2022年高中生物 《3.2制备和应用固定化酶》教案 新人教版选修1

2022年高中生物 3.2制备和应用固定化酶教案 新人教版选修1 课题 使用时间： 主备人： 教学目标：1、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2、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3、情感态度价值观：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教学重点：固定化酶技术的应用 固定化细胞的制备和应用 教学难点：固定化细胞的制备和应用教学方法：启发式教学教具使用：多媒体课件共案部分个案部分教学过程教师主导活动学生主体活动课前： 布置学习目标和预习提纲，要求学生完成预习任务，下发及收缴批改导学案（附导学案）学生进行预习，完成导学案。课中：对上节课存在问题进行点拨。新授：（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根据导学案完成情况，引导学生进行展示。疑难解析 1什么细胞的活化? 提示：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0.51小时。 2如何检验凝胶珠的质量是否合格? 提示：检验凝胶珠的质量是否合格，可以采用以下方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也表明制备的凝胶珠是成功的。布置课堂检测学生对上节存在问题进行讨论。学生自学基础知识。 学生根据导学案内容讨论并展示个人、小组成果。思考：为什么要进行固定化酶技术？什么是固定化酶？比较吸附法、交联法、包埋法制备固定化酶的区别？什么是固定化细胞技术？细胞固定化的方法有哪些？凝胶包埋法有哪些优点？凝胶珠的制备过程？固定化细胞技术有哪些应用？固定化细胞技术存在哪些不足之处？学生完成课堂检测课后：布置课外作业及下一节预习提纲。（见导学案）学生完成课外作业及下一节预习。板书设计 酵母细胞固定化 酶 固定化酶 固定化细胞 固定化技术 高果糖浆生产 酵母固定 材料 方法 活化酵母 配置溶液 溶液混合 固定化酵母 固定酵母发酵 教学札记三、其他补充教学资料（各位教师根据各班教学特点选择补充资料，可另附纸） 直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点如下表所示。类型优点不足直接使用酶催化效率高，低耗能、低污染等。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。固定化酶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。一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的。固定化细胞成本低，操作更容易。固定后的酶或细胞与反应物不容易接近，可能导致反应效果下降等。高二年级第二学期生物学科 总第 课时导学案 课题 第二节 制备和应用固定化酶 使用时间： 编制人： 一、学习目标： 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、知识构成：1固定化酶是指用 或 方法将 与 结合在一起形成的 的酶复合物。其在催化反应中，以 作用 与底物反应完成后，容易与 分离，可被 使用。2制备固定化酶的方法主要有 等，吸附法是利用 、 等方法，将酶固定在 等载体上的固定方式，其显著特点是 ；交联法是利用多功能试剂进行 与 之间的交联，在酶和多功能试剂之间形成 ，从而得到三维的交联网架结构；包埋法是将酶包埋在 中。3固定化酶技术的应用有生产 ，制成 试纸，用 处理废水等。4固定化细胞技术是指通过各种方法与一定的载体结合，使细胞 ；细胞固定化的主要方 法有 两大类；制备固定化动物细胞的主要方法是 ，而凝胶包埋法适用于 。【问题探究】1酵母菌细胞的固定化技术主要步骤是什么?各步的主要操作要点是什么?应该注意哪些问题?2固定化酵母菌技术有哪些优点?3固定化细胞技术的主要应用有哪些? 固定化细胞技术存在哪些不足之处？4在固定化细胞技术中。从操作角度考虑， 方法更容易， 方法对酶活性的影响小；如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应。应选择 方法；如果反应物是大分子，应选择 方法。5凝胶珠的颜色是 ；形状是 。6利用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液， (填“有”或“无”)气泡产生， (填“有”或“无”)酒精产生。三、学法和自检：【1】酶和细胞分别适应哪种固定方法? 【2】关于固定化酶技术，说法正确的是 ( ) A固定化酶技术就是固定反应物，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的技术 【3】研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌中得到的磷酸二酯酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解相比，其作用不需要适宜的 ( ) A温度 BpH C水分 D营养【4】有关固定化酶和固定化细胞的说法，不正确的是 ( ) A它们都受到外界pH的影响 B它们都受到外界温度的影响 C它们都需要从外界吸收营养物质 D想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应选择固定化细胞课题 制备和应用固定化酶 四、达标检测1酶的固定化常用的方式不包括 ( ) A吸附 B包埋 C连接 D将酶加工成固体2溶解海藻酸钠，最好采用哪种加热的方法( ) A小火间断 B小火持续 C大火间断 D大火持续3目前，酶已经大规模地应用于各个领域，下列属 于应用中面临的实际问题的是 ( ) A酶通常对强酸、强碱、高温非常敏感，但对有机溶剂不敏感 B酶的结构比较稳定，所以催化功能很强 C酶用于生产时可能会混在产物中，影响产品质量 D直接用于生产中的酶可以多次利用4关于酵母菌的叙述，正确的是 ( ) A酵母菌在营养物质充足、环境适宜时，依靠有性生殖进行繁殖 B酵母菌的代谢类型属异养厌氧型 C酵母菌的生物膜系统包括细胞膜、核膜、各种细胞器膜等膜 D用酵母菌酿酒时，应先密封后通气 5关于固定化酶中的酶，说法正确的是 ( ) A酶的种类多样性，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 6下列不属于固定化酶在利用时的特点的是( ) A有利于酶与产物分离 B可以被反复利用 C能自由出入依附的载体 D一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应 7固定化酶的优点是 ( ) A有利于增加酶的活性 B有利于产物的纯化 C有利于提高反应速度 D有利于酶发挥作用 8下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是( ) A琼脂糖 B醋酸纤维素 C聚丙烯酰胺 D聚乙烯树脂 五、学习小结和课外作业：1、学习小结：2、上本作业：57页第8题。并简要说明三种固定化酶的方法比较。3、课本55页：1 2 3 4 4、补充练习：9下列叙述不正确的是 ( ) A从操作角度来考虑，固定化细胞比固定化酶更容易 B固定化细胞比固定化酶对酶活性的影响更小 C固定化细胞固定的是一种酶 D将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应 选择固定化细胞技术 10下列说法不正确的是 ( ) 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由于细胞个大，而酶分子很小，因此细胞多采用物理吸附法固定D反应物是大分子物质应采用固定化酶