高中生物酵母细胞的固定化说课公开课课件.pptx

1、课题3 酵母细胞的固定化PPT模板下载： 专题四“酶的研究与应用”中的课题三。课题背景从简单地从酶在生产生活实践中遇到的一些实际问题提出了设想，从而引出“固定化酶技术”，又从酶的专一性出发，考虑酶促反应往往是一系列的反应，由此又引出“固定化细胞技术”。这样一个发展过程，体现了科学技术的发展是不断提出问题和解决问题的动态过程，也非常符合学生的认知规律。教材分析01添加目录标题教材分析01学情分析02教学目标03040506重点难点教学过程板书设计高二的学生已经具备一定的生物学知识，比如有关酶的概念、特性；又掌握了用酵母菌酿酒的原理，同时具有一定的生物学常规实验操作技能。但要将原有的知识应用到新知

2、识中，以及迁移到实际应用中还有所欠缺。“酵母细胞的固定化”实验对学生而言是全新的。本课题能够让学生通过了解固定化细胞技术在社会生活生产中的应用，重在培养学生动手操作能力和创新思维等，使学生体验科学技术和生活实际的密切联系。学情分析02添加目录标题教材分析01学情分析02教学目标03040506重点难点教学过程板书设计生命观念 （1）认同酶是由活细胞产生的 （2）理解固定化酶和固定化酵母细胞的方法科学思维 通过对原有实验的改进培养创造性思维、批判性思维。科学探究 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。社会责任 通过固定化技术发展的过程，初步掌握科学发展的历程，发展科学

3、思 维，培养一定的创新和实践能力教学目标03添加目录标题教材分析0102教学目标03040506重点难点教学过程板书设计学情分析 教学重点、难点：制备固定化酵母细胞重点难点04添加目录标题教材分析0102教学目标03040506重点难点教学过程板书设计学情分析酵母菌发酵：酶C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量优点：催化效率高，低耗能，低污染不足：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。酶怎么解决呢？通过物理或化学方法，将水溶性的酶与不溶于水的载体结合，使酶

4、固定在载体上，并在一定的空间范围内进行催化反应高果糖浆是一种以玉米为原料加工制成的营养性糖浆，其果糖含量为42%左右。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。知识百科 阅读P49高果糖浆的生产实例，并思考：1、生产高果糖浆需要什么酶？其作用是什么？2、这种方法的优点是什么？不足是什么？一、固定化酶技术实例：高果糖浆的生产葡萄糖果糖葡萄糖异构酶将葡萄糖异构酶固定在不溶于水的颗粒状载体上一、固定化酶技术实例：高果糖浆的生产你能说出反应柱的优点吗？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。一、固定化酶技术实例：高果糖浆的生产一

5、种酶只能催化一种化学反应。不足：在生产实际中很多产物的形成是通过一系列的酶促反应才能进行,如果用固定化酶技术操作比较麻烦，可采用固定化细胞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。二、固定化细胞技术1.定义：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.将酶或细胞固定化的方法将酶（或细胞）包埋在细微 网格里将酶（或细胞）相互连接 起来将酶（或细胞）吸附在载体 表面上包埋法化学结合法吸附法方法原理适用对象包埋法是将聚合物的单体与酶溶液混合，再借助于聚合助进剂(包括交联剂)的作用进行聚合，酶被包埋在聚合物中以达到固定化酶或细胞化学结合法酶蛋白的侧

6、链基团和载体表面上的功能基团之间形成共价键而固定的方法酶物理吸附法通过氢键、疏水作用和电子亲和力等物理作用，将酶固定于水不溶载体上从而制成固定化酶酶思考：如果反应底物是大分子物质，能否用固定化细胞技术?为什么？那应该采用何种技术?固定化技术物理吸附法化学结合法包埋法固定化酶固定化细胞细胞个大，分子很小个体大的细胞难以被吸附或者结合，而小的酶容易从包埋的材料中漏出酵母细胞的固定化酶固定化酶高果糖浆的生产固定化技术固定化细胞方法材料小 结包埋法化学结合法吸附法练 习1、制备固定化酵母细胞的过程中错误的是（）A、取干酵母，加入蒸馏水，使其活化B、配制海藻酸钠时，加热用大火，直到海藻酸钠溶化为止C、将

7、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D、将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30 min左右B2、下列关于酶和细胞的固定叙述不正确的是()。A酶分子很小，易采用包埋法 B酶分子很小，易采用化学结合或物理吸附法固定的酶C细胞个大，难被吸附或结合 D细胞易采用包埋法固定A 三、实验操作（一）制备固定化酵母细胞阅读P50、51页制备固定化酵母细胞的过程，并思考：1酵母细胞的活化 什么叫酵母细胞的活化？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 加热海藻酸钠时有哪些注意事项？海藻酸钠溶液的浓度对凝胶珠的形成可能有哪些影响？4海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 将海藻酸

8、钠与酵母细胞混合时要注意什么？原因是什么？5固定化酵母细胞 CaCl2有什么作用？为什么要让凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右？1酵母细胞的活化2配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液议一议：什么叫酵母细胞的活化？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。（一）制备固定化酵母细胞一般是将干酵母放在蒸馏水中进行活化。议一议：（1）加热海藻酸钠时有哪些注意事项？3.配制海藻酸钠溶液加热时要用小火，或者间断加热，并且边加热边搅拌海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目太少。（2）海藻酸钠的浓度对凝胶珠的形成可能有哪些影

9、响？议一议：将海藻酸钠与酵母细胞混合时要注意什么？原因是什么？4.海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合必须将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温才能与已活化的酵母细胞进行混合。因为高温会杀死酵母细胞议一议：（1）CaCl2溶液有什么作用？（2）为什么要让凝胶珠在CaCl2溶 液中浸泡30min左右？5.固定化酵母细胞：CaCl2溶液使胶体聚沉让凝胶珠形成稳定的结构1、观察凝胶珠的颜色和形状（1）如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度 偏低，固定的酵母细胞数目较少；评价制备的凝胶珠是否合格浅黄色（2）如形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明可能海藻酸钠的 浓度偏高，制作失败。2、挤压法 用镊子夹起一

10、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。3、摔打法 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。你认为影响实验成败的关键步骤是哪一步？配制海藻酸钠溶液（二）用固定化酵母细胞发酵（1）利用固定的酵母细胞发酵24h后，会有什么 实验现象？（2）采用哪种化学试剂检测有无酒精的生成？三、实验操作1、冲洗 将凝胶珠用蒸馏水冲洗，目的是什么？洗去凝胶珠表面的CaCl2溶液有气泡，有酒味重铬酸钾溶液2、发酵海藻酸钠溶液、CaCl2溶液和各种操作器具都要灭菌；实验过程进行无菌操作。请你尝试利用固定化细胞发酵制作果酒和果醋，并观察能否连续生产。酵母细胞的固定化酶固定化酶高果糖浆的生产固定化技术固定化细胞方法材料固定化酵母细胞活化酵母配置溶液溶液混合固定化酵母细胞固定酵母发酵小 结