沪科版高中生物选修1学案设计酶的固定化

酵母细胞的固定化[知识点提炼]1. 固定化酶常采用化学结合法和物理吸附法，而固定化细胞则常采用包埋法。

2．固定化酶和固定化细胞技术既实现了对酶的重复利用，降低了成本，又可使酶与产物分离，提高了产品质量。

3．固定化细胞发挥作用除了需要适宜的温度、pH外，还需要有机营养的供应。

4．配制海藻酸钠溶液时应小火加热或间断加热，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温，才能加入已活化的酵母细胞。

5．配制的海藻酸钠溶液若浓度过高，则难以形成凝胶珠；若浓度过低，则固定的酵母细胞少，影响实验效果。

[学习过程]一、固定化酶的应用实例——高果糖浆的生产1．反应原理：葡萄糖葡萄糖异构酶,果糖。

2．生产过程二、固定化酶和固定化细胞技术1．概念：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。

2．固定方法[连线]3．常用载体：包埋法固定化细胞常用的是不溶于水的多孔性载体，如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。

4．优点(1)固定化酶既能与反应物接触，又能与产物分离，还可以被反复利用。

(2)固定化细胞制备成本更低，操作更容易。

三、固定化酵母细胞的实验操作1．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。

2．配制海藻酸钠溶液时，要使用小火或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。

3．溶化好的海藻酸钠溶液要先冷却至室温，再加入已活化的酵母细胞。

4．在CaCl2溶液中形成的凝胶珠需在CaCl2溶液中浸泡30min左右。

[核心要点]核心要点(一)| 固定化酶和固定化细胞技术1．固定化酶或固定化细胞的方法分为交联法、核心要点(二)| 固定化酵母细胞的实验操作1．实验操作流程2．注意事项(1)酵母细胞活化时体积会变大，因此活化前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出。

(2)CaCl2要称量准确，不能用自来水配制溶液；CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠胶体发生聚沉，形成凝胶珠，因此需将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30 min左右，以便形成稳定的结构。

第四节酶的固定化一、固定化酶1．含义通过物理或化学的方法，将水溶性的酶与不溶性的载体结合，使酶固定在载体上，并在一定的空间范围内进行催化反应。

2．方法(1)共价键结合法：通过化学反应将酶以共价键结合到尼龙等载体上。

(2)包埋法：将酶包埋到多孔性凝胶中的固定化方法。

(3)物理吸附法。

3．优点(1)固定化酶的活性稳定，可反复使用；(2)固定化酶能与反应液分开，制品较易纯化；(3)工业化生产可实现大批量、连续化、自动化；(4)极大地降低了生产成本。

4．缺点需要制备纯净的酶，稍有不慎，酶就会失活。

二、固定化细胞1．含义用适当的载体将合成酶的细胞固定起来。

2．优点比固定化酶更简捷，使用寿命更长。

三、木瓜蛋白酶的固定化操作技术CaCl2溶液和甲醇溶液中10 s左右―→盐酸溶液中室温下水解45 min―→蒸馏水冲洗至中性―→室温下放入戊二醛溶液中浸泡20 min―→磷酸缓冲液(pH为7.8)反复洗涤―→木瓜蛋白酶溶液中固定3.5 h，温度为4 ℃―→用NaCl溶液洗去多余的蛋白酶。

一、酶、固定化酶与固定化细胞的比较(1)固定化细胞使用的都是活细胞，因此应提供一定的营养物质。

(2)固定化细胞由于保证了细胞的完整性，因而酶的环境改变较小，酶活性受外界影响也较小。

二、固定化酶的制备及利用1．酶的固定化：(1)18.6%的CaCl 2溶液和甲醇溶液处理(10 s)，冲洗、吸干。

(2)3.65 mol/L 的盐酸水解(45 min)，蒸馏水冲洗至中性。

(3)在5%的戊二醛溶液中浸泡(20 min)。

(4)0.1 mol/L 的磷酸缓冲液洗涤，(多次)吸干。

(5)放入1 mg/mL 的木瓜蛋白酶溶液中(4 ℃处理3.5 h)。

2．检验酶的活性：(1)用固定化酶在适宜温度下分解蛋白质(10 min)(2)用双缩脲试剂检验3．酶的再利用：用取出的固定化酶再分解蛋白质(1)细胞固定化技术一般采用包埋法固定化，采用该方法的原因是_________________________________________________________。

- 学生在课堂讨论中，能够积极发表自己的观点，倾听他人意见，提高沟通能力。
3. 情感态度的转变：
- 学生对生物科学产生了更浓厚的兴趣，愿意主动探索生物技术领域的新知识。
- 学生认识到生物技术在现实生活中的应用价值，增强了学习生物科学的信心和动力。
- 学生在团队合作中，学会了尊重他人、分享经验，提高了人际交往能力。
反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。
- 学生活动：
完成作业：认真完成案例分析作业，巩固课堂所学。
拓展学习：利用拓展资源，深化对固定化酶应用的理解。
反思总结：对自己的学习过程进行反思，提出改进建议。
- 教学方法/手段/资源：
自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。
反思总结法：指导学生进行自我反思和总结。
- 对于实验操作中的材料选择、条件控制等细节，学生可能缺乏实际经验，需要教师在教学中予以引导和补充。
2. 能力层面：
- 学生具备基本的实验操作能力，但在固定化酶的制备过程中，可能面临技术难点，如操作精准度、实验条件的控制等。
- 学生具备一定的观察、分析和解决问题的能力，但在面对实际问题时，可能缺乏独立思考和灵活运用的能力。
- 学生能够准确描述固定化酶的概念、特点及分类。
- 学生能够阐述固定化酶的制备方法，如吸附法、交联法、包埋法等，并了解各种方法的优缺点。
- 学生掌握了固定化酶活性测定的原理及操作方法，能够独立完成实验。
2. 技能的提升：
- 学生在实验操作中，能够熟练使用相关仪器设备，掌握实验操作技巧。
- 学生能够运用所学知识，设计并实施固定化酶实验方案，分析实验结果。
针对上述学情分析，教师在教学过程中应采取以下策略：
1. 强化基础知识，通过案例分析、实际操作等方式，帮助学生深入理解固定化酶的原理和操作方法。

酵母细胞的固定化一、研究背景酶是生物细胞产生的具有催化作用的一种有机物，对于细胞的代谢极其重要。

同学们知道，理论上催化剂在反应前后物质的质量等均不改变，那么酶应该可以为人们所反复利用。

而实际上，大多数情况下，人们发现：1、酶对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感；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、反应后的酶混在产物中，可能影响产品质量。

怎样解决这样的问题呢？二、设想将酶固定在不溶于水的载体中，使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反复利用。

三、实际操作1、固定化细胞技术：a、概念：固定化酶和固定化细胞技术是医用物理或化学技术将酶或细胞固定在一定空间的技术b、操作方法：包埋法：适合固定化细胞，酶分子太小；常用的包埋材料为：琼脂糖，醋酸纤维素，聚丙烯酰胺，明胶和海藻酸钠。

物理吸附法和化学结合法c、特点：固定化酶技术优点：既能与反应物接触，又能与产物分离，可反复利用；固定化酶技术不足：只能催化一类反应；固定化细胞技术优点：能催化一系列反应，成本低，操作容易固定化细胞技术不足：与反应物不容易接触，可能导致催化效率下降2、酵母细胞的固定化操作a 酵母细胞的活化：称取1g干酵母，置于50ml小烧杯中，加10ml水，搅拌均匀，放置1h，活化b 配置物质的量浓度为0.05mol/l的CaCl2溶液：称取0.83g无水CaCl，置于200ml小烧杯中，加入150ml水，充分溶解备用；c 配置海藻酸钠溶液：取0.7g海藻酸钠置于50ml小烧杯中，加入10ml水，用酒精灯小火或间断加热，并充分搅拌，反复几次，直至海藻酸钠溶化，并定容至10ml（保证海藻酸钠溶液浓度：过高，很难形成凝胶珠；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。

）d 海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌，使其混合均匀。

选修一 4.3酵母细胞的固定化预习案班级：组名姓名：【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。

【自主预习】1.酶：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：对环境条件敏感，易失活；溶液中的酶很难回收，不能再次利用，提高了生产成本；反应后的酶会混合在产物中，如不除去，会影响产品质量。

设想：○1。

固定化酶：优点○2。

实际问题：一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都是通过一系列的酶促反应才能得到的。

设想：○3。

固定化细胞：优点○4。

2.高果糖浆是指○5。

能将葡萄糖转化为果糖的酶是○6。

使用固定化酶技术，将这种酶固定在一种○7上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的○8。

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○9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○10或○11方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括○12、○13和○14法。

一般来说，酶更适合采用○15和○16法固定，而细胞多采用○17法固定化。

这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大的细胞难以被○18，而个小的酶容易从○19中漏出。

包埋法法固定化细胞即将微生物细胞○20包埋在不溶于水的○21中。

常用的载体有○22、○23、○24、○25和○26等。

二、实验步骤：（一）制备固定化酵母细胞1. 酵母菌的活化：就是处于○27状态的微生物重新恢复正常的生活状态。

2. 配制CaCl2溶液：配置物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液。

3. 配制海藻酸钠溶液：加热溶化海藻酸钠时要注意：○284. 海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合：藻酸钠溶液冷却到室温后与活化后的酵母细胞充分搅拌混合均匀后移到注射器。

第四节酶的固定化1．说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。

2．尝试制备固定化大肠杆菌细胞。

一、酶的固定化1．固定化酶概念：通过物理或化学的方法，将水溶性的酶与不溶性的载体结合，使酶固定在载体上，并在一定的空间范围内进行催化反应，这样制成的酶称为固定化酶。

2．酶的固定化方法共价键结合法：将酶通过化学反应以共价键结合到尼龙等载体上。

包埋法：将酶均匀包埋在琼脂糖凝胶等多孔性的凝胶中的固定化方法。

3．固定化酶的特点活性稳定，可以反复使用多次。

在生产中，固定化酶能与反应液相互分开，不与产品混合，制品较易纯化，在大规模生产时所需工艺设备简单易行。

4．固定化酶的实例：木瓜蛋白酶的固定化（1）酶的固定化。

在啤酒生产过程中，刚酿制的啤酒往往含有少量的蛋白质而显得浑浊。

加入木瓜蛋白酶，可以使蛋白质水解成氨基酸，供酵母菌增殖所需，从而缩短发酵时间，提高啤酒产量，使酒质澄清醇和。

将尼龙布浸入等体积的CaCl2溶液和甲醇溶液中，室温下放置10 s左右，并轻轻搅拌至尼龙布发黏。

取出后用水冲洗，并用吸水纸吸干。

将尼龙布放入盐酸中，室温下水解，用蒸馏水洗至pH中性。

再将尼龙布放入戊二醛溶液中，室温下浸泡20 min。

取出后用磷酸缓冲液（pH＝7.8）反复洗涤，洗去多余的戊二醛，吸干后立即放入木瓜蛋白酶溶液中，4 ℃下固定3.5 h。

取出尼龙布后用NaCl溶液洗去多余的蛋白酶，即得到尼龙固定化酶。

为防止改变酶的电荷，操作过程中不能使用金属镊子。

（2）检验酶的活性。

（3）酶的再利用。

二、细胞的固定化1．细胞固定化技术利用适当的载体将合成酶的细胞固定起来。

固定化细胞比固定化酶更简捷，使用寿命更长。

2．大肠杆菌细胞的固定化可以用液体培养基培养大肠杆菌，取菌液加入生理盐水和琼脂，搅拌均匀，待琼脂凝胶凝固后，切成小块，用生理盐水和蒸馏水洗净，即得到固定化的大肠杆菌细胞。

对固定化酶的作用影响较小的固定方法是物理吸附法。

2．固定化微生物细胞利用微生物来生产酶具有生产成本低、周期短、产量大等优点。

第四节酶的固定化一、固定化酶1．含义通过物理或化学的方法，将水溶性的酶与不溶性的载体结合，使酶固定在载体上，并在一定的空间范围内进行催化反应。

2．方法(1)共价键结合法：通过化学反应将酶以共价键结合到尼龙等载体上。

(2)包埋法：将酶包埋到多孔性凝胶中的固定化方法。

(3)物理吸附法。

3．优点(1)固定化酶的活性稳定，可反复使用；(2)固定化酶能与反应液分开，制品较易纯化；(3)工业化生产可实现大批量、连续化、自动化；(4)极大地降低了生产成本。

4．缺点需要制备纯净的酶，稍有不慎，酶就会失活。

二、固定化细胞1．含义用适当的载体将合成酶的细胞固定起来。

2．优点比固定化酶更简捷，使用寿命更长。

三、木瓜蛋白酶的固定化操作技术取尼龙布浸入等体积的CaCl2溶液和甲醇溶液中10 s左右―→盐酸溶液中室温下水解45 min―→蒸馏水冲洗至中性―→室温下放入戊二醛溶液中浸泡20 min―→磷酸缓冲液(pH为7.8)反复洗涤―→木瓜蛋白酶溶液中固定3.5 h，温度为4 ℃―→用NaCl溶液洗去多余的蛋白酶。

一、酶、固定化酶与固定化细胞的比较(1)固定化细胞使用的都是活细胞，因此应提供一定的营养物质。

(2)固定化细胞由于保证了细胞的完整性，因而酶的环境改变较小，酶活性受外界影响也较小。

二、固定化酶的制备及利用1．酶的固定化：(1)18.6%的CaCl 2溶液和甲醇溶液处理(10 s)，冲洗、吸干。

(2)3.65 mol/L 的盐酸水解(45 min)，蒸馏水冲洗至中性。

(3)在5%的戊二醛溶液中浸泡(20 min)。

(4)0.1 mol/L 的磷酸缓冲液洗涤，(多次)吸干。

(5)放入1 mg/mL 的木瓜蛋白酶溶液中(4 ℃处理3.5 h)。

2．检验酶的活性：(1)用固定化酶在适宜温度下分解蛋白质(10 min)(2)用双缩脲试剂检验3．酶的再利用：用取出的固定化酶再分解蛋白质(1)细胞固定化技术一般采用包埋法固定化，采用该方法的原因是_________________________________________________________。

《酵母细胞的固定化》教学设计一、课题目标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。

二、课题重点与难点1．课题重点：制备固定化酵母细胞。

2．课题难点：制备固定化酵母细胞。

三、课题背景分析课题背景简单介绍了从酶到固定化酶、再到固定化细胞的发展过程。

这一过程体现了科学技术的发展是不断地提出问题和解决问题的动态过程。

在教学中，可以参考课题背景提供的素材，联系生产实践和学生已有的认识，引导学生认同上述观点，并进而认识到：科学知识既来源于科学实验，也来源于生产生活实践，知识的学习应该与生产实践相联系；人们在生产实践中所发现的问题能够促进科学技术的发展。

四、基础知识分析与教学（一）固定化酶的应用实例知识要点：1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例；2.固定化酶的反应柱示意图；3.固定化酶在生产实践中的优点。

（二）固定化细胞技术知识要点：1.将酶或细胞固定化的方法；2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别；3.固定化酶和固定化细胞常用的载体材料。

五、实验安排及注意事项本课题可以安排2课时。

第1课时完成课题背景和基础知识的学习，准备好基本的实验仪器，同时还可以组织学生提前配制好CaCl2溶液和用于发酵的葡萄糖溶液。

第2课时进行酵母细胞的固定化操作。

在具体的操作过程中，还应该注意下列问题。

（一）酵母细胞的活化。

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0.5～1 h，需要提前做好准备。

此外，酵母细胞活化时体积会变大，因此活化前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出容器外。

（二）加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，涉及到实验的成败，一定要提醒学生按照教材的提示进行操作。

海藻酸钠的浓度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。

α—淀粉酶的固定化及淀 粉水解作用的检测
固定化酶
分离纯化后固定在非水溶性载体 上、可投放到反应溶液中使用又 能被收回的酶。
水溶性酶
非水溶性载体
固定化技术 非水溶性酶 （固定化酶）
多糖、蛋白质、玻璃、陶瓷、聚酯、聚 胺、尼龙、树脂、淀粉、明胶、胶原、
吸附法
载体结合法
共价偶联法
包埋法 共价交联法
优点（1）提高酶稳定性； （2）可反复或连续使用；成本降低 （3）易于和反应产物分开； 产物溶液无酶残留，简化提纯工艺； 提高产物质量 （4）酶反应过程可严格控制；
样品 水
① 对照 + ②样品1 ③样品2 ④样品3 -
淀粉溶 淀粉滤
液
液
-
-
+
-
-
+
-
+
KI-I2 稀释1 结果 溶液 倍
+
- 碘色
+
- 蓝色
+
- 红色
+
+ 浅红
实验结果 1．流出5mL后，接收0.5mL流出液，加入
1～2滴KI-I2溶液，溶液呈红色。 2．几天后，再重复上述实验，与几天前
的相比，结果相同 。 实验结论 淀粉被α-淀粉酶水解成为糊精 。
α-淀粉酶制成不溶性的固定化酶后，酶的稳 定性增加
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③将灌注了固定化酶的注射器放在注射器架上， 用滴管加淀粉溶液，使淀粉溶液约以 0.3ml/min的流速过柱。
④在流出1～2mL反应液后接收约0.5mL流出液， 加入1-2滴KI-I2溶液，观察颜色。
用水稀释淀粉滤液1倍后再观察颜色。

沪科版高中生物第一册－4新设计第一,生活情境导入新课。

四个生活中常见的现象以问题的形式展现在学生面前,这四个问题来源于实际生活,学生充满疑问,但又不明白缘故,如此能够激发学生的学习爱好,同时在新课的学习过程中,学生将运用新学习的知识依次解决这四个生活情境问题,学以致用,表达学科育人价值。

其次,整节课采纳“问题链”的形式,引导学生在学习过程中猎取知识。

针对课堂主线“高效性、专一性、阻碍酶活性的因素”三个要紧内容采纳实验探究的方式学习,针对实验探究过程分别设计一系列有梯度的问题链,引导学生在实验的过程中依照自己的操作,观看到的现象,分析问题,得出结论即本节课需把握的知识点“酶催化作用的特性及阻碍活性的因素”,如此的课堂设计能较好的发挥学生学习的主动性,以培养学生的科学素养,提高科学探究能力。

再次,对教材实验与课后选作实验进行适当处理。

1)将实验4.1“探究酶的高效性”和实验4.2“探究阻碍酶活性的因素”进行整合,如此有助于在有效时刻内完成学习目标,幸免知识的分割,实现课堂高效;由于实验涉及的变量较多,遵循单一变量原则,将实验拆分为四个小实验依次进行,最后将实验四合一出现在学生面前,培养学生学会用“分—合”的方法解决问题。

2)对实验材料进行恰当处理。

考虑到少数民族的学生,因此将教材中的实验材料“新奇猪肝匀浆”,采纳“新奇马铃薯匀浆”替代,如此洁净、卫生、味道清新,渗透了“以人为本”的理念;唾液淀粉酶取自学生们的唾液,如此生动的做法,会激发学生学习探究欲望。

最后,板书采纳思维导图的形式,我认为如此比较清晰、简洁概括整节课的知识点,指导学生以后用如此的方法学习、整理知识点;板书结合PPT中“探究实验四合一的表格”概括了整堂课的内容,并完整的出现给学生。

教学目标【知识与技能】1. 明白酶的来源、化学本质、作用、命名方式及活性。

2. 明白得酶的高效性和专一性以及阻碍酶活性的因素。

3. 学会“探究酶催化作用的特性和阻碍酶活性的因素”实验操作的有关技能,能够完成相关实验操作。

《酶的固定化》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《酶的固定化》。

下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。

一、教材分析“酶的固定化”是生物化学与分子生物学领域中的一项重要技术，在高中生物学教材中具有重要的地位。

本节课的内容位于人教版高中生物选修 1《生物技术实践》专题 4酶的研究与应用中的第二节。

通过本节课的学习，学生将深入了解酶固定化的原理、方法和应用，为后续学习酶工程的其他内容奠定基础。

教材首先介绍了酶在应用中的一些不足，引出酶固定化的必要性。

接着详细阐述了酶固定化的方法，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法，并通过实例帮助学生理解每种方法的特点和适用范围。

最后，教材介绍了固定化酶的应用实例，让学生感受到酶固定化技术在生产生活中的重要作用。

二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了酶的相关知识，如酶的本质、作用特性等，对酶有了一定的认识。

但对于酶的固定化这一较为前沿的技术，学生可能会感到陌生和抽象。

高二的学生已经具备了一定的逻辑思维能力和实验探究能力，但在将理论知识与实际应用相结合方面还需要进一步的引导和培养。

三、教学目标基于以上的教材和学情分析，我确定了以下的教学目标：1、知识目标（1）理解酶固定化的概念和原理。

（2）掌握酶固定化的常用方法及各自的特点。

（3）了解固定化酶的应用实例。

2、能力目标（1）通过对酶固定化方法的比较和分析，培养学生的逻辑思维能力和归纳总结能力。

（2）通过实验设计和操作，培养学生的实验探究能力和动手能力。

3、情感目标（1）让学生体验科学研究的过程，培养学生的科学态度和创新精神。

（2）使学生认识到生物技术在生产生活中的广泛应用，激发学生对生物学科的兴趣。

四、教学重难点1、教学重点（1）酶固定化的原理和方法。

（2）固定化酶的应用。

2、教学难点（1）酶固定化方法的选择和应用。

（2）实验设计和操作过程中对实验变量的控制和结果的分析。

酵母细胞的固定化一、学习目标1.说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。

2.掌握制备固定化酵母细胞的方法，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。

二、重点难点1.重点：制备固定化酵母细胞。

2.难点：制备固定化酵母细胞。

三、学习过程[基础知识]（一）固定化酶的应用实例1.高果糖浆是指果糖含量为_____左右的糖浆，将葡萄糖转化为果糖的酶是_____________。

2.使用固定化酶技术，将这种酶固定在__________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_____通过筛板上的小孔，而反应溶液____自由出入。

3.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_______葡萄糖异构酶接触，转化成______，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。

（二）固定化细胞技术1.固定化酶和固定化细胞是利用______或______方法将酶或细胞固定在__________内的技术，包括__________、____________、___________。

2.一般来说，酶更适合采用________法和_______法固定，而细胞多采用______法固定化。

这是因为______________；个大的细胞难以被__________，而个小的酶容易从包埋材料中_____。

3.包埋法固定化细胞即将微生物细胞_______地埋在不溶于水的___________中，如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。

4.课堂思考：（1）对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？（2）如果想将微生物发酵过程变成连续的酶反应，应当固定化______；若将蛋白质变成氨基酸，应当固定化____；若反应物是大分子，应当固定化____；5.比较酶和细胞的固定方法和特点：6.比较直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的优缺点：[实验操作]（一）制备固定化酵母细胞1.酵母细胞的活化（1）在缺水的状态下，微生物会处于_______状态。

实验6 α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测1．固定化酶2．α-淀粉酶水解作用的检测3．实验步骤·题组训练1．在合适条件下，将提纯的植酸酶与海藻酸钠混合后，滴加到一定浓度的钙离子溶液中，使液滴形成凝胶固体小球。

该过程是对酶进行（ ）A ．吸附B ．包埋C ．装柱D ．洗涤2．如图是固定化酶反应柱，请回答下列问题。

（1）将α­淀粉酶溶于水中，再加入石英砂，不时搅拌，这样α­淀粉酶就可以固定在石英砂上。

这种固定化的方法称为 。

30 min 后，装入如图所示的反应器中，构成固定化酶反应柱，并用 倍体积的蒸馏水洗涤此反应柱，洗涤的目的是 。

洗涤时，蒸馏水流速 （填“能”或“不能”）过快。

（2）实验时，将此反应柱固定在支架上，用滴管滴加可溶性淀粉溶液，并以0.3 mL/min 的流速过柱，控制流速的目的是 。

在流出5 mL 后接收0.5 mL 流出液，加入1～2滴 ，观察颜色。

为了使观察到的颜色变化明显，可 后再观察。

如果溶液呈红色，说明淀粉水解成为 。

（3）实验后，用10倍柱体积的蒸馏水洗涤此反应柱，洗涤的目的是 。

洗涤后，放置在______ ℃冰箱中保存。

几天后，可重复使用。

（4）一段时间后，某同学从冰箱中取出此反应柱，重复上述实验，却没有了相同的结果，试分析可能的原因。

4．下图为固定化酶的反应柱示意图，请据图回答：(1)请在横线上填出各标号名称。

①反应柱②________________③分布着小孔的筛板(2)与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是____________________________________________________________________。

(3)③的作用是_________________________________________________________。

(4)据图说出反应柱的作用原理：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

课题三酵母细胞的固定化[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。

[自主梳理]1．固定化酶的应用实例——生产高果糖浆：(1)反应原理。

葡萄糖________(2)生产过程。

将________固定在颗粒状载体上放入底端有分布着许多小孔的筛板的________内(酶颗粒不能通过，反应液能通过)↓葡萄糖溶液从反应柱的上端注入↓流过反应柱↓与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖↓果糖从反应柱的________流出2．固定化酶和固定化细胞技术：(1)概念：利用________方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。

(2)方法及适用范围。

包埋法：多适用于________的固定化。

化学结合法：多适用于酶的固定化。

________：多适用于酶的固定化。

(3)优点。

①固定化酶：酶既能与________接触，又能与________分离，可以反复利用。

②固定化细胞：与固定化酶技术相比，固定化细胞制备的成本更低，操作更容易。

3．固定化酵母细胞的制备及发酵实验操作流程：酵母细胞的活化：称取干酵母放入小烧杯中，加入________使其活化。

↓配制CaCl2溶液：称取无水CaCl2放入烧杯中，加入________，使其充分溶解。

↓配制海藻酸钠溶液：要用________加热的方法。

↓海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：先将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至________，再加入已活化的酵母细胞。

↓固定化酵母细胞：将混合物滴在________溶液中形成凝胶珠。

↓发酵：先用蒸馏水冲洗，再加入________溶液中发酵。

4．固定化酵母细胞的制备及发酵实验结果：(1)凝胶珠的颜色和形状：浅黄色的圆形或椭圆形。

(2)[知识扩展探究]探究1固定化酶和固定化细胞技术1．固定化酶的应用实例：生产高果糖浆所需要的酶是__________________，所使用的反应柱底端筛板上的孔应满足酶颗粒不能通过，而反应溶液却可以__________________。

第四课时固定化酶【课标要求】：说出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，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵【学习目标】知识：1．固定化酶和固定化细胞的作用和原理，尝识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。

能力：掌握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基本操作技术。

情感：通过引导学生理解固定化细胞和固定化酶这两种技术的区别与联系，辩证地认识这两种技术的优势与不足，树立科学辩证观。

【学习重点】：制备固定化酵母细胞【学习难点】：制备固定化酵母细胞【课前导学】酶：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：对环境条件敏感，易失活；溶液中的酶很难回收，不能再次利用，提高了生产成本；反应后的酶会混合在产物中，如不除去，会影响产品质量。

设想：固定化酶：优点实际问题：一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都是通过一系列的酶促反才能得到的设想：固定化细胞：优点（二）、固定化酶的应用实例高果糖浆是指能将葡萄糖转化为果糖的酶是。

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反应柱内，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。

（三）、固定化细胞技术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。

一般来说，酶更适合采用和法固定，而细胞多采用法固定化。

这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大的难以被或，而个小的酶容易从中漏出。

包埋法法固定化细胞即将微生物细胞包埋在不溶于水的中。

常用的载体有、、、和等。

〖思考1〗对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？〖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（）；若将蛋白质变成氨基酸，应当固定（）。

酶的固定化【学习目标】1．知道固定化酶；2．理解酶固定化的方法；3．实践案例：《木瓜蛋白酶的固定化》。

【学习重难点】1．酶固定化的方法；2．实践案例：《木瓜蛋白酶的固定化》。

【学习过程】课中学习1．固定化酶例1．下列属于固定化酶应用特点的是（）①可以被反复利用②有利于酶与产物分离③能自由出入载体④一种固定化酶只催化一种酶促反应⑤酶多用包埋法固定化A．①②③B．③⑤C．①②④D．①②⑤例2．下列关于固定化酶的说法，正确的是（）A．酶的种类多样，可催化一系列的酶促反应B．酶被固定在不溶于水的载体上，可反复利用C．酶作为催化剂，反应前后结构不改变，所以固定化酶可永远利用下去D．固定化酶由于被固定在载体上，所以丧失了酶的高效性和专一性特点2．酶固定化的方法例3．固定化酶技术常采用（）A．包埋法B．化学结合和物理吸附法固定化C．活化法D．微囊化法通关检测一、选择题1．下列关于固定化酶技术的说法，正确的是（）A．固定化酶技术就是固定反应物，并将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内的技术二、非选择2．如图所示的探究性实验装置共6个，6个装置中分别加入葡萄糖饱和溶液和两个凝胶珠，实验开始时，小液滴都在C点（刻度管足够长，瓶内氧气充足）。

6个装置分别置于0℃、15℃、25℃、35℃、45℃、55℃温度下，10min后记录各个装置中的小液滴位置，并描绘出坐标曲线图（如甲曲线）。

（1）实验目的是____________________________________________________。

自变量是____________________。

（2）瓶中氢氧化钠溶液的作用是____________________________________，小液滴移动的距离表示_______________________________________________。