酶的研究和应用高三生物一轮复习

1、第二章第二章 酶的研究和应用酶的研究和应用【考纲考点】【考纲考点】考试说明考试说明等级要求等级要求酶在洗涤等方面的应用酶在洗涤等方面的应用A制备和应用固定化酶制备和应用固定化酶A探究酶在洗涤方面的作用（实验）探究酶在洗涤方面的作用（实验）B酵母细胞的固定化技术（实验）酵母细胞的固定化技术（实验）BA近五年江苏高考关于本章的考察情况：近五年江苏高考关于本章的考察情况：0922考察酶的应用考察酶的应用103考察酶的本质考察酶的本质1115考察酶的制备和应用考察酶的制备和应用1216考察探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果考察探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果17考察酶和固定化酵母细胞的研究与应用

2、的知识考察酶和固定化酵母细胞的研究与应用的知识136考察固定化酶和固定化细胞技术考察固定化酶和固定化细胞技术命题趋势命题趋势l由上述分析可以看出这部分知识在每年的生物高由上述分析可以看出这部分知识在每年的生物高考都有出现，且主要集中在对考都有出现，且主要集中在对加酶洗衣粉，固定加酶洗衣粉，固定化酶和酵母细胞的知识的考察化酶和酵母细胞的知识的考察。预计。预计2014年的年的生物高考仍将考察这些内容，且主要以生物高考仍将考察这些内容，且主要以选择题选择题的的形式呈现。因此复习备考的过程中，注意加强这形式呈现。因此复习备考的过程中，注意加强这部分相关知识的学习。部分相关知识的学习。学习目标学习目标l

3、1.简述加酶洗衣粉去除衣服污渍的原理简述加酶洗衣粉去除衣服污渍的原理l2.尝试去除衣物上的油渍，汗渍，血渍的方法，尝试去除衣物上的油渍，汗渍，血渍的方法，验证加酶洗衣粉的洗涤效果验证加酶洗衣粉的洗涤效果l3，探究不同温度下加酶洗衣粉的洗涤效果，探究不同温度下加酶洗衣粉的洗涤效果l4，简述固定化酶，固定化细胞的应用，原理和，简述固定化酶，固定化细胞的应用，原理和意义意义l5.说出制备固定化酶，固定化细胞的一般方法说出制备固定化酶，固定化细胞的一般方法l6.尝试用包埋法制备固定化酵母细胞，并利用固尝试用包埋法制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行发酵。定化酵母细胞进行发酵。考点考点1探究加酶

4、洗衣粉的洗涤效果探究加酶洗衣粉的洗涤效果1.1.普通洗衣粉：普通洗衣粉：加酶洗衣粉是指含有加酶洗衣粉是指含有 的洗衣粉的洗衣粉,目前常用的目前常用的酶制剂有四类：酶制剂有四类： 、 、 、 。其中应。其中应用最广泛、效果最明显的是用最广泛、效果最明显的是 和和 。酶制剂酶制剂蛋白酶蛋白酶 脂肪酶脂肪酶 淀粉酶淀粉酶 纤维素酶纤维素酶 碱性蛋白酶碱性蛋白酶 碱性脂肪酶碱性脂肪酶用特殊的化学物质将酶包裹，与其他洗衣粉隔开。遇水后又很快溶解发挥作用。3.加酶洗衣粉中的酶制剂加酶洗衣粉中的酶制剂碱性蛋白酶碱性蛋白酶碱性脂肪酶碱性脂肪酶淀粉酶淀粉酶纤维素酶纤维素酶原原理理把把蛋白质蛋白质分解分解为可溶性

5、的为可溶性的AA或小分子或小分子肽肽把把脂肪脂肪分解分解为可溶性的为可溶性的脂肪酸和甘脂肪酸和甘油油把把淀粉淀粉分解为分解为麦芽糖麦芽糖把纤维素分解为把纤维素分解为G。主要作用主要作用污渍污渍类型类型血渍，奶渍等血渍，奶渍等 食用油渍食用油渍土豆泥土豆泥粥，粥，不去污不去污影响影响因素因素温度，酸碱度和表面活性剂温度，酸碱度和表面活性剂碱性蛋白酶碱性蛋白酶碱性脂肪酶碱性脂肪酶淀粉酶淀粉酶纤维素酶纤维素酶酶制酶制剂的剂的来源来源和特和特点点通过基因工程获得，具有通过基因工程获得，具有耐酸碱，忍受表面活性耐酸碱，忍受表面活性剂和较高温度的能力剂和较高温度的能力。使用酶时需要使用特殊材。使用酶时需要

6、使用特殊材料层层包裹，该材料遇水溶解。料层层包裹，该材料遇水溶解。优点优点降低了表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，减少了降低了表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，减少了对环境的污染对环境的污染l【例【例1】用加酶洗衣粉洗涤衣物时，下列说法不】用加酶洗衣粉洗涤衣物时，下列说法不正确的是：正确的是：A可用加酶洗衣粉洗涤毛料衣物可用加酶洗衣粉洗涤毛料衣物B一般先用热水浸开，再调到适宜温度一般先用热水浸开，再调到适宜温度C水温太低使洗衣粉中的酶失活后不能再恢复水温太低使洗衣粉中的酶失活后不能再恢复D使用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉洗衣物后应立即使用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉洗衣物后应立即洗双手洗双手高中生物探究性实验

7、设计专题高中生物探究性实验设计专题1.1.探究性实验一般包括：探究性实验一般包括：课题、假设、设计实验、课题、假设、设计实验、预期、完成实验、观察并记录结果（有时需收集数据）预期、完成实验、观察并记录结果（有时需收集数据）、分析结果（数据）并推导结论、分析结果（数据）并推导结论七个基本内容。七个基本内容。（一）提出课题（一）提出课题课题即为实验的题目课题即为实验的题目 （二）假设（二）假设假设一般分为两个步骤：第一步，假设一般分为两个步骤：第一步，提出假设提出假设，即依据发现，即依据发现的事实材料或已知的科学原理，通过创造性思维，提出初的事实材料或已知的科学原理，通过创造性思维，提出初步假定；

8、第二步，步假定；第二步，做出预期做出预期( (推断推断) )，即依据提出的假设，即依据提出的假设，进行推理，得出假定性的结论。进行推理，得出假定性的结论。 （三）设计实验（三）设计实验1 1、单一变量原则、单一变量原则实验变量、反应变量和无关变量实验变量、反应变量和无关变量 实验变量，也称为自变量实验变量，也称为自变量，指实验中由实验者所操，指实验中由实验者所操纵的因素或条件。纵的因素或条件。反应变量，亦称因变量反应变量，亦称因变量，指实验中由于实验变量而，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。引起的变化和结果。 在在“温度对酶活性温度对酶活性”的实验中，所给定的的实验中，所给定的低温低温(

9、 (冰块冰块) )、适温适温(37)(37)、高温、高温( (沸水浴沸水浴) )就是实验变量就是实验变量。而由于。而由于低温、低温、适温、高温条件变化，唾液淀粉酶水解淀粉的活性也随之适温、高温条件变化，唾液淀粉酶水解淀粉的活性也随之变化，这就是反应变量变化，这就是反应变量，该实验即在于获得和解释，该实验即在于获得和解释温度变化温度变化( (实验变量实验变量) )与酶的活性与酶的活性( (反应变量反应变量) )的因果关系的因果关系. . 无关变量，也称控制变量无关变量，也称控制变量，指实验中除实验变量以外，指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。显然，无关变量的影响实验现象或结果

10、的因素或条件。显然，无关变量会对反应变量有干扰作用，会对反应变量有干扰作用，例如，上述实验中除实验变量例如，上述实验中除实验变量( (低温、适温、高温低温、适温、高温) )以外以外，PHPH、试管洁净程度、唾液新鲜程度、可溶性淀粉浓度、试管洁净程度、唾液新鲜程度、可溶性淀粉浓度和纯度、试剂溶液的剂量、浓度和纯度，实验操作程度和纯度、试剂溶液的剂量、浓度和纯度，实验操作程度，温度处理的时间长短，温度处理的时间长短等等，都属于无关变量等等，都属于无关变量 2 2、对照性原则、对照性原则一个实验总分为实验组和对照组。一个实验总分为实验组和对照组。实验组实验组，是接受实验，是接受实验变量处理的对象组：

11、变量处理的对象组：对照组对照组，也称控制组，对实验假设，也称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组，而言，是不接受实验变量处理的对象组， 通常有以下对照类型：通常有以下对照类型： （1 1）空白对照）空白对照 指不做任何实验处理的对象组。指不做任何实验处理的对象组。 例如，在例如，在“生物组织中可溶性还原糖的鉴定生物组织中可溶性还原糖的鉴定”的实验中的实验中，向甲试管溶液加入试剂，而乙试管溶液不加试剂，一起向甲试管溶液加入试剂，而乙试管溶液不加试剂，一起进行沸水浴，比较它们的变化。进行沸水浴，比较它们的变化。 （2 2）自身对照）自身对照, ,指实验与对照在同一对象上进行，即不指

12、实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组。另设对照组。“植物细胞质壁分离和复原植物细胞质壁分离和复原”实验，就是实验，就是典型的自身对照典型的自身对照 （3 3）条件对照）条件对照。（增强或抑制）。（增强或抑制）例如甲组：饲喂甲状腺激素例如甲组：饲喂甲状腺激素( (实验组实验组) )；乙组：饲喂甲状腺；乙组：饲喂甲状腺抑制剂抑制剂( (条件对照组条件对照组) )；丙组：不饲喂药剂；丙组：不饲喂药剂( (空白对照组空白对照组) )； 。 （4 4）相互对照）相互对照（无空白对照）。（无空白对照）。 3 3、科学性原则、科学性原则是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材是指实验目的要明确，实验

13、原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则，都要具有可行性。领域的基本原则，都要具有可行性。 5 5、重复性原则：重复实验一般指别人、重复性原则：重复实验一般指别人( (自己自己) )按你的实验按你的实验方法做实验。方法做实验。 4 4、随机性原则：、随机性原则：被研究的样本是从整体中任意抽取的。被研究的样本是从整体中任意抽取的。意义在于意义在于消除或减少系统误差消除或减少系统误差；平衡各种条件，；平衡各种

14、条件，避免实验避免实验结果的误差。结果的误差。1、探究酶的高效性、探究酶的高效性3 3、温度对酶活性的影响、温度对酶活性的影响 4、PH对酶活性的影响对酶活性的影响 PH。1号试管：强酸号试管：强酸(Hcl);2号试管为蒸馏号试管为蒸馏水水;3号试管为强碱（号试管为强碱（NaOH).三、考查点及解题技巧三、考查点及解题技巧（一）课题的考查（一）课题的考查 通常对课题的考查要求考生以合乎规范的方式通常对课题的考查要求考生以合乎规范的方式写出或补充课题，写出或补充课题，难度不大，但要注意以下两点难度不大，但要注意以下两点：1、要紧扣试题的意图，不、要紧扣试题的意图，不能偏题。能偏题。2、课题是具体

15、的、有明确的目标，不能大而空洞，如果、课题是具体的、有明确的目标，不能大而空洞，如果试题的意图是试题的意图是“探究不同光照强度对光合作用的影响探究不同光照强度对光合作用的影响”，而回答，而回答成成“探究光照对光合作用的影响探究光照对光合作用的影响”即为偏题，不具体。即为偏题，不具体。 （二）假设的考查（二）假设的考查 一般要求根据试题中给出的材料、用具和药品，提出一种可检测一般要求根据试题中给出的材料、用具和药品，提出一种可检测的解释，因为后面的实验步骤的设计具体就是寻找证据检验假设的解释，因为后面的实验步骤的设计具体就是寻找证据检验假设成立与否，从而得出结论。等同于验证性实验的实验原理成立与

16、否，从而得出结论。等同于验证性实验的实验原理 （三）实验预期的考查（三）实验预期的考查 是常考点，有两种情况，一是预期最可能的结果，二是预期各种是常考点，有两种情况，一是预期最可能的结果，二是预期各种可能的结果。可能的结果。该点一般和结论一起考查。该点一般和结论一起考查。 （四）实验步骤设计的考查（四）实验步骤设计的考查步骤的一般顺序：步骤的一般顺序： A选材：选材：选材应保持条件相同选材应保持条件相同（如：日龄相同、体重相近的雄性（如：日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠）成年大白鼠）B编组标号：研究对象、器皿等要编组标号：研究对象、器皿等要编组标号编组标号，设立实验组和对照，设立实验组和对照

17、组；组；C实验处理：实验处理：分别对实验组和对照组施加单一变量分别对实验组和对照组施加单一变量；除实验变量；除实验变量外，对外，对实验组和对照组实验组和对照组的培养、饲养等条件应要相同，即的培养、饲养等条件应要相同，即控制无控制无关变量关变量。后面步骤中要用到的东西，如果题目没有给出，则必须。后面步骤中要用到的东西，如果题目没有给出，则必须在前面的步骤中准备好，如实验中要用蔗糖液，而题目中只给出在前面的步骤中准备好，如实验中要用蔗糖液，而题目中只给出蔗糖，我们就要先配制好蔗糖液；题目中如果已经给好（如给的蔗糖，我们就要先配制好蔗糖液；题目中如果已经给好（如给的是配好的试剂），则不能再配制了。是

18、配好的试剂），则不能再配制了。总结：、分组并编号、前期共性处理；总结：、分组并编号、前期共性处理； 、实验变量、实验变量处理；处理；3 3、后期共性处理；、后期共性处理； 4 4、观察现象，记录结果；、观察现象，记录结果；(2012.33). (8 (2012.33). (8 分分) )为探究为探究低浓度低浓度NaHSO3NaHSO3溶液对水稻光合溶液对水稻光合速率的影响速率的影响, ,某研究小组做了如下实验某研究小组做了如下实验, ,请完成实验报告请完成实验报告, ,并回答下列问并回答下列问(1)(1)实验报告实验报告材料用具材料用具: : 乳熟期的温室盆乳熟期的温室盆栽水稻栽水稻,1 mm

19、ol/ L NaHSO3 ,1 mmol/ L NaHSO3 溶液溶液, ,蒸馏水蒸馏水, ,喷壶喷壶, ,光合分析光合分析测定仪等。测定仪等。实验步骤实验步骤: : 第一步第一步: :选取若干选取若干 _的水稻植株随机平均分成甲、乙两组的水稻植株随机平均分成甲、乙两组, ,甲组为对照组甲组为对照组, ,乙乙组为实验组。第二步组为实验组。第二步: :每天傍晚分别将等量的每天傍晚分别将等量的 _、 _喷洒在甲、乙两组的水稻叶片喷洒在甲、乙两组的水稻叶片上上, ,次日上午测定光合速率。次日上午测定光合速率。结果与分析结果与分析: : 实验结果见图实验结果见图1,1,经分析可以得出的结论经分析可以得

20、出的结论是是 _。(2)(2)研究发现研究发现NaHSO3 NaHSO3 增加了叶片内叶绿体形成增加了叶片内叶绿体形成ATP ATP 的能的能力力, ,推测其作用部位是叶绿体的推测其作用部位是叶绿体的_,_,进而加快对图进而加快对图2 2中中 _(_(填字母填字母A A D)D)物质物质的利用。的利用。(3)(3)研究小组利用上述条件设计实验研究小组利用上述条件设计实验, ,证明了证明了0. 2 0. 2 umol/ L umol/ L 硫酸甲酯吩嗪硫酸甲酯吩嗪(PMS)(PMS)和和1 mmol/ L NaHSO3 1 mmol/ L NaHSO3 效应相同效应相同, ,两者共同处理既两者共

21、同处理既不存在累加效应不存在累加效应, ,也无抑制效应也无抑制效应。请在答请在答题题卡卡的指定位置用柱形图绘制出实验结果的指定位置用柱形图绘制出实验结果( (实验光照强度为实验光照强度为1 000 umolm-2s-1)1 000 umolm-2s-1)。4.加酶洗衣粉的有关实验探究加酶洗衣粉的有关实验探究探究加酶洗衣粉和普探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果通洗衣粉的洗涤效果探究温度对加探究温度对加酶洗衣粉洗涤酶洗衣粉洗涤效果影响效果影响探究不同类型的探究不同类型的加酶洗衣粉的洗加酶洗衣粉的洗涤效果涤效果自变量自变量 洗衣粉的种类洗衣粉的种类温度温度加酶洗衣粉的加酶洗衣粉的种类种类自变量自变

22、量的处理的处理同一品牌的两种同一品牌的两种洗衣粉洗衣粉温度差不要温度差不要过大过大同一品牌的蛋白同一品牌的蛋白酶，脂肪酶，复酶，脂肪酶，复合酶洗衣粉合酶洗衣粉因变量因变量 污染物的清除情况污染物的清除情况因变量因变量的观察的观察指标指标污染物的减少程度或者清洁程度污染物的减少程度或者清洁程度探究加酶洗探究加酶洗衣粉和普通衣粉和普通洗衣粉的洗洗衣粉的洗涤效果涤效果探究温度对加酶探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果洗衣粉洗涤效果影响影响探究不同类型的探究不同类型的加酶洗衣粉的洗加酶洗衣粉的洗涤效果涤效果无关变量无关变量 洗衣粉的用洗衣粉的用量水量温度量水量温度污物的种类污物的种类和大小洗涤和大小洗涤的时间

23、漂洗的时间漂洗的时间和次的时间和次数等数等洗衣粉的用量水洗衣粉的用量水量污物的种类和量污物的种类和大小洗涤的时间大小洗涤的时间漂洗的时间和次漂洗的时间和次数等数等洗衣粉的用量水洗衣粉的用量水量温度污物的种量温度污物的种类和大小洗涤的类和大小洗涤的时间漂洗的时间时间漂洗的时间和次数等和次数等无关变量无关变量的控制的控制相同且适宜相同且适宜实验结果实验结果加酶优于普加酶优于普通通某一温度最好，某一温度最好，高于低于都不好高于低于都不好对油渍汗渍和血对油渍汗渍和血渍的洗涤效果渍的洗涤效果实验结论实验结论加酶具有高加酶具有高效性，考虑效性，考虑酶的专一性酶的专一性需要适宜的水温需要适宜的水温复合酶含有

24、多种复合酶含有多种酶，去污种类多，酶，去污种类多，效果好效果好(2010.3)某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质下列叙述正确的是A.该蛋白酶分子结构中至少古有l29个氨基酸和l29个羧基B.该蛋白酶溶液与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应C.利用透析法纯化该蛋白酶时，应以蒸馏水作为透析液D.用含该蛋白酶的洗衣粉击除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好 真题练习真题练习（2011.152011.15）下列有关酶的制备和应用的叙述，）下列有关酶的制备和应用的叙述，正确的是正确的是A A酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶B B透析、电泳和酸解等

25、方法常用于酶的分离与纯化透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化C C棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤D D多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层【答案】：【答案】：（2012.162012.16）下列关于）下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果冶的叙述衣粉的洗涤效果冶的叙述, ,合理的是合理的是A. A. 先用热水溶解洗衣粉先用热水溶解洗衣粉, ,再将水温调节到最适温度再将水温调节到最适温度B. B. 实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污

26、渍的残留程度留程度C. C. 相同相同pH pH 时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉D. D. 衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果【答案】：【答案】：酶制剂存在的缺陷：酶制剂存在的缺陷： 1 1、通常对、通常对强酸、强碱、高温和有机溶强酸、强碱、高温和有机溶剂等剂等条件非常敏感，容易失活；条件非常敏感，容易失活； 2 2、溶液中的酶、溶液中的酶很难回收很难回收，不能被再次，不能被再次利用，提高了生产成本；利用，提高了生产成本； 3 3、反应后会混在产物中，可能影响产反应后会混在产物中，可能影响产品质量。品质量。1 1、固定

27、化酶技术固定化酶技术。即将酶固定在一定空间内的。即将酶固定在一定空间内的技术（如固定在不溶于水的载体上）。技术（如固定在不溶于水的载体上）。2 2、固定化酶技术的、固定化酶技术的优点优点：（1 1）使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；）使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；（2 2）固定在载体上的酶可以被反复利用。）固定在载体上的酶可以被反复利用。（1 1）高果糖浆是）高果糖浆是果糖果糖含量为含量为42%42%左右的糖浆。作左右的糖浆。作为蔗糖的替代品，高果糖浆不会像蔗糖那样诱发为蔗糖的替代品，高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病，对人的健康有肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病，

28、对人的健康有利。利。3.固定化酶的应用实例固定化酶的应用实例考点考点2酵母细胞的固定化酵母细胞的固定化一、固定化酶技术一、固定化酶技术4 4、生产高果糖浆需要、生产高果糖浆需要葡萄糖异构酶葡萄糖异构酶；其作用是将葡萄糖；其作用是将葡萄糖转化为果糖；这种酶稳定性好，可持续发挥作用。转化为果糖；这种酶稳定性好，可持续发挥作用。5 5、固定化酶技术生产高果糖浆的图示：、固定化酶技术生产高果糖浆的图示：注意反应柱的各部分注意反应柱的各部分名称。名称。你能说出反应柱的优你能说出反应柱的优点吗？点吗？练习：练习：1 1、下列说法不正确的是（、下列说法不正确的是（ ）A A、葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触，

29、转化成的是果、葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成的是果糖糖B B、从固定化酶反应柱下端流出的是果糖、从固定化酶反应柱下端流出的是果糖C C、高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿、高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病和心血管病D D、酶溶解于葡萄糖溶液，可以从糖浆中回收、酶溶解于葡萄糖溶液，可以从糖浆中回收2 2、研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。、研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌得到的如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成制固定到尼龙膜上制成制剂，可以用来降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生剂，可以

30、用来降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解相比，其作用不需要适宜的（物降解相比，其作用不需要适宜的（ ）A A、温度、温度 B B、PHPHC C、水分、水分 D D、营养、营养 3. 3.思考：在生产实际中使用固定化酶技术有无思考：在生产实际中使用固定化酶技术有无不足不足? ?如有不足如有不足, ,怎么办怎么办? ?有。一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实有。一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实际中很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才际中很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能进行，所以操作比较麻烦。可采用固定化细胞能进行，所以操作比较麻烦。可采用固定化细胞技术。技术。二、固定化

31、细胞技术二、固定化细胞技术1 1、概念：、概念：利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间的技利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间的技术。术。2.2.将酶或细胞固定化的方法将酶或细胞固定化的方法将酶（或细胞）包埋在将酶（或细胞）包埋在细微网格里细微网格里将酶（或细胞）相将酶（或细胞）相互连接起来互连接起来将酶（或细胞）吸附在将酶（或细胞）吸附在载体表面上载体表面上包埋法包埋法化学结合法化学结合法吸附法吸附法3 3、固定化细胞常用的载体、固定化细胞常用的载体常用的不溶于水的多孔性载体有哪些？常用的不溶于水的多孔性载体有哪些？明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维

32、素、聚丙烯酰胺等酰胺等 1 1、固定化细胞对酶的活性影响最小，根本原因是、固定化细胞对酶的活性影响最小，根本原因是( )( )。A A避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程 B B固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用C C促化反应结束后，能被吸收和重复利用促化反应结束后，能被吸收和重复利用D D细胞结构保证了各种酶在细胞内化学反应中有效的发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挥作用练习：练习：1 1、酵母细胞的活化、酵母细胞的活化思考：思考：(1)(1)关于酵母菌你有哪些知识？关于酵母菌你有哪些知识？(2)(2)

33、什么是活化？什么是活化？(3)(3)怎样活化？怎样活化？(4)(4)应注意什么？应注意什么？实验操作实验操作(1)活化：活化：让处于休眠状态的微生物让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态；重新恢复正常的生活状态；本质本质:加快新陈代谢；加快新陈代谢；(2)(2)方法：加入适量的水。方法：加入适量的水。你能说出理由吗？你能说出理由吗？(3)(3)取取1g1g干酵母，放入干酵母，放入50ml50ml的的小烧杯中，加入蒸馏水小烧杯中，加入蒸馏水10ml10ml，用玻璃棒搅拌，使酵母细胞用玻璃棒搅拌，使酵母细胞混合均匀，成糊状，放置混合均匀，成糊状，放置1h1h左右使其活化左右使其活化. .(4

34、)(4)思考：你认为酵母的活化操作有哪些注意事项？思考：你认为酵母的活化操作有哪些注意事项？1 1、所用容器要大一些；、所用容器要大一些；2 2、要保证酵母菌的活性；、要保证酵母菌的活性；3 3、物种要单一；、物种要单一；4 4、注意水的用量。、注意水的用量。2 2、配制物质的量浓度为、配制物质的量浓度为0.05mol/L0.05mol/L的的CaClCaCl2 2溶液溶液称取无水称取无水CaclCacl2 2 0.83g 0.83g。放入。放入200mL200mL的烧杯中，加的烧杯中，加入入150mL150mL的蒸馏水，使其充分溶解，待用。的蒸馏水，使其充分溶解，待用。你知道还有什么地方可以

35、用到氯化钙？你知道还有什么地方可以用到氯化钙？3 3、配制海藻酸钠溶液、配制海藻酸钠溶液操作：操作：称取称取0.7g0.7g海藻酸钠，放入海藻酸钠，放入50mL50mL小烧杯小烧杯中中. .加人加人10mL10mL水，用酒精灯加热，边水，用酒精灯加热，边加热边搅拌，将海藻酸钠调成糊状，加热边搅拌，将海藻酸钠调成糊状，直至完全溶化，用蒸馏水定容至直至完全溶化，用蒸馏水定容至10mL10mL。注意，注意，加热时要用小火，或者间断加热加热时要用小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止反复几次，直到海藻酸钠溶化为止 加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一

36、环，涉及到实验的成败，一定要按照教材的提示进行涉及到实验的成败，一定要按照教材的提示进行操作。操作。海藻酸钠的浓度海藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞的质量。涉及到固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。数目少，影响实验效果。应当注意什么问题？应当注意什么问题？4 4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合将溶化好的海藻酸钠溶液将溶化好的海藻酸钠溶液冷却冷却至室温，加入已活至室温，加入已活化的醉母细胞，进行充分搅拌，使

37、其混合均匀，化的醉母细胞，进行充分搅拌，使其混合均匀，再转移至注射器中。再转移至注射器中。为什么海藻酸钠溶液要冷却？为什么海藻酸钠溶液要冷却？5 5、固定化酵母细胞、固定化酵母细胞以以恒定的速度恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的制好的Cacl2Cacl2溶液中，观察液滴在溶液中，观察液滴在Cacl2Cacl2溶液中形溶液中形成凝胶珠的情形。将这些凝胶珠在成凝胶珠的情形。将这些凝胶珠在Cacl2Cacl2溶液中溶液中浸泡浸泡30 min30 min左右。左右。刚形成的凝胶珠应在刚形成的凝胶珠应在CaCl2CaCl2溶液中浸泡一段时间，以便溶液中浸泡一段时

38、间，以便形成形成稳定稳定的结构。的结构。检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法：检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法：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，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。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，也能表明制备的凝胶珠是成功的。起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。这一阶段成功与否呢？怎样评价？这一阶段成功与否呢？怎样评价？观察凝胶珠的颜色和形状观察凝胶珠的颜

39、色和形状:成功的标志：成功的标志：圆形或椭圆形，淡黄色，有一定的弹性圆形或椭圆形，淡黄色，有一定的弹性。（二）用固定化细胞发酵（二）用固定化细胞发酵1 1、将固定好的酵母细胞、将固定好的酵母细胞( (凝胶珠凝胶珠) )用用蒸馏水蒸馏水冲洗冲洗2-32-3次。次。 2 2、 将将150mL150mL质量分数为质量分数为10%10%的的葡萄糖溶液转移到葡萄糖溶液转移到200mL200mL的锥形瓶中，再加入固定好的酵母细胞，置于的锥形瓶中，再加入固定好的酵母细胞，置于2525下发酵下发酵24h24h。【小结】【小结】游离酶游离酶固定化酶固定化酶固定化细胞固定化细胞酶的种类酶的种类胞内酶和胞外酶胞内酶和胞外酶胞外酶胞外酶与底物的接与底物的接触面积触面积充分接触充分接触部分接触部分接触催化反应催化反应催化某反应的催化某反应的某个某个环节环节催化某反应的催化某反应的全全过程过程催化效率催化效率最高最高 较高较高较高较高催化的物质催化的物质种类种类各种大分子小分子各种大分子小分子小分子小分子营养营养不需要不需要需要需要游离酶游离酶固定化酶固定化酶固定化细胞固定化细胞回收与重复利用回收与重复利用难难