【配套K12】高中生物专题4酶的研究与应用第12课时酵母细胞的固定化同步备课教学案新人教版选修1
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专题4课题3酵母细胞的固定化(预)【学习目标】固定化酶和固定化细胞的作用和原理【知识梳理】一、基础知识(一)固定化酶的应用实例1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例(1)高果糖浆的生产需要葡萄糖异构酶。
(2)葡萄糖异构酶的优点:稳定性好、可以持续发挥作用。
(3)在生产中直接使用酶的缺点:无法回收,造成浪费2.固定化酶的反应使用固定化酶技术,将这种酶(葡萄糖异构酶)固定在一种颗粒状的载体上,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筛板。
酶颗粒无法通过筛板上的小孔,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,与固定化葡萄糖异构酶接触,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。
(二)固定化细胞技术1.概念利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间的技术。
细胞中含有一系列酶,在细胞正常生命活动的过程中,通过代谢产生所需要的代谢产物。
2.将酶或细胞固定化的方法(1)包埋法:将酶(或细胞)包埋在细微网格里。
(2)化学结合法:将酶(或细胞)相互连接起来。
(3)吸附法:将酶(或细胞)吸附在载体表面上。
(三)固定化酶和固定化细胞常用的载体材料明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等,其共同的特点是不溶于水的多孔性载体。
二、实验操作(一)制备固定化酵母细胞1.酵母细胞的活化活化:让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态;2.配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液3.配制海藻酸钠溶液4.海藻酸钠溶液与酵母细胞混合5.固定化酵母细胞(二)用固定化细胞发酵1.将固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2-3次。
2.将150mL质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到200mL的锥形瓶中,再加入固定好的酵母细胞,置于25℃下发酵24h。
【课前热身】1.下列有关酵母细胞固定化实验操作目的及结果分析,错误的是()A.干酵母细胞处于休眠状态,需置于蒸馏水中活化B.配制海藻酸钠溶液时需要小火或间断加热,以防海藻酸钠焦糊C.若海藻酸钠的浓度偏低时凝胶珠呈白色,固定的细胞数目过少D.凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡时间的长短,不影响发酵效果【答案】D【解析】干酵母细胞处于休眠状态,需置于蒸馏水中活化,A正确;配制海藻酸钠溶液时需要小火或间断加热,以防海藻酸钠焦糊,B正确;若海藻酸钠的浓度偏低时凝胶珠呈白色,固定的细胞数目过少,C正确;凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡时间的长短,影响发酵效果,D错误。
高中生物专题4酶的研究与应用课题3酵母细胞的固定化教案新人教版选修1课题3 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。
3.利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
知识点一 固定化酶与固定化细胞技术知识梳理1.固定化酶的应用实例:高果糖浆的生产(1)反应机理:葡萄糖――→葡萄糖异构酶□01果糖。
(2)固定化酶的反应柱示意图(3)生产过程将□03葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上 ↓放入底部装有分布着许多小孔的筛板的□04反应柱内 (酶颗粒不能通过筛板上的小孔,反应液能通过)↓将葡萄糖溶液从反应柱□05上端注入 ↓流经反应柱,与葡萄糖异构酶接触转化成果糖↓从反应柱□06下端流出 (4)固定化酶技术的特点:使生产成本大大降低,同时提高了果糖的产量和质量。
2.固定化酶和固定化细胞技术 (1)固定化酶技术 ①概念:固定化酶是利用□01物理或□02化学方法将酶固定在一定空间内的技术。
②固定方法:多采用□03化学结合法或□04物理吸附法。
a .化学结合法是指将酶分子相互结合,或将其结合到□05纤维素、琼脂糖、□06离子交换树脂等载体上的固定方式。
b .物理吸附法是指将酶吸附在固体吸附剂表面的方法,吸附剂多为□07活性炭、□08多孔玻璃等。
③优点:与一般酶制剂相比,固定化酶既能与□09反应物接触,又能与□10产物分离,同时还可以被□11反复利用。
(2)固定化细胞技术①概念:固定化细胞是利用□12物理或□13化学方法将细胞固定在一定空间内的技术。
②固定方法:多采用□14包埋法。
包埋法固定化细胞是指将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中。
常用的载体有□15明胶、□16琼脂糖、□17海藻酸钠、□18醋酸纤维素和□19聚丙烯酰胺等。
③优点:与固定化酶技术相比,固定化细胞技术制备的成本更低,□20操作更容易。
1.从操作角度考虑,固定化酶和固定化细胞哪一种方法对酶活性的影响更小?固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶?提示:固定化细胞操作更容易,对酶活性影响更小。
高中生物人教版酵母细胞的固定化实验教案一、实验目的通过本实验,学生将了解酵母细胞固定化的过程及原理,并能够掌握固定化酵母细胞的方法和应用。
二、实验原理酵母细胞的固定化是将活性酵母细胞固定在固体载体上,使其形成一定形态结构。
固定化酵母细胞可以提高酵母细胞的稳定性和使用寿命,广泛应用于生物技术、酿造和制药等领域。
三、实验器材和试剂器材:试管、移液管、显微镜试剂:酵母细胞悬浮液、琼脂糖、有机溶剂、无菌培养基四、实验步骤1. 准备工作:a. 取一定量的酵母细胞悬浮液,用显微镜观察酵母细胞形态和数量。
b. 准备适量的琼脂糖和有机溶剂,制备琼脂糖凝胶。
2. 酵母细胞固定化:a. 取一支试管,加入适量的琼脂糖凝胶。
b. 将酵母细胞悬浮液加入试管中,充分搅拌均匀。
c. 将试管放置在恒温水浴中,保持适宜的温度。
d. 观察酵母细胞固定化的过程,记录下固定化后的酵母细胞形态和数量。
3. 酵母细胞固定化效果观察:a. 取一滴固定化酵母细胞悬液,放置在玻片上。
b. 用显微镜观察固定化酵母细胞的形态和数量。
4. 实验讨论:a. 分析酵母细胞固定化实验的结果,探讨不同因素对固定化效果的影响。
b. 探究固定化酵母细胞在生物技术、酿造和制药等领域的应用。
五、实验总结通过本次实验,我们学习了酵母细胞固定化的方法和原理,并观察了固定化酵母细胞的效果。
固定化酵母细胞在生物技术、酿造和制药等领域具有广泛的应用前景。
本实验为我们进一步了解酵母细胞固定化提供了实践基础。
六、拓展延伸1. 除了琼脂糖凝胶,还有哪些固体载体可以用于酵母细胞固定化?2. 酵母细胞固定化在制造啤酒中有何作用?3. 如何评价固定化酵母细胞的固定效果?七、参考文献[无]注意:此教案为参考范例,实验过程与细节可能因具体条件而有所调整,请以实际情况为准。
酵母细胞的固定化一、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方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。
化学或物理.概念:利用12.固定方法[连线]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。
醋酸纤维、海藻酸钠、琼脂糖载体,如明胶、多孔性.常用载体:包埋法固定化细胞常用的是不溶于水的3和聚丙烯酰胺等。
素4.优点。
反复利用分离,还可以被产物,又能与接触反应物固定化酶既能与)(1。
更容易,操作更低固定化细胞制备成本)(2三、固定化酵母细胞的实验操作状态的微生物重新恢复正常的生活状态。
休眠.活化就是让处于1加热,反复几次,直到海藻酸钠溶化为止。
间断或者小火.配制海藻酸钠溶液时,要使用2,再加入已活化的酵母细胞。
室温.溶化好的海藻酸钠溶液要先冷却至3左右。
min _30溶液中浸泡2CaCl 在溶液中形成的凝胶珠需2CaCl 在.41.制备固定化酵母细胞,常用的载体和固定方法依次是( )A .海藻酸钠、化学结合法B .氯化钙、物理吸附法C .海藻酸钠、包埋法D .氯化钙、化学结合法解析:选C 酵母细胞体积大,难以用化学结合法和物理吸附法,宜采用包埋法固定。
固定化细胞应当选用不溶于水的多孔性载体材料,常用的是海藻酸钠。
2.海藻酸钠在水中溶解的速度较慢,需要通过加热促进其溶解,采用的最好的加热方法是( )A .快速加热B .持续高温加热C .小火或间断加热D .灼烧加热解析:选C 溶解海藻酸钠时需加热,旨在加速其溶解,但是务必要避免温度过高,使其焦糊,应用小火或间断加热。
“酵母细胞固定化实验”的教学设计作者:杨凤华来源:《文理导航》2012年第10期【摘要】在“酵母细胞固定化实验”一节的教学中,课前教师做好探究工作,找到配制海藻酸钠溶液最适宜的剂量,在实验中人为设置变量,让学生在实验结果的比较过程中将各个细节知识点分解落实到位。
【关键词】酵母细胞;固定化;分组实验一、教材分析“酵母细胞的固定化”实验是人教版高中《生物》教材选修1专题4 《酶的研究与应用》中的重要实验之一,该实验是近几年教材中新出现的实验,大部分工作多年的老教师没做过这个实验,如果严格按照课本的要求来制作,能否制作出符合要求的凝胶珠,对于缺乏实验经验的教师和学生来说是一次考验,如果实验失败,将会极大地影响教师和学生实验的积极性,为了能够在短短的45分钟内顺利完成此实验,本人结合自己的实践,从教学内容和实验方案方面做如下的尝试。
二、实验目标1.让学生动手对酵母细胞进行固定化,并围绕固定好的酵母细胞(凝胶珠)的形态和颜色来理解固定化过程的操作要领;2.体会固定化酶的优越性。
三、教学过程设计1.课前准备1.1分组:学生分为四组(事先在每组选出一个代表,并对所选代表进行预先培训,以便让他们在课堂实验中指导本组同学操作,防止人为因素对实验结果造成影响。
)第一组:0.7克海藻酸钠加入10mL蒸馏水第二组:0.7克海藻酸钠加入20mL蒸馏水第三组:0.7克海藻酸钠加入30mL蒸馏水第四组:0.7克海藻酸钠加入40mL蒸馏水1.2提前一小时用蒸馏水将酵母细胞活化;提前24小时利用固定化酵母细胞和干酵母进行酒精发酵(各准备4组)。
1.3提前做好探究工作,找到配制海藻酸钠溶液最适宜的剂量。
2.实验过程教师指导学生分为4组按照课本的实验步骤进行操作,每一组都有一个事先培训过的代表来指导本组其他同学的操作。
2.1酵母细胞的活化。
设疑:酵母细胞为什么要活化?活化前后酵母细胞的代谢速率有何变化?活化为什么要选用50ml的烧杯?2.2 配制0.05mol/L的CaCl2溶液。
新课标人教版高中生物选修一专题4课题3《酵母细胞的固定化》精品学案教学设计思想由于在选修2中已经学习过酶制剂和固定化酶,所以对教材中固定化酶的应用实例的学习以学生自主探究为主,教师加以归纳总结。
而固定化酵母细胞属于新知识,又属于实验部分,为了避免学生在操作时,忘记步骤而不知该做什么,所以选择以放录像、教师讲解和学生阅读教材三者并行的方法让学生掌握并熟记操作步骤从而达到顺利开展实验的目的。
具体的操作留到下一节课在实验室进行。
二、教学目标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。
三、教学重点与难点1.重点:制备固定化酵母细胞。
2.难点:制备固定化酵母细胞。
四、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展是不断地提出问题和解决问题的动态过程。
教师教学中,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展。
五、教学准备VCD机酵母细胞固定化光盘六、教学过程引言:如今,酶已经大规模地应用于食品、化工、医药等各个领域。
在应用酶的过程中,人们发现一些实际问题:酶对环境条件非常敏感,容易失活,溶液中的酶很难回收,不能被再次利用,提高了生产成本;反应后酶会混在产物中,可能影响产品质量。
于是人们将酶固定在不溶于水的载体上,使酶既能与反应物接触,又能与产物分离,还可以反复利用,这就是固定化酶。
但是一种酶只能催化一种反应,而在实际生产实践中,很多产物的形成都是通过一系列的酶促反应才得到的。
于是人们设想将产生酶的细胞直接固定,这就是固定化细胞。
这节课我们主要来探讨酵母细胞的固定化。
(板书)师:请同学们阅读教材第一、二段了解固定化酶的优点,并解决以下几个问题:1.高果糖浆与蔗糖相比优点有哪些? 2.高果糖浆生产中用到的主要酶是什么? 3.画出反应简图(三分钟后提问,并让一生板演)教师给出正确答案:1.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类的健康更有益 2.葡萄糖异构酶 3.如图师:大家回忆一下我们以前学习过固定化酶有哪些常用方法呢?生:包埋法、化学结合法和物理吸附法。
第12课时 酵母细胞的固定化[学习导航] 1.阅读教材P 49“课题背景”,认识在应用酶的过程中,存在的实际问题及解决办法。
2.通过阅读教材P 49“(一)”,了解高果糖浆及生产高果糖浆的固定化酶技术。
3.结合教材P 50“(二)”,掌握固定化技术的方法及适合不同固定方法的材料。
4.阅读教材P 50“实验操作”,掌握固定化酵母细胞的实验操作过程,达到能够进行实际操作的目的。
[重难点击] 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。
一、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(1)反应原理:葡萄糖――――――→葡萄糖异构酶果糖。
(2)生产过程 将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上↓ 放入底端装有分布着许多小孔的筛板的反应柱内(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↓ 果糖从反应柱的下端流出2.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)方法及适用范围⎩⎪⎨⎪⎧ 包埋法:多适用于细胞的固定化物理吸附法:多适用于酶的固定化(3)优点 ①固定化酶:酶既能与反应物接触,又能与产物分离,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。
1.固定化酶和固定化细胞的原理(1)根据教材“高果糖浆的生产”分析固定化酶依据的原理与其优点分别是什么?答案 将酶固定在不溶于水的载体上,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被反复利用。
(2)固定化细胞多采用哪种方法?该方法的原理与优点是什么?答案 包埋法。
包埋法的原理是:将微生物细胞包埋在不溶于水的多孔性载体中。
与固定化酶技术相比较,该方法成本更低,操作更容易。
2.固定化酶和固定化细胞的特点分析(1)一种酶只能催化一种或一类化学反应,而在实际生产中很多产物的形成都需要通过一系列的酶促反应才能进行,怎样解决这一问题?答案 可采用固定化细胞技术。
因为固定化细胞固定的是活细胞,而细胞中有多种酶,因此可以催化一系列反应。
(2)固定化细胞与固定化酶所固定的酶种类有何区别?答案 固定化细胞中含有多种酶,能催化一系列生化反应,而固定化酶中只含有一种酶,只能催化一种生化反应。
(3)如果反应物是大分子,能否采用固定化细胞技术?为什么?答案 不能。
因为大分子难以通过细胞膜进入细胞,不能与细胞内的酶接触而发生反应,因此不能用固定化细胞技术,应该用固定化酶技术。
(4)固定化酶和固定化细胞活性的维持需要的条件有何异同?答案 都需要适宜的温度和pH 等影响酶活性的条件,但固定化细胞还需要提供溶解氧和营养物质。
归纳总结 固定化酶和固定化细胞的两个区别(1)固定方法的区别①在实际应用中,酶更适用化学结合法和物理吸附法固定,原因是酶分子小,容易被多孔性物质吸附,更适合与化学物质结合,但容易从包埋材料中漏出。
②细胞体积大难以吸附或结合,因而多采用包埋法固定。
(2)催化作用的区别固定化细胞操作更容易,对酶活性的影响更小,可以催化一系列反应,但是,由于大分子物质难以自由通过细胞膜,因此固定化细胞的应用也受到限制。
所以,催化的反应物为大分子物质时,最好选用固定化酶技术。
1.下列关于固定化酶和固定化细胞的说法,不正确的是( )A.固定化酶和固定化细胞的技术方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法B.固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法C.由于细胞体积大,而酶分子很小,因此细胞多采用物理吸附法固定化D.反应物是大分子物质应采用固定化酶答案 C解析由于细胞体积大,酶分子很小,体积大的细胞难以被吸附或结合,而较小的酶容易从包埋材料中漏出。
因此,细胞多采用包埋法固定化,酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化。
一题多变果汁的生产需要果胶酶,用酶固定法可以提高果胶酶的利用率(如下图)。
图中果胶酶的固定化适合采用哪种方法?答案酶分子较小,不适合采用包埋法固定化,可采用化学结合法和物理吸附法固定化。
2.如今,固定化酶与固定化细胞技术已经大规模地应用于各个生产领域。
(1)在实际生产中,固定化酶技术能节约成本的原因是。
与固定化酶技术相比,固定化细胞固定的是。
(2)填写下列三种固定化酶的方法:①是,②是,③是。
(3)制备固定化酵母细胞时,常用的包埋材料是,该载体的特点是。
答案(1)固定化酶能被反复利用多酶系统(或一系列酶或多种酶)(2)化学结合法物理吸附法包埋法(3)海藻酸钠不溶于水、多孔解析(1)将酶固定化后,能使酶在催化反应之后与产物分离,可反复使用;将细胞固定化后,即可以将一种细胞内的多种酶同时进行固定。
(2)图示①将酶相互连接起来,是化学结合法;②将酶吸附在载体表面上,是物理吸附法;③将酶包埋在细微网格里,是包埋法。
(3)海藻酸钠不溶于水,容易与发酵液分离,在高温时容易熔化,温度降低时又可以形成多孔性固体颗粒,是包埋酵母菌的好材料。
一题多变(1)题中图①和②方法是否适于固定化酵母细胞?为什么?答案不适合。
因为细胞体积大,难以被吸附或结合。
(2)题中图③方法用于固定化酶时有何缺点?答案酶分子很小,容易从包埋材料中漏出。
方法链接选择固定化酶与固定化细胞的方法(1)根据固定方法选择①固定化酶技术:由于酶分子较小,可以采用物理吸附法和化学结合法进行固定,它催化的是单一的化学反应。
②固定化细胞技术:细胞一般体积较大,适合应用包埋法固定,而且细胞能够产生多种酶,因此固定化细胞可以催化一系列化学反应。
(2)根据反应液中加入物质选择①在固定化酶应用过程中,反应溶液中只需要加入酶的底物。
②固定化细胞在应用过程中,要保持细胞的正常生命活动,反应溶液中除需要加入反应的底物外,还应加入满足细胞生命活动所需要的营养物质等。
(3)根据反应的特点选择①固定化酶可以催化的反应物是小分子或大分子。
②固定化细胞则只能催化小分子反应物。
二、实验操作1.制备固定化酵母细胞(1)固定方法:包埋法。
(2)常用载体:一些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。
(3)实验操作酵母细胞的活化↓配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液↓配制海藻酸钠溶液↓海藻酸钠溶液与酵母细胞混合↓固定化酵母细胞2.用固定化酵母细胞发酵将固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2~3次↓将150 mL质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到锥形瓶中↓加入固定好的酵母细胞(凝胶珠)↓置于25 ℃下发酵24 h↓观察是否有气泡产生,闻闻是否有酒味1.实验过程分析(1)用于固定酵母细胞的载体是什么?载体的浓度越高固定效果越好吗?答案海藻酸钠。
海藻酸钠浓度过高不易形成凝胶珠;浓度过低形成的凝胶珠内包埋的细胞过少。
(2)配制海藻酸钠时小火或间断加热并不断搅拌的目的是什么?答案海藻酸钠在水中溶解的速度较慢,需要通过加热促进其溶解,用小火或间断加热并不断搅拌的目的是防止加热过程中海藻酸钠焦糊。
(3)为什么要等海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞?答案固定的酵母细胞必须保持活性才能发挥作用,冷却后加入酵母细胞的原因是防止高温杀死酵母细胞。
2.实验结果分析(1)若凝胶珠颜色过浅、呈白色,你知道是什么原因造成的吗?答案海藻酸钠浓度偏低,固定的酵母细胞数目较少。
(2)若凝胶珠不呈圆形或椭圆形,你知道是什么原因造成的吗?答案海藻酸钠浓度偏高。
(3)利用固定的酵母细胞发酵产生酒精时,当观察到哪些现象时,则可以说明实验获得成功?答案如果看到产生很多气泡,同时闻到酒味,则证明实验获得成功。
归纳总结固定化酵母细胞的三个注意事项(1)溶化海藻酸钠,应采用小火或间断加热,直到海藻酸钠完全溶化,以防加热过快,导致海藻酸钠焦糊。
(2)制备固定化酵母细胞时,加入酵母细胞的海藻酸钠溶液不能直接“注入”而应缓慢“滴入”CaCl2溶液中,使刚形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡一段时间,以便形成稳定的结构。
(3)要控制好海藻酸钠的浓度。
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。
3.关于固定化酵母细胞制备过程的叙述,正确的是( )A.为使酵母菌活化,应让干酵母与自来水混合并搅拌B.用小火或间断加热可防止海藻酸钠溶液焦糊C.向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞,充分搅拌并混合均匀D.将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液倒入CaCl2溶液中,会观察到CaCl2溶液中有球形或椭球形的凝胶珠形成答案 B解析酵母细胞活化时,应让干酵母与蒸馏水混合并搅拌,A项错误;配制海藻酸钠溶液时要用小火或间断加热的方法,否则海藻酸钠会发生焦糊,B项正确;刚溶化的海藻酸钠应冷却后再与酵母细胞混合,否则温度过高会导致酵母细胞死亡,C项错误;将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液匀速滴入CaCl2溶液中,D项错误。
4.下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤,请回答下列问题:酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞(1)在状态下,微生物处于休眠状态。
活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复状态。
活化前应选择足够大的容器,因为酵母细胞活化时。
(2)固定化细胞技术一般采用包埋法,而固定化酶常用和。
(3)影响实验成败的关键步骤是。
(4)海藻酸钠溶化过程中的注意事项是。
(5)如果海藻酸钠浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目。
如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,说明。
(6)该实验中CaCl2溶液的作用是。
答案(1)缺水正常的生活体积增大(2)化学结合法物理吸附法(3)配制海藻酸钠溶液(4)要用小火或间断加热,避免海藻酸钠发生焦糊(5)过少海藻酸钠浓度偏高,制作失败(6)用于海藻酸钠聚沉解析(1)酵母细胞在缺水的状态下休眠。
活化是加入水使酵母细胞恢复到生活状态。
酵母细胞活化后体积会增大。
(2)固定化酶常用化学结合法和物理吸附法固定化。
(3)实验的关键是配制海藻酸钠溶液,得到凝胶珠。
(4)海藻酸钠溶化过程要小火加热(小火间断加热)并不断搅拌,使海藻酸钠完全溶化,又不会焦糊。
(5)海藻酸钠浓度过低,包埋的酵母细胞就过少;海藻酸钠浓度过高,不易与酵母细胞混合均匀。
(6)氯化钙溶液能使海藻酸钠聚沉。
一题多变(1)固定酵母细胞的过程中三次使用到蒸馏水,请说出是哪三个环节?答案酵母细胞的活化、配制CaCl2溶液以及配制海藻酸钠溶液定容时需要使用蒸馏水。
(2)本题中固定酵母细胞使用了海藻酸钠,固定化细胞还可以使用哪些固定化材料?答案明胶、琼脂糖、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
(3)制备好的固定化酵母细胞可以用于酒精发酵,如果酵母细胞没有活化或溶化好的海藻酸钠溶液没有冷却就加入了酵母细胞,则对酒精发酵会产生怎样的影响?答案如果酵母细胞没有活化,则仍处于休眠状态;如果溶化好的海藻酸钠溶液没有冷却就加入了酵母细胞,则酵母细胞会被高温杀死。