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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,思考：通过课题背景分析，你有何体会？,酶：,优点：摧化效率高，低耗能，低污染,实际问题：对环境条件敏感，易失活；溶液中的酶 很难收回，不能被再次利用，提高了生产成本；,反应后酶混在产物中，如不去除，会影响产品的品质,设想：将酶固定在不容于水的载体上,固定化酶：,优点：酶即能与反应物接触，又容易与反应物分离，同时，还可以反复利用,实际问题：一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都是通过一系列的酶促反应才能完成的,设想：酶是细胞合成的，能否将合成酶的细胞直接固定？,固定化细胞：,成本低，操作更容易,一、课题目标,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。,思考：1、如何利用固定化酶生产高果糖浆的？,2、有哪些优点？,3、固定化酶的方式有哪些？,阅读教材P50，解决以下问题：,（1）参照固定化酶，给细胞固定化下个定义,（2）细胞固定化的常用方法,（3）固定化细胞技术有哪些优势？,（4）如果想把微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应该选择哪种技术？如果反应物是大分子物质，又应该采用哪种方法？,（5）一般来说，酶更适合用吸附法和交联法固定，而细胞多采用包埋法固定，想想看为什么？,思考：直接使用酶、固定化酶与固定化细胞各有什么优缺点？,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。,课堂讨论,：,1从操作角度来考虑，你认为固定化酶技术与固定化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？,2固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？,3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？,4如果反应物是大分子物质，又应该选择哪种方法？,固定化细胞技术,固定化细胞固定的是一系列酶,固定化细胞技术,固定化酶技术,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 h，教师需要提前做好准备。此外，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。,三实验操作,（一）制备固定化酵母细胞,1酵母细胞的活化,思考：1、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,思考：2、配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液有什么作用？,3配制海藻酸钠溶液,思考：配制的海藻酸钠溶液具体作用是什么？,在加热的过程中，为什么要用小火，或者间断加热？,包埋酶或细胞,防止焦糊,4海藻酸钠溶液与酵母细胞混合,5固定化酵母细胞,思考：为什么刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30min左右？,如何检验凝胶珠的质量是否合格？,形成稳定的凝胶珠,说明：刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，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，也能表明制备的凝胶珠是成功的。,（二）用固定化酵母细胞发酵,问题思考：发酵时为什么要将温度控制在25？,四实验操作结果分析与评价,1观察凝胶珠的颜色和形状,问题思考：如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，则说明什么？,如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明什么？,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；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。,2观察发酵的葡萄糖溶液,问题思考：当观察到哪些现象时，可说明实验获得成功？为什么？,利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多气泡，同时会闻到酒味。,3、固定化酶和固定化细胞技术有哪些？各有什么优缺点？固定化细胞常用的载体有哪些？,有包埋法、化学结合法和物理吸附法。,固定化酶分子小更适合采用化学结合法和物理吸附法，用包埋法却容易从包埋材料中漏出。固定化细胞因细胞大不易被吸附或结合适宜采用包埋法。,常用载体：明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。,4、固定化酶和固定化细胞的原理是什么？,就是将酶固定在不溶于水的载体上，或者将微生物细胞均匀地包埋于不溶于水的多孔性载体上，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的技术。,巩固练习,1、酶固定化技术与细胞固定化技术的关系是,A 酶固定化技术是细胞固定化技术的基础,B 细胞固定化技术是酶固定化技术的基础,C 酶固定化技术与细胞固定化技术是同时发展起来的,D 固定化细胞技术先于酶固定化技术,2、固定化酶技术常采用,A 包埋法 B 化学结合和物理吸附法,C 活化法 D 微囊化法,3、海藻酸钠在水中溶解的速度较慢，需要经过加热促进其溶解，采用的最好加热方法是,A 快速加热 B 持续高温加热,C 小火间断加热 D 灼烧加热,4、酵母菌的活化是指,A 让酵母细胞恢复运动状态,B 让酵母细胞在缺水状态下更容易休眠,C 让酵母细胞内酶活性加倍,D 让处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态,5、细胞固定化技术与酶固定化技术相比，所具备的特点是,A 成本更低、操作更容易、不能连续性生产,B 成本更高、操作更难、不能连续性生产,C 成本更低、操作更容易、能连续性生产,D 成本更低、操作更难、能连续性生产,
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