞
1 .酵母細胞的活化
活化確實是處于狀態(tài)的微生物重新復原正常的生活狀態(tài)。
2 .配制物質(zhì)的量的濃度為0.05mol/L的CaCL溶液
3 .配制海藻酸鈉溶液加熱溶化海藻酸鈉時要注意加熱,—幾次,并不斷,直到海藻酸鈉—為
止。假如加熱太快,海藻酸鈉會發(fā)生一0
4 .海藻酸鈉溶液與酵母菌細胞混合
將海藻酸鈉溶液泠卻至,加入已活化的海藻酸鈉溶液,進行充分攪拌,使其混合—,在轉(zhuǎn)移至,
(二)用固定化酵母細胞發(fā)酵
1 .
4、將固定好的酵母細胞(凝膠珠)用蒸儲水沖洗2-3次。
2 .將10舟簡萄糖溶液轉(zhuǎn)移至錐形瓶中,加入固定好的酵母細胞,置于C下發(fā)酵(時
刻)。
三、結(jié)果分析與評判
(-)觀看凝膠珠的顏色和形狀
假如制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色,講明海藻酸鈉濃度濃度,該種凝膠珠包埋的酵母細胞數(shù)目—,阻礙實驗成效:假如形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形,則講明海藻酸鈉濃度濃度—,制作失敗,需要再作嘗試。
(二)觀看發(fā)酵的葡萄糖溶液
利用固定的酵母細胞發(fā)酵產(chǎn)生酒精,能夠看到產(chǎn)生了專門多,同時會聞到。四、課題延伸
工業(yè)生產(chǎn)中,細胞的固定化技術(shù)是在的條件下進行的。
練習
1.答:直截了當使用酶、固定化酶和固定
5、化細胞催化的優(yōu)缺點如下表所示。
類型
優(yōu)點
不足
直截了當使用酶
催化,_、
等0
對環(huán)境條件專門—,容易:溶液中的
酶,不能被再次利用,提高了生產(chǎn)成本:
反應后酶會混在產(chǎn)物中,可能一
固定化酶
酶既能,又
能,同時,固定在載
體上的酶還能夠被O
一種旃只能催化化學反應,而在生產(chǎn)實踐中,專門多產(chǎn)物的形成都通過一系列的酶促反應才能得到的。
固定化細胞
成本―,操作O
固定后的酶或細胞與反應物不容易接近,可能導
致等。
3 .提示:能夠從酶的結(jié)構(gòu)的多樣性,對理化條件的敏銳程度等角度摸索。
【知識拓展】
1、酵母細胞的活化。在缺水?的狀態(tài)下,微生物會處于_二
6、狀態(tài)?;罨_實是r讓處于休眠狀態(tài)的微生物酵母細胞所需要的活化時刻較短,一樣需要0.5?lh,教師需要提早做好預備…此外,酵母細胞活化時體積會變大,因此活化前應該選擇體積足夠大的容器,以幸免酵母細J包的活化液溢出容器外。
2、是操作中最重要的一環(huán),涉及到實驗的成敗,教師一定要提醒學.生按
???
照教材的提示進行操作。海藻酸鈉的濃度涉及到固定化細胞的質(zhì)量。假如海藻酸鈉濃度過高,將專門難形成凝膠珠:假如濃度過低,形成的凝膠珠所包埋的酵母細胞的數(shù)目少,阻礙實驗成效。
3、剛形成的凝膠珠應在中浸泡一段時刻,以便形成穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)。檢驗凝膠珠的質(zhì)
量是否合格,能夠使用下列方法。一是用銀子夾起一個凝膠珠放在實驗桌上用手擠壓,假如凝膠珠不容易破裂,沒有液體流出,就講明凝膠珠的制作成功。二是在實驗桌上用力摔打凝膠珠,假如凝膠珠專門容易彈起,也能講明制備的凝膠珠是成功的。