高中生物 4.3《酵母细胞的固定化》教案4 新人教版选修1

用心 爱心 专心1 课 题课课 题题 3 3 酵母细胞的固定化酵母细胞的固定化 备课时间备课时间上课时间上课时间总课时数总课时数 知识与知识与 技能技能 1 识记固定化技术的常用方法 2 理解固定化酵母细胞的制备过程 3 知道固定化酶的实例 过程与过程与 方法方法 1 固定化细胞技术 2 制备固定化酵母细胞的过程 课程课程 目标目标 情感态度情感态度 与价值观与价值观 通过固定化技术的发展过程 培养科学探究精神 同时领会研究的 科学方法 教学重点教学重点制备固定化酵母细胞 教学难点教学难点 制备固定化酵母细胞 教学过程教学过程二次备课二次备课 一 情境导入一 情境导入 在应用酶的过程中 人们发现了一些实际问题 酶通常对强酸 强碱 高温和有机溶剂等条件非常敏感 容易失活 溶液中的酶很难回收 提高了 生产成本 也可能影响产品质量 在本课题中 我们将动手制备固定化酵母 细胞 体会固定化酶的作用 二 授新课二 授新课 1 基础知识 基础知识 1 固定化酶的应用实例 生产高果糖浆 1 高果糖浆的生产原理 2 葡萄糖异构酶固定 将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上 装入反 应柱中 3 高果糖浆的生产操作 识图 4 5 反应柱 从反应柱上端注入葡萄糖溶液 从下端流出果糖溶液 一个反应柱可连续 使用半年 2 固定化技术的方法 识图 4 6 固定方法 将酶和细胞固定化方法有包埋法 化学结合法和物理吸附法 葡萄糖异构酶 果糖葡萄糖 用心 爱心 专心2 比较 酶和细胞的固定方法和特点 固定对 象 酶细胞 适宜固 定法 化学结合法 物理吸附 法 包埋法 特 点 体积小 固定一种酶 包埋法容易丢失 体积大 固定一系列酶 难以化学结合和吸附 思考 1 对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么 吸附法 思考 2 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 酶 细胞 若将蛋白质变成氨基酸 应当固定 酶 细胞 3 固定细胞的材料 固定细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料 如明胶 琼脂糖 海藻 酸钠 醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等 2 实验设计 实验设计 1 制备固定化酵母细胞 1 酵母细胞的活化 1g 干酵母 10mL 蒸馏水 50mL 烧杯 搅拌均匀 放置 1h 使之活化 思考 3 活化是指让处于休眠状态的微生物重新恢复正常生活状态的过 程 2 配制 CaCl2溶液 0 83gCaCl2 150mL 蒸馏水 200mL 烧杯 溶解备用 3 配制海藻酸钠溶液 0 7g 海藻酸 10mL 水 50mL 烧杯 酒精灯微火 或间断 加热 并不 断搅拌 使之溶化 蒸馏水定容到 10mL 思考 4 微火加热并不断搅拌的目的是什么 防止海藻酸南焦糊 4 海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合 将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温 加入活化酵母细胞液 搅拌后吸入到 注射器中 用心 爱心 专心3 思考 5 为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞 防止高温杀死酵母细胞 5 固定化酵母细胞 以恒定速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到 CaCl2溶液中 形成凝胶珠状 颗粒 2 固定化酵母细胞的发酵 6 冲洗 将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗 2 3 次 7 发酵 150mL10 葡萄糖 固定化酵母细胞 200mL 锤形瓶 密封 25 发酵 24h 思考 6 发酵过程中锥形瓶为什么要密封 酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件 思考 7 锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的 酵母菌进行无氧呼吸产 生的 思考 8 在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中 需要无菌操 作码 需要 3 发酵操作 发酵操作 三 当堂反馈三 当堂反馈 例 1 关于酵母菌的叙述 正确的是 A 酵母菌在营养物质充足时 环境适宜时 依靠有性生殖进行繁殖 B 酵母菌的代谢类型是异养厌氧型 C 酵母菌的生物膜系统包括细胞膜 核膜 各种的细胞器膜等膜 D 用酵母菌酿酒时 应先密封后通气 解析 酵母菌在环境适宜时进行出芽生殖 环境不良时进行孢子生殖 代 谢类型为异养兼性厌氧型 酵母菌细胞为真核细胞 因此具有生物膜系统 在酿酒时 应当先通气后密封 答案 C 例 2 研究认为 用固定化酶技术处理污染物是很有前途的 如将大肠杆菌 得到的三酯磷酸酶固定到尼龙膜上制成制剂 可用于降解残留在土壤中的有 机磷农药 于微生物降解相比 其作用不需要适宜的 A 温度 B 酸碱度 C 水分 D 营养 解析 本题考察酶和细胞的比较 二者的正常活动都需要一定的条件 如 温度 酸碱度 水份等 但是酶本身是一种大分子物质 不需要营养 而细 酵母细胞的活化配制 CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液 将海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合将海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合 固定化酵母细胞冲洗凝胶珠酒精发酵 用心 爱心 专心4 胞的生活离不开营养物质 答案 D 四 课堂小结四 课堂小结 酵 母 细