江苏省射阳县第二中学高三生物教学资料 酵母细胞的固定化活动导学案（无答案）.doc

酵母细胞的固定化活动导学案 【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。【重点难点】：固定化酶和固定化细胞的作用和原理、尝试制备固定化酵母细胞【活动方案】： 活动一：基础知识梳理：1高果糖浆的生产需要使用 ，它能将葡萄糖转化成果糖。这种酶的 好，可以持续发挥作用。但是，酶溶解于葡萄糖溶液后，就无法从糖浆中回收，造成很大的浪费。2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 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。3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。思考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 。例题：下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是a琼脂糖、明胶 b醋酸纤维素、海藻酸钠 c聚丙烯酰胺 d氯化钙、聚乙烯树脂活动二、实验操作（一）、制备固定化酵母细胞制备固定化酵母细胞需要的材料是 、 和 。1. 酵母菌的活化 活化就是处于 状态的微生物重新恢复正常的生活状态。2. 配制物质的量尝试为0.05mol/l的cacl2溶液。3. 配制海藻酸钠溶液。思考加热溶化海藻酸钠时微火加热并不断搅拌的目的是什么？4. 海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合。思考为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？5. 固定化酵母细胞以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的 溶液中，并浸泡 (时间)。(二) 用固定化酵母细胞发酵1. 将固定好的酵母细胞用 冲洗2-3次。2. 发酵时的温度就为 ，时间 。思考发酵过程中锥形瓶为什么要密封？思考锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？活动三、结果分析与评价：1、 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 ，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。2、 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 ，同时会闻到 。【疑难点拨】：1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0.51小时。2如何检验凝胶珠的质量是否合格。提示：检验凝胶珠的质量是否合格，可以采用以下方法。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，也表明制备的凝胶珠是成功的。【反馈练习】：1、下图为固定化酶的反应柱示意图，请据图回答： 请在横线上填出各标号名称。 。 与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是 和 ，固定化细胞的优点是_。 的作用是 。 制作固定葡萄糖异构酶所用的方式有_或_。 据图说出反应柱的作用原理 。2、下列关于酶和细胞的固定化的叙述不正确的是a酶分子很小，易采用包埋法固定b酶分子很小，易采用化学结合法或物理吸附法固定c细胞个大，难被吸附或结合 d细胞易采用包埋法固定3、将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态，下面加快的一项是aco2的释放 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 b包埋 c连接 d将酶加工成固体【课后作业】：1、下列有关酶的应用的叙述正确的是a酶对重金属盐不敏感，但对低温、强酸、强碱非常敏感 b加酶洗衣粉因为添加了酶制剂，比普通洗衣粉更易污染环境c固定化酶可以反复利用，但反应物与酶接触受影响而会降低反应效率d酶的催化功能很强，但需给以适当的营养物质才能较长时间维持其作用2.在制备固定化酵母细胞的实验中，cacl2溶液的作用是 a用于调节溶液的ph b用于进行离子交换c用于胶体聚沉,使凝胶珠形成稳定结构 d用于为酵母提供ca23用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液时，为了能产生酒精，下列措施错误的是a、向瓶内泵入氧气 b、应将装置放于适宜的条件下进行c、瓶内应富含葡萄糖等底物 d、应将瓶口密封，效果更好4利用如图装置进行果酒发酵实验，下列说法不正确的是a整套装置需作灭菌处理，过滤膜应能阻止细胞通过，方能防止杂菌污染b通气一段时间后，b瓶中有气泡产生c若继续进行果醋发酵，应接种醋酸菌，不断通气，并适当降低温度d向a瓶培养液中加入固定化酵母，发酵一段时间凝胶珠可能上浮5某小组为研究脱气对酵母菌在培养初期产气量的影响，进行了甲、乙2组实验，实验装置如右图所示，除图中实验处理不同外，其余条件相同。一段时间内产生co2总量的变化趋势是6下列关于固定化酶中用到的反应柱的理解中。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，酶能够通过 7. 如果反应物是大分子物质，采用那种方法催化受限制a直接使用酶 b使用化学方法结合的酶c使用固定化细胞 d使用物理吸附法固定的酶8固定化细胞常用包埋法固定，原因是a包埋法固定操作最简便 b包埋法对酶活性的影响最小c包埋法固定具有普遍性 d细胞体积大，难以被吸附或结合9（多选）下列有关固定化酶正确的叙述是a固定化酶技术不适于催化一系列酶促反应b有利于酶与产物分离，提高产物品质c能自由出入依附的载体d虽然酶已被固定，但也需要定期更换10 固定化细胞对酶的活性影响最小，根本原因是a避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程 b固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用c催化反应结束后，能被吸收和重复利用d细胞结构保证了各种酶在细胞内化学反应中有效的发挥作用11. 关于酵母细胞活化的说法，不正确的是a酵母细胞活化就是由无氧呼吸变成有氧呼吸 b酵母细胞活化所需要的时间较短 c活化就是让处于休眠状态的细胞恢复生活状态 d酵母细胞活化后体积增大 12 对配制海藻酸钠溶液的叙述不准确的是 a加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环 b.海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量c海藻酸钠的浓度过高，易形成凝胶珠 d海藻酸钠浓度过低，形成凝胶珠内包埋细胞过少13.下列关于固定化酶技术说法中，正确的是a固定化酶技术就是固定反应物，让酶依附着载体围绕反应物旋转的技术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的技术14.下列有关固定化酵母细胞制备步骤正确的是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人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15.右图为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需瞬间高温灭菌 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，每次生产前需重新装填反应柱16.下图表示酵母菌的细胞结构及部分相关的实验装置和实验结果，请回答： （1）图1可产生co2的场所有 （填标号），产生酒精的场所是 （填标号）。（2）图2表示制作果酒的简易装置。制作过程中需要适时拧松瓶盖，但不能完全打开，其目的是 ；随着发酵时间的推移，拧松瓶盖间隔时间延长，原因是 。（3）血球计数板是酵母菌计数的常用工具。某类型血球计数板规格为1mm1mm其计数室以双线等分成25个中方格，