高中生物 專題4 酶的研究與應(yīng)用 課題3 酵母細(xì)胞的固定化教案 新人教版選修1(2021年最新整理)

1、高中生物 專題4 酶的研究與應(yīng)用 課題3 酵母細(xì)胞的固定化教案 新人教版選修1高中生物 專題4 酶的研究與應(yīng)用 課題3 酵母細(xì)胞的固定化教案 新人教版選修1 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對(duì)文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)，但是難免會(huì)有疏漏的地方，但是任然希望（高中生物 專題4 酶的研究與應(yīng)用 課題3 酵母細(xì)胞的固定化教案 新人教版選修1）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來(lái)便利。同時(shí)也真誠(chéng)的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改，如果覺(jué)得對(duì)您有幫助請(qǐng)收藏以便隨時(shí)查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績(jī)進(jìn)步

2、，以下為高中生物 專題4 酶的研究與應(yīng)用 課題3 酵母細(xì)胞的固定化教案 新人教版選修1的全部?jī)?nèi)容。99酵母細(xì)胞的固定化教學(xué)設(shè)計(jì)一、課題目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)說(shuō)出固定化酶和固定化細(xì)胞的作用和原理.2.能力目標(biāo)嘗試制備固定化酵母細(xì)胞，并利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵.3。情感目標(biāo)通過(guò)固定化技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，培養(yǎng)科學(xué)探究精神,同時(shí)領(lǐng)會(huì)研究的科學(xué)方法。二、課題重點(diǎn)制備固定化酵母細(xì)胞.三、課題難點(diǎn)制備固定化酵母細(xì)胞。四 教學(xué)流程教學(xué)流程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖環(huán)節(jié)一:課程導(dǎo)入展示課題背景，導(dǎo)入課題目標(biāo).課題背景在食品、化工、輕紡、醫(yī)藥等領(lǐng)域大規(guī)模使用酶制劑,說(shuō)明酶制劑使用有很多優(yōu)點(diǎn)，你能舉出一些例子嗎?催化效率

3、高、低能耗、低污染等.課題目標(biāo)1.說(shuō)出固定化酶和固定化細(xì)胞的作用和原理； 2.嘗試制備固定化酵母細(xì)胞，并利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵.閱讀、傾聽。情景導(dǎo)入本節(jié)目標(biāo)。環(huán)節(jié)二:講授新課一、基礎(chǔ)知識(shí)(一）固定化酶的應(yīng)用實(shí)例1。利用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿的實(shí)例讓學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，回答相關(guān)問(wèn)題，歸納小結(jié)。（1）高果糖漿的生產(chǎn)需要葡萄糖異構(gòu)酶.（2)葡萄糖異構(gòu)酶的優(yōu)點(diǎn):穩(wěn)定性好、可以持續(xù)發(fā)揮作用。(3）在生產(chǎn)中直接使用酶的缺點(diǎn)：無(wú)法回收，造成浪費(fèi)2.固定化酶的反應(yīng)展示固定化酶的反應(yīng)柱示意圖,講解反應(yīng)過(guò)程.使用固定化酶技術(shù)，將這種酶（葡萄糖異構(gòu)酶）固定在一種顆粒狀的載體上,再將這些酶顆粒裝到一個(gè)反應(yīng)

4、柱內(nèi)，柱子底端裝上分布著許多小孔的篩板。酶顆粒無(wú)法通過(guò)篩板上的小孔，而反應(yīng)溶液卻可以自由出入。生產(chǎn)過(guò)程中,將葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的上端注入，使葡萄糖溶液流過(guò)反應(yīng)柱，與固定化葡萄糖異構(gòu)酶接觸，轉(zhuǎn)化成果糖，從反應(yīng)柱的下端流出。反應(yīng)柱能連續(xù)使用半年，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了果糖的產(chǎn)量和質(zhì)量。（二）固定化細(xì)胞技術(shù)1.概念講解固定化細(xì)胞技術(shù)概念：利用物理或化學(xué)方法將細(xì)胞固定在一定空間的技術(shù)。細(xì)胞中含有一系列酶，在細(xì)胞正常生命活動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)代謝產(chǎn)生所需要的代謝產(chǎn)物.2。將酶或細(xì)胞固定化的方法讓學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容,思考回答酶或細(xì)胞固定化的方法原理和優(yōu)缺點(diǎn),后共同歸納。（1）包埋法：將酶（或細(xì)胞）包埋在

5、細(xì)微網(wǎng)格里.（2）化學(xué)結(jié)合法：將酶(或細(xì)胞)相互連接起來(lái)。(3）吸附法：將酶（或細(xì)胞）吸附在載體表面上.【方法點(diǎn)撥】 酶和細(xì)胞固定方法的選擇酶適合采用化學(xué)結(jié)合和物理吸附法固定 ,細(xì)胞適合采用包埋法固定. 原因：細(xì)胞個(gè)大，酶分子很小,個(gè)體大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合而個(gè)小的酶容易從包埋的材料中漏出 。（三）固定化酶和固定化細(xì)胞的聯(lián)系與區(qū)別共同歸納比較固定化酶和固定化細(xì)胞的聯(lián)系與區(qū)別。（1）聯(lián)系： 應(yīng)用相同，都能催化某些反應(yīng) 。（2）區(qū)別:固定化細(xì)胞技術(shù)操作容易，成本低，容易回收；固定化細(xì)胞技術(shù)對(duì)酶活性影響更?。还潭ɑ?xì)胞固定的是一系列酶；由于大分子難以通過(guò)細(xì)胞膜，固定化細(xì)胞的應(yīng)用有一定的限制。(四）

6、固定化酶和固定化細(xì)胞常用的載體材料 介紹固定化酶和固定化細(xì)胞常用的載體材料:明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等,其共同的特點(diǎn)是不溶于水的多孔性載體。 【課堂思考】 1.想將微生物的發(fā)酵過(guò)程變成連續(xù)的酶反應(yīng),選擇哪種方法？ 固定化細(xì)胞技術(shù) 2.反應(yīng)物是大分子物質(zhì),又選擇哪種方法？ 固定化酶技術(shù)【典型例題】 1相對(duì)固定化酶而言，固定化細(xì)胞對(duì)酶的活性影響較小，根本原因是（）a避免了細(xì)胞破碎、酶的提取純化過(guò)程b固定化細(xì)胞在多種酶促反應(yīng)中連續(xù)發(fā)揮作用c催化反應(yīng)結(jié)束后，能被吸收和重復(fù)利用d細(xì)胞結(jié)構(gòu)保證了各種酶在細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)中有效地發(fā)揮作用【答案】d【方法點(diǎn)撥】 固定化細(xì)胞維持了細(xì)胞結(jié)構(gòu)的

7、完整性，為酶充分地發(fā)揮作用提供了穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境.2。試分析下圖中哪一種與用海藻酸鈉作載體制備的固定化酵母細(xì)胞相似？（）【答案】d【方法點(diǎn)撥】 a為吸附法，b為化學(xué)結(jié)合法，c為細(xì)微網(wǎng)格包埋法，d為海藻酸鈉作載體制備的凝膠珠。二者適合于酶的固定化；c選項(xiàng)既用于酶固定，也可用于細(xì)胞固定。制備固定化酵母細(xì)胞用的是包埋法，即將酵母菌包埋在海藻酸鈉制成的凝膠珠中.二、實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材實(shí)驗(yàn)操作相關(guān)內(nèi)容和圖解,講解操作步驟和注意事項(xiàng)。(一）制備固定化酵母細(xì)胞1酵母細(xì)胞的活化活化：讓處于休眠狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)； 本質(zhì):加快新陳代謝； 方法：加入適量的水. 步驟:取1g干酵母，放入50ml的

8、小燒杯中，加入蒸餾水10ml，用玻璃棒攪拌,使酵母細(xì)胞混合均勻，成糊狀，放置1h左右使其活化. 2.配制物質(zhì)的量濃度為0。05mol/l的cacl2溶液 稱取無(wú)水cacl2 0。83g。放入200ml的燒杯中,加入150ml的蒸餾水，使其充分溶解，待用.3.配制海藻酸鈉溶液稱取0。7g海藻酸鈉，放入50ml小燒杯中。加人10ml水，用酒精燈加熱,邊加熱邊攪拌，將海藻酸鈉調(diào)成糊狀，直至完全溶化，用蒸餾水定容至10ml。注意，加熱時(shí)要用小火，或者間斷加熱，反復(fù)幾次，直到海藻酸鈉溶化為止。 【特別提醒】 加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環(huán)，涉及到實(shí)驗(yàn)的成敗，一定要按照教材的提示進(jìn)行操作.海藻酸鈉

9、的濃度涉及到固定化細(xì)胞的質(zhì)量。如果海藻酸鈉濃度過(guò)高，將很難形成凝膠珠；如果濃度過(guò)低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)目少，影響實(shí)驗(yàn)效果. 4。海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加入已活化的醉母細(xì)胞，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，使其混合均勻，再轉(zhuǎn)移至注射器中。5.固定化酵母細(xì)胞以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的cacl2溶液中,觀察液滴在cacl2溶液中形成凝膠珠的情形。將這些凝膠珠在cacl2溶液中浸泡30 min左右?！痉治雠c評(píng)價(jià)】 觀察凝膠珠的顏色和形狀 如果制作的凝膠珠顏色過(guò)淺、呈白色，說(shuō)明海藻酸鈉的濃度偏低,固定的酵母細(xì)胞數(shù)目較少；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢

10、圓形，則說(shuō)明海藻酸鈉的濃度偏高，制作失敗，需要再作嘗試。 （二)用固定化細(xì)胞發(fā)酵1.將固定好的酵母細(xì)胞(凝膠珠）用蒸餾水沖洗2-3次。 2.將150ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖溶液轉(zhuǎn)移到200ml的錐形瓶中，再加入固定好的酵母細(xì)胞，置于25下發(fā)酵24h?！痉治雠c評(píng)價(jià)】 觀察發(fā)酵的葡萄糖溶液；利用固定的酵母細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)生酒精,可以看到產(chǎn)生了很多氣泡，同時(shí)會(huì)聞到酒味。 【典型例題】 1.下面是制備固定化酵母細(xì)胞的步驟，正確的是（)配制cacl2溶液海藻酸鈉溶化海藻酸鈉與酵母細(xì)胞混合酵母細(xì)胞活化固定化酵母細(xì)胞a bc d【答案】d【方法點(diǎn)撥】 制備固定化酵母細(xì)胞的基本步驟 酵母細(xì)胞的活化配制物質(zhì)的量濃

11、度為0。05 mol/l的cacl2溶液配制海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合固定化酵母細(xì)胞. 2下列有關(guān)固定化酵母細(xì)胞制備步驟不恰當(dāng)?shù)氖牵ǎ゛應(yīng)使干酵母與水混合并攪拌，以利于酵母菌活化b配置海藻酸鈉溶液時(shí)要用小火間斷加熱的方法c向剛?cè)芑玫暮Ｔ逅徕c溶液中加入已活化的酵母細(xì)胞，充分?jǐn)嚢璨⒒旌暇鶆騞將酵母細(xì)胞混勻的海藻酸鈉溶液注入cacl2溶液中，會(huì)觀察到cacl2溶液中有球形的凝膠珠形成 【答案】c【方法點(diǎn)撥】 將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫,方可加入已活化的酵母細(xì)胞。 閱讀、思考、回答。觀察、思考、回答.思考、回答。傾聽、思考、回答。演練、回答。說(shuō)出固定化酶和固定化細(xì)胞的作用和原理。嘗試制備固定化

12、酵母細(xì)胞，并利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵。環(huán)節(jié)三：課堂小結(jié)共同回顧本節(jié)要點(diǎn)：一、固定酶的應(yīng)用實(shí)例 1能將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖的酶是葡萄糖異構(gòu)酶,該酶穩(wěn)定性好。 2反應(yīng)柱上的孔應(yīng)滿足酶顆粒無(wú)法通過(guò)，反應(yīng)溶液可以自由通過(guò)。 二、固定化細(xì)胞技術(shù) 1概念： 利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)。 2方法: 包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。 細(xì)胞多采用包埋法，而酶多采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。三、實(shí)驗(yàn)操作程序 1酵母細(xì)胞的活化 2配制cacl2溶液 3配制海藻酸鈉溶液 4海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合 5固定化酵母細(xì)胞 6用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵 呼應(yīng)、回答。突出本節(jié)重點(diǎn)。環(huán)節(jié)四:課堂練習(xí) （2015江蘇卷。11）下列關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述，錯(cuò)誤的是（ ） a. 固定化酶的主要目的是實(shí)現(xiàn)酶的重復(fù)利用 b. 溶解氧交換受阻是固定化酶應(yīng)用的重要限制因素 c。