【人教版】生物选修一：4.3《酵母细胞的固定化》ppt同步课件

如果用海藻酸钠固 定小球藻，凝胶珠 的颜色为 绿色
结果分析与评价
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气泡， 同时会闻到酒味。
还有其他方法鉴定产物吗？
酒精鉴定：酸性的重铬酸钾+酒精——橙色变成灰绿色 CO2鉴定： 澄清石灰水——变浑浊
溴麝香草酚蓝水溶液——由蓝变绿再变黄
例1. 下图是几种固定方法，其中适合固定酵 母细胞的是( D )
【连一连】 固定化酶 固定化细胞
操作容易 对酶活性影响小 固定一系列酶 微生物发酵过程变 成连续的酶反应 反应物是大分子 需要考虑营养条件 需要考虑适宜的温度和pH
三、固定化酵母细胞
酵母细胞在生产中的广泛应用
• 工业生产酒精，解决能源问题 • 酒精在食品行业中应用广泛
配制海藻酸钠溶液
使之溶化→蒸馏水定容到 10mL。
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，搅拌后吸到 注射器中。
固定化酵母细胞
CaCl2的作用：使海藻酸钠胶 体发生聚沉，形成凝胶珠
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，使其在溶 液中浸泡30min.
检验凝胶珠的质量是否合格，也可以使用下列方法： 一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如
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。
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。
〖思考〗
1、加热溶化海藻酸钠时，要小火间断加热并不断搅拌
的目的是什么？ 防止海藻酸钠焦糊
果糖
1、注意反应柱的各 部分名称。
2、你能说出固定化 酶的优点吗？

（5）一般来说，酶更适合用吸附法和交联法固定，而细 胞多采用包埋法固定，想想看为什么？
思考：直接使用酶、固定化酶与固定化细胞各有什么优缺点？
类型
优点
不足
直接使用酶
对环境条件非常敏感，
容易失活；溶液中的
催化效率高，低耗能、 低污染等。
酶很难回收，不能被 再次利用，提高了生 产成本；反应后酶会
混在产物中，可能影
实地听完整堂课。
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3、课前预习
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课前预习新课内容，找出不理解的地方标记下来。预习后尝试做课后练习题，不要怕出错，因为老师还没有讲，出错也是正常的。
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关键是，出错了你就知道上课时应该重点听哪里，注意力自然就能集中了。
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4、即便上课时不理解也不要放弃
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有些同学觉得老师讲的听不懂，就干脆不再听讲，按照自己的方法去学习。其实这样做真的很傻，因为不听讲就非常容易和同学们的学习进度脱节，这就会直接导致考试时成绩下降。原因是，老师讲的内容不一定都在教材中体现，有相当一部分重点内容
响产品质量。
固定化酶 固定化细胞
酶既能与反应物接触， 又能与产物分离，同 时，固定在载体上的 酶还可以被反复利用。
一种酶只能催化一种 化学反应，而在生产 实践中，很多产物的 形成都通过一系列的 酶促反应才能得到的。
固定后的酶或细胞与
成本低，操作更容易。
反应物不容易接近， 可能导致反应效果下
降等。
课堂讨论： 1．从操作角度来考虑，你认为固定化酶技术与固定化细 胞技术哪一种方法更容易？哪一种方法对酶活性的影响 更小？
■高中生物课件（人教课标版）
课题2： 酵母细胞的固定化
思考：通过课题背景分析，你有何体会？
酶： 优点：摧化效率高，低耗能，低污染

固定化酵母细胞 利用固定化酵母细胞发酵
实验中最关键的是哪步？ 答：配置海藻酸钠溶液（操作） 需注意：小火加热或间断加热 海藻酸钠冷却至室温再加入已 活化的酵母菌。 海藻酸钠的浓度不能过高也不 能过低
课堂学习明白卡： 1.比较高浓度的海藻酸钠和标准浓度的海藻酸 钠的实验效果
单一 变量
海藻酸钠溶液的浓度
4.3酵母细胞的固定化
1.学习目标：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。 2.课题重点：制备固定化酵母 细胞 3.课题难点：制备固定化酵母 细胞。
固定化酵母细胞的实验过程
酵母细胞的活化 配置物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶
配制海藻酸钠溶液 海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
三.达标检测【答案】（1）脱分化、再 分化（2）小火间断 冷却（至室温） （3）形成稳定的结构（4）不易形成凝 胶珠 颜色和形状（5）酶分子很小， 容易从化好的海藻酸钠溶液冷却至室温才 能加入活化的酵母菌 (5)固定化酵母细胞时要用注射器缓慢地 将混合溶液滴加到配置好的CacL2溶液 中，而非注射 (6)凝胶珠在CacL2溶液中需浸泡30分钟 左右，并用蒸馏水冲洗后才能进行酵母 细胞的发酵 (7)海藻酸钠溶液浓度过低，固定的酵母 细胞数目较少；浓度过高不易形成圆形 或椭圆形的凝胶珠。
（6）海藻酸钠浓度过高时不容易形成圆形或椭圆 形的凝胶珠（ 对 ）
5.实验重点内容再总结：
（1）CacL2溶液的作用：使海藻酸钠胶 体发生聚沉，形成凝胶珠 （2）酵母细胞的活化，配置CacL2溶液， 配置海藻酸钠溶液，冲洗凝胶珠均用蒸
馏水而不是自来水 (3)海藻酸钠加热时要用小火或者间断加 热的方法
无 关 加入的酵母菌溶液的浓度和量，使用的 变 量 氯化钙溶液的浓度和量，海藻酸钠加热的

以恒定的速度缓慢的将 注射器中的溶液滴加到 配制好的CaCl2溶液中， 将形成的凝胶珠在 CaCl2溶液中浸泡30min 左右
课题3
酵母细胞的固定化
4、酶制剂特点(看课本P49面）
（1）优点 催化效率高、低耗能、低污染，大规 模地应用于食品、化工等各个领域.
实际问题：
1、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；
2、溶液中的酶很难回收，不能 被 再次利用 ，提高了生产成本； 3、反应后会混在产物中，可 能 影响产品质量 。
酶和细胞固定方法的选择
（1）、方法 ①酶适合采用化学结合和物理吸 附法固定 ②细胞适合采用包埋法固定 （2）、原因 ①细胞体积大，酶分子很小 ②个体大的细胞难以被吸附或结合而 个小的酶容易从包埋的材料中漏出
思考？
1．从操作角度来考虑，你认为固定化酶技术与 固定化细胞技术哪一种方法更容易？ 固定化细胞 哪一种方法对酶活性的影响更小？ 2．固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？
固定化细胞
固定化细胞固定的是一系列酶
3．如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反 应，应该选择哪种方法？固定化细胞技术 4．如果反应物是大分子物质，又应该选择哪种 方法？
固定化酶技术
规律总结：
酶的种类：一种

固定化酶
所需条件：适宜的温度，PH值
酶的种类：多种
固定化细胞 所需条件：适宜的温度，PH值，营养 物质
（四）直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点
类型 优点 不足 直接 催化效率高，低耗能、对环境条件非常敏感，容易失活； 使用 低污染等 溶液中的酶很难回收，不能被再 酶 次利用，提高了生产成本；反应 后酶会混在产物中，可能影响产 品质量 固定 酶既能与反应物接触，一种酶只能催化一种化学反应， 化酶 又能与产物分离，同 而在生产实践中，很多产物的形 时，固定在载体上的 成都通过一系列的酶促反应才能 酶还可以被反复利用 得到的 固定 成本低、操作容易、 固定后的酶或细胞与反应物不容 化细 对酶活性的影响更小、易接近，可能导致反应效果下降 胞 可以催化一系列的反 由于大分子物质难以自由通过细 应、容易回收 胞膜，因此固定化细胞的应用也 受到限制