1、问题导入：问题导入：1 1、通常对、通常对等条件非常敏感，容易失活；等条件非常敏感，容易失活；2 2、溶液中的酶很难回收，不能、溶液中的酶很难回收，不能被被 ，提高了生产成本；，提高了生产成本；3 3、反应后会混在产物中，可、反应后会混在产物中，可能能 。强酸、强碱、高温和有机溶剂强酸、强碱、高温和有机溶剂影响产品质量影响产品质量再次利用再次利用 如果你是工程技术人员，你怎么解决这个问题？如果你是工程技术人员，你怎么解决这个问题？课标领航课标领航1说出固定化细胞和固定化酶的作用和原理。说出固定化细胞和固定化酶的作用和原理。2尝试制备固定化酵母细胞，尝试制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进
2、行酒精发酵。并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。3结合必修教材有关酶的性质及作用特点等分析结合必修教材有关酶的性质及作用特点等分析固定化酶和固定化细胞在生产实践中的优越性。固定化酶和固定化细胞在生产实践中的优越性。【重点】【重点】固定化细胞和固定化酶的作用及原理。固定化细胞和固定化酶的作用及原理。【难点】【难点】固定化酵母细胞的制备。固定化酵母细胞的制备。概念：概念：利用物理或化学方法将利用物理或化学方法将酶酶固定在一定空间内的固定在一定空间内的技术技术。水溶性酶水溶性酶水不溶性载体水不溶性载体水不溶性酶水不溶性酶（固定化酶）（固定化酶）固定化技术固定化技术（一）固定化酶技术（一）固定化酶技术固
3、定化酶的应用实例固定化酶的应用实例使酶既能与反应物接触，又能与产使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；物分离；固定在载体上的酶可以被反复利用。固定在载体上的酶可以被反复利用。葡萄糖葡萄糖果糖果糖葡萄糖异构酶葡萄糖异构酶 在生产实际中使用固定化酶技术有无不足在生产实际中使用固定化酶技术有无不足?如有不足如有不足,怎么办怎么办?有。一种酶只能催化一种化学反应，有。一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实际中很多产物的形成都通过一系列的酶促而在生产实际中很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能进行，所以仅仅靠固定酶技术，生产操作比反应才能进行，所以仅仅靠固定酶技术，生产操作比较麻烦。较麻烦。可采用可采
4、用固定化细胞技术固定化细胞技术。1 1、概念：、概念：利用物理或化学方法将利用物理或化学方法将细胞细胞固固定在一定空间内的技术。定在一定空间内的技术。活细胞中含有活细胞中含有一系列酶一系列酶。（二）固定化细胞技术（二）固定化细胞技术2.2.将酶或细胞固定化的方法将酶或细胞固定化的方法将酶（或细胞）将酶（或细胞）包埋在细微网包埋在细微网格里格里将酶（或细胞）将酶（或细胞）相互连接起来相互连接起来将酶（或细胞）将酶（或细胞）吸附在载体表面吸附在载体表面上上包埋法包埋法化学结合法化学结合法物理吸附法物理吸附法思考思考 1 1从操作角度来考虑，你认为固定化酶技术与固定化从操作角度来考虑，你认为固定化酶
5、技术与固定化细胞技术哪一种方法更容易？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？哪一种方法对酶活性的影响更小？2 2固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？3 3如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应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？该选择哪种方法？4 4如果反应物是大分子物质，又应该选择哪种方法？如果反应物是大分子物质，又应该选择哪种方法？固定化细胞固定化细胞固定化细胞固定的是一系列酶固定化细胞固定的是一系列酶固定化细胞技术固定化细胞技术固定化酶技术固定化酶技术固定化细胞固定化细胞直接使用酶直接使用酶固定化酶固
6、定化酶固定化细胞固定化细胞酶的种类酶的种类营养物质营养物质催化反应催化反应反应底物反应底物优点优点缺点缺点一种或多种一种或多种一种一种不需要不需要不需要不需要需要需要一种或多种一种或多种一种一种一系列一系列一系列一系列大分子、小分子大分子、小分子 大分子、小分子大分子、小分子小分子小分子催化效率高，低催化效率高，低耗能、低污染等耗能、低污染等对环境条件敏感，对环境条件敏感，易失活易失活难回收，成本高难回收，成本高酶混在产物中影酶混在产物中影响产品质量。响产品质量。成本低，操成本低，操作更容易。作更容易。酶活性不易酶活性不易受到影响受到影响不利于催不利于催化一系列化一系列的酶促反的酶促反应应固定
7、在载体上固定在载体上的酶可被反复的酶可被反复利用利用反应物尤其反应物尤其是大分子不是大分子不易与酶接近，易与酶接近，反应效果下反应效果下降等降等规律总结：规律总结：固定化细胞常用的载体固定化细胞常用的载体常用的不溶于水的多孔性载体有哪些？常用的不溶于水的多孔性载体有哪些？明胶、琼脂糖、明胶、琼脂糖、海藻酸钠海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺等醋酸纤维素、聚丙烯酰胺等 实验流程：实验流程：1 1、酵母细胞的活化、酵母细胞的活化2 2、配制物质的量浓度为、配制物质的量浓度为0.05mol/L0.05mol/L的的CaCl2CaCl2溶液溶液3 3、配制海藻酸钠溶液、配制海藻酸钠溶液4 4、海藻酸钠溶
8、液与酵母细胞混合、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合5 5、固定化酵母细胞、固定化酵母细胞如何判断固定化酵母细胞是否成功？如何判断固定化酵母细胞是否成功？观察凝胶珠的观察凝胶珠的颜色颜色和和形状形状？三、实验操作三、实验操作 用固定化酵母进行发酵用固定化酵母进行发酵思考发酵过程中锥形瓶为什么要密封？思考发酵过程中锥形瓶为什么要密封？思考锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？思考锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？思考在利用固定化酶或固定化细胞进行工业生思考在利用固定化酶或固定化细胞进行工业生产的过程中，需要无菌操作吗？产的过程中，需要无菌操作吗？酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。酵
9、母菌进行无氧呼吸产生的。酵母菌进行无氧呼吸产生的。需要。需要。1.1.下列说法不正确的是（下列说法不正确的是（）A A、葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成的、葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成的是果糖是果糖B B、从固定化酶反应柱下端流出的是果糖、从固定化酶反应柱下端流出的是果糖C C、高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病龋齿和心血管病D D、酶溶解于葡萄糖溶液，可以从糖浆中回收、酶溶解于葡萄糖溶液，可以从糖浆中回收2.2.使用固定化细胞的优点是使用固定化细胞的优点是()()。A.A.能催化大分子物质的水解能催化大分子物质的水解
10、 B.B.可催化一系列化学反应可催化一系列化学反应C.C.与反应物易接近与反应物易接近 D.D.有利于酶在细胞外发挥作用有利于酶在细胞外发挥作用3.3.酶的固定方法不包括酶的固定方法不包括()()。A.A.将酶吸附在固体表面上将酶吸附在固体表面上 B B将酶相互连接起来将酶相互连接起来C C将酶包埋在细微网格里将酶包埋在细微网格里 D D将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉中的酶将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉中的酶4.4.下列关于酶和细胞的固定叙述不正确的是下列关于酶和细胞的固定叙述不正确的是()()。A A酶分子很小，易采用包埋法酶分子很小，易采用包埋法 B B酶分子很小，易采用化学结合或物理
11、吸附法固酶分子很小，易采用化学结合或物理吸附法固定的酶定的酶C C细胞个大，难被吸附或结合细胞个大，难被吸附或结合 D D细胞易采用包埋法固定细胞易采用包埋法固定5.5.关于固定化酶的叙述不正确的是关于固定化酶的叙述不正确的是()()。A A既能与反应物接触，又能与反应物分离既能与反应物接触，又能与反应物分离 B B固定在载体上的酶可被反复利用固定在载体上的酶可被反复利用C C可催化一系列反应可催化一系列反应 D D酶的活性和稳定性受到限制酶的活性和稳定性受到限制6.6.固定化细胞对酶的活性影响最小，根本原因是固定化细胞对酶的活性影响最小，根本原因是()()。A A避免了细胞破碎、酶的提取纯化
12、过程避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程 B B固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用C C促化反应结束后，能被吸收和重复利用促化反应结束后，能被吸收和重复利用D D细胞结构保证了各种酶在细胞内化学反应中有细胞结构保证了各种酶在细胞内化学反应中有效的发挥作用效的发挥作用7.7.制备固定化酵母细胞的过程中错误的是制备固定化酵母细胞的过程中错误的是（）A A、取干酵母，加入蒸馏水，使其活化、取干酵母，加入蒸馏水，使其活化B B、配制海藻酸钠时，加热用大火，直到海藻酸钠、配制海藻酸钠时，加热用大火，直到海藻酸钠溶化为止溶化为止C C、将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温
13、，加入已、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活化的酵母细胞D D、将凝胶珠在、将凝胶珠在CaCl2CaCl2溶液中浸泡溶液中浸泡30 min30 min左右左右8.8.在制备固定化酵母细胞的实验中，在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2CaCl2溶液的溶液的作用是作用是A.A.用于调节溶液用于调节溶液pHpHB.B.用于进行离子交换用于进行离子交换C.C.用于胶体聚沉用于胶体聚沉 D.D.用于为酵母菌提供用于为酵母菌提供Ca2+Ca2+9.9.在制备固定化酵母细胞的实验中，在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2CaCl2溶液的溶液的作用是作用是A.A.用于调节溶液用于调
14、节溶液pHpHB.B.用于进行离子交换用于进行离子交换C.C.用于胶体聚沉用于胶体聚沉 D.D.用于为酵母菌提供用于为酵母菌提供Ca2+Ca2+10.10.在制备固定化酵母细胞的实验中，在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2CaCl2溶液的溶液的作用是作用是A.A.用于调节溶液用于调节溶液pHpHB.B.用于进行离子交换用于进行离子交换C.C.用于胶体聚沉用于胶体聚沉 D.D.用于为酵母菌提供用于为酵母菌提供Ca2+Ca2+26.26.请回答有关固定化酶与固定化细胞技术的问题。请回答有关固定化酶与固定化细胞技术的问题。(1)(1)在实际生产中，固定化酶技术的优点是在实际生产中，固定化酶技术的
15、优点是_。与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是。与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是_。(2)(2)制备固定化酵母细胞，常用的包埋材料是制备固定化酵母细胞，常用的包埋材料是_，使用了下图中方法，使用了下图中方法 _(_(填出号码及名称填出号码及名称)。酶既酶既能与反应物接触，又容易与产物分离，固定在载能与反应物接触，又容易与产物分离，固定在载体上的酶能反复利用体上的酶能反复利用 多种酶多种酶海藻酸钠海藻酸钠 包埋法包埋法(3)(3)制作固定化酵母菌细胞时，充分混合均匀的酵制作固定化酵母菌细胞时，充分混合均匀的酵母细胞胶液可在母细胞胶液可在_溶液中形成凝胶珠。部分溶液中形成凝胶珠。部分同学实验制得的凝胶珠不是圆形或椭圆形，其主要同学实验制得的凝胶珠不是圆形或椭圆形，其主要原因是原因是_。CaClCaCl2 2 海藻酸钠浓度过高海藻酸钠浓度过高
