教学准备
1. 教学目标
（一）知识与技能
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
（二）过程与方法
1、固定化细胞技术
2、制备固定化酵母细胞的过程
（三）情感、态度与价值观
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。
2. 教学重点/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
3. 教学用具
教学课件
4. 标签
教学过程
（一）引入新课
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。如果你是工程技术人员，你如何解决这个问题？
（二）进行新课
1、基础知识
1.1固定化酶技术。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）。固定化酶是指限制或固定于特定空间位置的酶，具体来说，是指经物理或化学方法处理，使酶变成不易随水流失即运动受到限制，而又能发挥催化作用的酶制剂。
1.2固定化酶技术的优点：
（1）使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；
（2）固定在载体上的酶可以被反复利用。
2、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。
（4）高果糖浆是果糖含量为42%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肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病，对人的健康有利。
（5）生产高果糖浆需要葡萄糖异构酶；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。
3、固定化技术的方法（识图4－6固定方法）：
海藻酸钠固定酵母细胞实验资料
1实验原理
海藻酸钠是应用最广泛的水溶性海藻酸盐。海藻酸钠遇到钙离子可迅速发生离子交换，生成凝胶。利用这种性质，将海藻酸钠溶液滴入含有钙离子的水溶液中可产生海藻酸钙胶球。本实验便是将酵母细胞与海藻酸钠溶液混匀后，通过注射器或相似的滴注器将上述混合液滴入CaCl2溶液中，Ca2+从外部扩散进入海藻酸钠与细胞混合液珠内，使海藻酸钠转变为不溶于水的海藻酸钙凝胶，由此将酵母细胞包埋在其中。
2实验操作过程中的几个注意点
2．1控制好配制海藻酸钠溶液的火候、浓度，实验成败的关键步骤配置海藻酸钠溶液。加热使海藻酸钠溶化是操作中重要的一环，涉及到实验的成败。教材提示是要用小火或者间断加热，反复几次，直到完全熔化。在实验操作中，教师要提醒学生按照教材的提示进行，不然会发生焦糊现象。笔者多次实际操作发现酒精灯上隔石棉网加热，匀速搅拌基本不会发生焦糊现象，而且需要时间略长，为节省时间可选用电炉加热，加快熔化，但一定要间断加热，可以用试管夹移动烧杯。完全熔化的海藻酸钠成半透明状，最好要无颗粒无气泡，类似于平常家庭中冲调好食用的藕粉。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，影响后续实验效果。教材提示是0.7 g海藻酸钠，加入10 mL蒸馏水，边加热边搅拌，直至完全熔化，用蒸馏水定容至10 mL。实际操作中，很多学生忘记定容，也有教师认为不需要定容。其实在加热搅拌的过程中，蒸馏水会蒸发，加热时间越长失去的蒸馏水越多,所以加热熔化结束后一定要定容，不然浓度肯定偏大，影响后续步骤中凝胶珠的形状。
2.2控制海藻酸钠溶液与酵母细胞混合时的温度，保证酵母细胞的活性海藻酸钠溶液与酵母
细胞混合，一定要将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至40℃以下，通常让学生自己用手感觉烧杯壁，感觉不到烫手就差不多。再加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌，使其混合均匀。如果不等海藻酸钠溶液冷却就混合酵母细胞，大多数酵母细胞会被烫死，这样制作的凝胶珠用来发酵，葡萄糖发酵液几乎无酒味。
生物・实验天地
例析酵母细胞的固定化技术
口胡有红
酵母细胞的固定化技术在高考中不仅要
求学生熟练掌握实验具体操作过程，分析实验
注意事项，还要考查实验的迁移，如探究固定 化酵母细胞的强度与海藻酸钠和ＣａＣ１Ｓ￣度的
变化关系、固定化酶的酶活力和海藻酸钠的浓 度、使用次数等的关系。下面将详细分析酵母
细胞的固定化技术的重难点及相关拓展。
一、固定化细胞技术
固定化酶和固定化细胞技术是利用物理 或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的
技术，包括包埋法、化学结合法和物理吸附 法。因为酶分子很小容易从包埋材料中漏出，
因此常采用化学结合法和物理吸附法固定
化，而细胞个大，难以被吸附或结合，多采用
包埋法固定化。
例１试分析下图，与用海藻酸钠
作栽体制备的固定化酵母细胞相似的是
（ ）
黧
Ａ． Ｂ． Ｃ
解析本题考查固定化细胞的方
法，Ａ选项是物理吸附法，Ｂ选项是化学结合
法，以上两种方法常用于酶的固定化。Ｃ和Ｄ 选项是包埋法，ｃ是将酶包埋在微网格里，Ｄ
是包埋在凝胶中，所以Ｄ与用海藻酸钠作载 体制备的固定化酵母细胞相似。
答案Ｄ 二、制备固定化酵母细胞的步骤
及注意事项 １．酵母细胞的活化，即让处于休眠状态
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。
２．配置物质的量浓度为０．０５ ｍｏｌ／Ｌ的
ＣａＣ１２￣液。 ＣａＣ１２￣液作用：海藻酸钠溶液遇到钙离
子，会形成凝胶，从而将酵母细胞包埋在凝胶 中，达到固定化效果。
３．配制海藻酸钠溶液。 （１）海藻酸钠在水中溶解的速度较慢，
需要加热促进其溶解。溶解海藻酸钠最好用
小火间断加热或水浴加热。如果加热过快， 海藻酸钠会发生焦糊。（２）海藻酸钠的浓度
涉及到固定化细胞的质量，因为海藻酸钠的 浓度可以改变凝胶珠的孔径：如果浓度过
高，形成的凝胶珠不成圆形或椭圆形；如果
酵母固定化 实验报告
酵母固定化是将酵母细胞固定在一定载体上的过程。这种方法可以使酵母在酶反应中重复使用，提高产量和效率。在本次实验中，我们使用凝胶微珠作为载体，通过将酵母细胞培养在微珠表面上，使其固定化。本实验的目的是探究酵母固定化对酵母细胞生长和代谢的影响。
首先，我们准备了酵母固定化实验所需的材料。包括酵母细胞悬浮液、凝胶微珠、培养基和培养设备等。接下来，我们按照实验流程进行操作。
首先，我们将凝胶微珠浸泡在无菌水中，以去除可能存在的污染物。然后，将凝胶微珠放入培养基中，在摇床上以适当的速度和时间进行搅拌，使酵母细胞均匀地附着在微珠表面上。
接下来，我们将固定化的酵母细胞收集并洗涤，以去除未附着的细胞，并将其转移到新的培养基中。然后，我们在恒温恒氧条件下进行培养，并定期观察酵母细胞的生长情况。
在实验过程中，我们对比了未固定化的酵母细胞和固定化的酵母细胞的生长速率和代谢活性。结果显示，固定化的酵母细胞在培养基中生长得更快，并且具有更高的酶活性。这表明固定化技术可以提高酵母细胞的代谢效率。
此外，我们还测试了固定化酵母细胞的稳定性。结果显示，固定化酵母细胞在多次重复使用后仍能保持较高的活性，而未固定化的酵母细胞的活性逐渐下降。这进一步证实了固定化技术的可行性和有效性。
综上所述，酵母固定化技术可以提高酵母细胞的生长速率和代谢活性，增加产量和效率。此外，固定化的酵母细胞还具有较好的稳定性，可以重复使用。因此，酵母固定化技术具有广阔的应用前景，在工业生产和科研领域有着重要的意义。
