酵母细胞的固定化 教案
酵母细胞的固定化(教学案)
课题4 酵母细胞的固定化1．基础知识1．固定化酶的应用实例――生产高果糖浆（1（2（3）高果糖浆的生产操作（识图4－5反应柱）：从反应柱上端注入葡萄糖溶液，从下端流出果糖溶液，一个反应柱可连续使用半年。
2．固定化技术的方法（识图4－6固定方法）：将酶和细胞固定化方法有包埋法、化学结合法和物理吸附法。
【比较】酶和细胞的固定方法和特点〖思考1〗对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？吸附法。
〖思考2〗将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应，应当固定（酶、细胞）；若将蛋白质变成氨基酸，应当固定（酶、细胞）。
3．固定细胞的材料：固定细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料，如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等2．实验设计1．制备固定化酵母细胞（1）酵母细胞的活化：1g 干酵母＋10mL 蒸馏水→50mL 烧杯→搅拌均匀→放置1h ，使之活化。
〖思考3〗活化是指让处于休眠状态的微生物重新恢复正常生活状态的过程。
（2）配制CaCl 2溶液：0.83gCaCl 2＋150mL 蒸馏水→200mL 烧杯→溶解备用。
（3）配制海藻酸钠溶液：0.7g 海藻酸＋10mL 水→50mL 烧杯→酒精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌，使之溶化→蒸馏水定容到10mL 。
〖思考4〗微火加热并不断搅拌的目的是什么？防止海藻酸南焦糊。
（4）海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合：将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入活化酵母细胞液，搅拌后吸入到注射器中。
〖思考5〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？防止高温杀死酵母细胞。
（5）固定化酵母细胞：以恒定速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到CaCl 2溶液中，形成凝胶珠状颗粒。
2．固定化酵母细胞的发酵（6）冲洗：将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗2～3次。
（7）发酵：150mL10％葡萄糖＋固定化酵母细胞→200mL 锤形瓶→密封→25℃发酵24h 。
〖思考6〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封？酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。
人教版选修一酵母细胞的固定化教案(2)
酵母细胞的固定化》教学设计教学目标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。
教学重难点1课题重点:制备固定化酵母细胞。
2课题难点:制备固定化酵母细胞。
教学过程【导入】酵母细胞的固定化首先让学生回顾酶的特性, 和加酶洗衣粉的相关知识, 体会直接使用酶的优点和不足, 引出本节课的内容。
【讲授】酵母细胞的固定化酶: 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? 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0.5~1 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。
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?使胶体聚沉形成凝胶珠3.配制海藻酸钠溶液思考: ①配制的海藻酸钠溶液具体作用是什么?包埋酶或细胞②在加热的过程中, 为什么要用小火, 或者间断加热?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：①为什么刚形成的凝胶珠要在CaCI2溶液中浸泡30min左右？形成稳定的凝胶珠②如何检验凝胶珠的质量是否合格?说明：刚形成的凝胶珠应在CaCI2溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。
邳州市第二中学高二生物导学案：酵母细胞的固定化
酵母细胞的固定化【重难点突破】一、如何理解固定化酶的作用和原理？1．酶的催化活性依赖于酶的空间结构及活性中心。
所以在固定化要选择适当条件，力图不使其活性中心的基团受到影响。
2．酶固定化的方法很多，目前采用的固定化技术大致可分为三类：载体结合法(包括共价键结合法、离子结合法、物理吸附法)、交联法和包埋法。
上述几种方法也可并用，称为混合法。
(1)载体结合法：利用共价键、离子键和物理吸附法把酶固定在纤维素、琼脂糖、多孔玻璃和离子交换树脂等载体的固定化处。
(2)交联法：交联法是利用双功能试剂的作用，在酶分子之间发生交联，凝集成网状结构而制成的固定化酶。
酶蛋白中的游离基团(如氨基、巯基等)可参与交联反应。
(3)包埋法：包埋法是将酶包埋在聚合物凝胶的微细网络中或被半透性的聚合物膜所包围，使酶分子不能从凝胶的网络中或膜中漏出，而小分子的底物和产物则可以自由通过凝胶网格和半透膜。
3．固定化酶应用实例将葡萄糖异化酶固定在果颗状载体上→放入底部有许多小孔的反应柱(酶颗粒不能通过，反应液能通过)→葡萄糖溶液从反应柱上端注入→流经反应柱→与葡萄糖异构酶接触→果糖从反应柱下端流出。
4.对固定化酶的理解：可以使反应过程管道化、自动化，产物易从反应液中回收；酶的稳定性有所改进；酶的使用效率提高。
【典题演示1】1. (2010苏南四市一模)固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。
科研人员用海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，以研究固定化酶的相关性质和最佳固定条件。
酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量。
下图甲、乙、丙为部分研究结果。
下列有关叙述中，错误的是A．由甲图可知，固定化酯酶比游离酯酶对温度变化适应性更强B．由乙图可知，浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好C．由丙图可知，固定化酯酶一般可重复使用3次，之后若继续使用则酶活力明显下降D．固定化酶的酶活力较高，主要原因是增加了酶与底物的接触面积【答案】D【解析】正确掌握固定酶的特性和识别图形是突破口。
酵母细胞的固定化教案
酵母细胞的固定化教案第一章：引言1.1 课程背景本课程旨在介绍酵母细胞的固定化技术，通过学习让学生了解固定化细胞技术在生物工程领域的应用及其重要性。
1.2 教学目标1. 了解固定化细胞技术的概念及其优势；2. 掌握酵母细胞固定化的基本方法；3. 了解固定化酵母细胞在实际应用中的案例。
第二章：固定化细胞技术的基本概念2.1 固定化细胞技术的定义固定化细胞技术是将微生物细胞或细胞群体固定在一定空间内的技术，使其在连续生产过程中保持生物活性，实现重复使用。
2.2 固定化细胞技术的优势2.2.1 提高产品质量：固定化细胞可以降低产品污染，提高产品纯度；2.2.2 提高生产效率：固定化细胞可实现连续化生产，提高生产速率；2.2.3 降低生产成本：固定化细胞可实现设备的重复利用，降低能耗；2.2.4 简化工艺流程：固定化细胞可简化生产步骤，便于自动化控制。
第三章：酵母细胞的固定化方法3.1 包埋法包埋法是将酵母细胞包裹在固定化材料中，使其形成固定化酵母细胞。
常用的包埋材料有明胶、海藻酸钠、聚丙烯酰胺等。
3.2 化学结合法化学结合法是通过化学反应将酵母细胞与固定化材料结合在一起，形成固定化酵母细胞。
常用的固定化材料有聚合物、离子交换树脂等。
3.3 物理吸附法物理吸附法是将酵母细胞吸附在固定化材料的表面，形成固定化酵母细胞。
常用的吸附材料有活性炭、硅胶、氧化铝等。
第四章：固定化酵母细胞的应用案例4.1 发酵酒精固定化酵母细胞在发酵酒精生产中具有较高的稳定性和重复使用性能，可提高酒精产率。
4.2 发酵食品固定化酵母细胞在发酵食品生产中具有重要作用，如面包、啤酒、葡萄酒等，可提高产品质量和生产效率。
4.3 生物制药固定化酵母细胞在生物制药领域具有广泛应用，如利用固定化酵母细胞生产抗生素、维生素等。
第五章：总结与展望5.1 固定化细胞技术在生物工程领域的应用具有重要意义；5.2 酵母细胞的固定化技术具有广泛的应用前景；5.3 今后研究和发展方向：优化固定化方法，提高固定化酵母细胞的性能；拓展固定化酵母细胞在更多领域的应用。
高中生物选修一教案：课题3 酵母细胞的固定化
酵母细胞的固定化一、研究背景酶是生物细胞产生的具有催化作用的一种有机物，对于细胞的代谢极其重要。
同学们知道，理论上催化剂在反应前后物质的质量等均不改变，那么酶应该可以为人们所反复利用。
而实际上，大多数情况下，人们发现：1、酶对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感；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、反应后的酶混在产物中，可能影响产品质量。
怎样解决这样的问题呢？二、设想将酶固定在不溶于水的载体中，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反复利用。
三、实际操作1、固定化细胞技术：a、概念：固定化酶和固定化细胞技术是医用物理或化学技术将酶或细胞固定在一定空间的技术b、操作方法：包埋法：适合固定化细胞，酶分子太小；常用的包埋材料为：琼脂糖，醋酸纤维素，聚丙烯酰胺，明胶和海藻酸钠。
物理吸附法和化学结合法c、特点：固定化酶技术优点：既能与反应物接触，又能与产物分离，可反复利用；固定化酶技术不足：只能催化一类反应；固定化细胞技术优点：能催化一系列反应，成本低，操作容易固定化细胞技术不足：与反应物不容易接触，可能导致催化效率下降2、酵母细胞的固定化操作a 酵母细胞的活化：称取1g干酵母，置于50ml小烧杯中，加10ml水，搅拌均匀，放置1h，活化b 配置物质的量浓度为0.05mol/l的CaCl2溶液：称取0.83g无水CaCl，置于200ml小烧杯中，加入150ml水，充分溶解备用；c 配置海藻酸钠溶液：取0.7g海藻酸钠置于50ml小烧杯中，加入10ml水，用酒精灯小火或间断加热，并充分搅拌，反复几次，直至海藻酸钠溶化，并定容至10ml（保证海藻酸钠溶液浓度：过高，很难形成凝胶珠；过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。
）d 海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：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，进行充分搅拌，使其混合均匀。
《酵母细胞的固定化》教案
学习好资料欢迎下载课题３酵母细胞的固定化［课题目标］：1、了解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。
［课题重点］：制备固定化酵母细胞［课题难点］：制备固定化酵母细胞［学习过程］：活动一：了解制备固定化酵母细胞的基本过程。
认真观看“制备固定化酵母细胞”的录象，总结实验的操作步骤。
活动二：学生制备固定化酵母细胞1.酵母菌的活化：1g干酵母＋10mL蒸馏水→50mL烧杯→搅拌均匀→放置1h，使之活化。
2.配制CaCl2溶液：0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水→200mL烧杯→溶解备用。
3.配制海藻酸钠溶液：0.7g海藻酸＋10mL水→50mL烧杯→酒精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌，使之溶化→蒸馏水定容到10mL(要补1mL左右的水)。
4.海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合：冷却至室温，加入活化酵母细胞液，搅拌5.固定化酵母细胞：推注射器时，速度要恒定、缓慢。
活动三：展示，评比所制作的凝胶珠。
通过实物投影仪展示自己制作的凝胶珠，比较凝胶珠的形状，颜色和多少。
活动四：总结、讨论、交流实验中的成败得失1、凝胶珠质量从外型看哪种好？请展示你所做的凝胶珠，并作自我评价。
2.本实验中固定酵母细胞的技术所用的方法是哪一种？其中海藻酸钠的作用和特点是什么？3.如果配置的海藻酸钠溶液的浓度过高或过低，会对实验结果产生什么影响？4.你在实验中遇到的困难是什么？怎么解决的？［课堂反馈］1、与固定化酶相比，固定化细胞的优点是（）A催化效率高，低耗能，低污染 B 既能与反应物接触，又容易与产物分离C 可以反复利用D成本低，操作更容易2、固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化，其原因是（）①化学结合法和物理吸附法会破坏细胞的结构②细胞个大，酶分子很小③细胞难于被吸附或结合，而酶易从包埋材料中漏出④包埋材料可使酶失去活性A ①②③④B ①②C ②③D ①④3、酵母细胞的活化是指（）A原来的酵母已经死亡，加水使它重新成活B缺水时酵母细胞处于休眠状态，加水使它恢复正常生活状态C酵母细胞的活化必须在无菌条件下D 酵母细胞必须在一定的培养液或培养基中进行4、下列有关固定化酵母细胞的制备步骤不正确的是（）A 应使干酵母与水混合并搅拌，以利于酵母细胞的活化B配制海藻酸钠溶液时要用小火间断加热的方法C 向刚融化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀D 将与酵母混匀的海藻酸钠液注入CaCl2溶液中，会观察到CaCl2溶液中有球形或椭球形的凝胶柱形成5、海藻酸钠在水中溶解的速度较慢，需要通过加热促进其溶解，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。
高中生物人教版酵母细胞的固定化实验教案
高中生物人教版酵母细胞的固定化实验教案一、实验目的通过本实验，学生将了解酵母细胞固定化的过程及原理，并能够掌握固定化酵母细胞的方法和应用。
二、实验原理酵母细胞的固定化是将活性酵母细胞固定在固体载体上，使其形成一定形态结构。
固定化酵母细胞可以提高酵母细胞的稳定性和使用寿命，广泛应用于生物技术、酿造和制药等领域。
三、实验器材和试剂器材：试管、移液管、显微镜试剂：酵母细胞悬浮液、琼脂糖、有机溶剂、无菌培养基四、实验步骤1. 准备工作：a. 取一定量的酵母细胞悬浮液，用显微镜观察酵母细胞形态和数量。
b. 准备适量的琼脂糖和有机溶剂，制备琼脂糖凝胶。
2. 酵母细胞固定化：a. 取一支试管，加入适量的琼脂糖凝胶。
b. 将酵母细胞悬浮液加入试管中，充分搅拌均匀。
c. 将试管放置在恒温水浴中，保持适宜的温度。
d. 观察酵母细胞固定化的过程，记录下固定化后的酵母细胞形态和数量。
3. 酵母细胞固定化效果观察：a. 取一滴固定化酵母细胞悬液，放置在玻片上。
b. 用显微镜观察固定化酵母细胞的形态和数量。
4. 实验讨论：a. 分析酵母细胞固定化实验的结果，探讨不同因素对固定化效果的影响。
b. 探究固定化酵母细胞在生物技术、酿造和制药等领域的应用。
五、实验总结通过本次实验，我们学习了酵母细胞固定化的方法和原理，并观察了固定化酵母细胞的效果。
固定化酵母细胞在生物技术、酿造和制药等领域具有广泛的应用前景。
本实验为我们进一步了解酵母细胞固定化提供了实践基础。
六、拓展延伸1. 除了琼脂糖凝胶，还有哪些固体载体可以用于酵母细胞固定化？2. 酵母细胞固定化在制造啤酒中有何作用？3. 如何评价固定化酵母细胞的固定效果？七、参考文献[无]注意：此教案为参考范例，实验过程与细节可能因具体条件而有所调整，请以实际情况为准。
生物：4..3《酵母细胞的固定化》教案(新人教版选修1)高二
课题：酵母细胞的固定化【教学目标】1、知道从酶到固定化酶技术，再到固定化细胞技术的发展过程以及生产中遇到的问题及固定化技术带来的巨大效益；hKnhihVSor2、知道常用的固定化技术及适用范围，明确固定化技术的的应用原理，理解固定化细胞的具体步骤、会解释各种现象。
hKnhihVSor【教学重点、难点】固定化酶与固定化细胞的制备方法及优缺点【教学方法】教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
【教学手段】多媒体【课时安排】1课时【教学过程】温故知新，引出课题：<1）说一说：酶的概念、特性、影响酶活性的因素、应用<2）加酶洗衣粉中常用的酶制剂有哪些？这些酶能直接加入洗衣粉么？<3）在食品、化工、轻纺、医药等领域大规模使用酶制剂，请你归纳使用酶制剂的优点？<4）酶制剂的使用有哪些缺陷？师生归纳，小结：酶制剂应用的缺陷：<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）反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量。
hKnhihVSor提出问题：如果你是工程技术人员，你如何解决这些问题？合作探究，解决问题：资料探究1：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；反应后的酶会混在产物中，可能影响影响产品质量。
hKnhihVSor由于酶的分离与提纯有许多技术性难题，造成酶制剂来源有限、成本高、不利于大规模使用。
因此，酶在大规模生产中，使酶能反复使用，是很有经济价值的课题。
固定化酶的使用，推动了酶在生产上的应用。
固定化酶，就是将酶分子结合在特定的支持物上且不影响酶的功能。
用于固定酶的底物有琼脂糖、丙烯酰胺、藻酸钠等。
固定化酶技术的应用，一是可循环反复使用酶制剂。
据报道，在某些情况下可使用上千次，极大地降低生产成本。
酵母细胞的固定化教案
酵母细胞的固定化教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解酵母细胞固定化的概念、原理和应用；（2）掌握固定化酵母细胞的方法和操作技巧；（3）能够设计固定化酵母细胞的应用实验。
2. 过程与方法：（1）通过观察和实验，培养学生对酵母细胞固定化的兴趣和好奇心；（2）通过小组合作，培养学生动手操作和团队协作的能力；（3）通过数据分析，培养学生的实验设计和解决问题的能力。
3. 情感态度价值观：（1）培养学生对生物技术的认识和兴趣；（2）培养学生关注环保和可持续发展的意识；（3）培养学生科学探究的精神和责任感。
二、教学内容1. 酵母细胞固定化的概念和原理（1）介绍酵母细胞固定化的定义；（2）讲解酵母细胞固定化的原理和优点。
2. 固定化酵母细胞的方法（1）介绍常用的固定化酵母细胞的方法；（2）讲解每种方法的步骤和注意事项。
3. 固定化酵母细胞的操作技巧（1）讲解酵母细胞的活化方法和步骤；（2）讲解固定化酵母细胞的制备方法和步骤；（3）讲解固定化酵母细胞的使用方法和注意事项。
4. 固定化酵母细胞的应用（1）介绍固定化酵母细胞在食品工业中的应用；（2）介绍固定化酵母细胞在环保领域的应用。
5. 实验设计：固定化酵母细胞的应用（1）设计一个固定化酵母细胞的应用实验；（2）进行实验并记录数据；（3）分析实验结果并进行讨论。
三、教学资源1. 教材：酵母细胞的固定化相关章节；2. 实验材料：酵母细胞、固定化材料、实验仪器等；3. 参考资料：固定化酵母细胞的文献和研究报告。
四、教学评价1. 学生对酵母细胞固定化的概念和原理的理解程度；2. 学生对固定化酵母细胞的方法和操作技巧的掌握程度；3. 学生对固定化酵母细胞的应用的认识和理解程度；4. 学生实验设计和操作的能力；5. 学生分析和解决问题的能力。
五、教学建议1. 建议在教学前进行一次实验演示，以便学生更好地理解和掌握固定化酵母细胞的方法和操作技巧；2. 建议在教学中结合具体的应用实例，以便学生更好地理解固定化酵母细胞的应用价值；3. 建议学生在实验过程中积极思考和提问，以便培养学生的科学探究精神；4. 建议教师在教学过程中关注学生的个体差异，给予不同学生适当的指导和支持。
《课题3 酵母细胞的固定化》教学设计(江苏省县级优课)
酵母细胞的固定化学习目标 :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。
学习重点与难点:制备固定化酵母细胞课题背景：直接使用酶：实际问题：对环境条件非常敏感，易失活；很难回收再利用；反应后酶混合在产物中，影响产品品质。
设想：固定化酶：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得到的。
设想：固定化细胞：基础知识：（一）固定化酶的应用实例葡萄糖异构酶1、原理：葡萄糖果糖2．装置：反应柱内装有______________________，酶颗粒 __通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以 _______ 。
生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的 ____ 注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与 _____________ 接触，转化成果糖，从反应柱的 ____流出。
反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。
反应柱的优点：（1）使酶既，又能；（2）固定在载体上的酶可以（二）固定化酶和固定化细胞技术固定化酶和固定化细胞是利用或方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括、和法。
思考：（1）酶和细胞分别适合用什么方法固定？为什么？（2）从操作角度考虑，哪种方法更容易？（3）固定化细胞和固定化酶哪一种方法对酶活性的影响更小?（4）固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？（5）如果反应物是大分子，我们应该采用固定化细胞还是固定化酶？（6）固定化酶和固定化细胞都需要考虑营养条件、适宜的温度和pH吗？例1、连一连下图是几种固定化方法操作特点操作容易对酶活性影响小固定化酶固定一系列酶微生物发酵过程变成连续的酶反应固定化细胞反应物是大分子需要考虑营养条件需要考虑适宜的温度和pH实验操作:（一）制备固定化酵母细胞（1）酵母细胞的________：1g干酵母＋10mL蒸馏水→50mL烧杯→搅拌均匀→放置1h，使之由休眠状态重新恢复正常的生活状态。
酵母细胞的固定化优选教案
专题 4酶的研究与应用课题 3酵母细胞的固定化【教课目的】1．说出固定化细胞的作用和原理。
2．认识固定化细胞常用的方法和载体资料。
3．试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。
【教课要点】制备固定化酵母细胞。
【教课难点】制备固定化酵母细胞。
【教课方法】实验法【教课准备】PPT 课件、实验资料（干酵母、海藻酸钠、无水CaCl2、蒸馏水）、实验仪器（烧杯、玻棒、酒精灯、三脚架、石棉网、注射器等）【教课过程】I、引入图片：传统酿酒作坊酿酒过程图片思虑：有什么方法能够使酵母细胞从反响产物中分别并被重复使用呢？II、新课一、固定化细胞技术引入固定化细胞技术的观点，认识常用的载体。
二、制备固定化酵母细胞阅读教材 P50— 51 实验操作步骤，思虑：（1）制备过程包含哪几个步骤？应当注意哪些问题？（2）你以为哪个步骤的操作是最重要的一环？(一 )制备固定化酵母细胞1．酵母细胞的活化：称取 1g 干酵母，放入 50ml 的小烧杯中，加入蒸馏水10ml，搅拌平均成糊状，搁置 1 小时，使其活化。
活化就是处于状态的微生物从头恢复正常生活状态。
2．配制物质的量试试为0.05mol/L 的 CaCl 2溶液称取无水CaCl 2g，放入 ml 烧杯中，加入ml 蒸馏水，充分溶解。
3．配制海藻酸钠溶液（ 1）称取 g 海藻酸纳，放入ml 小烧杯中，加入10ml水。
（2）称取 g 海藻酸纳，放入 ml 小烧杯中，加入水。
（3）用酒精灯加热。
加热熔解海藻酸钠时要注意：用或，边，将海藻酸钠调成糊状，直至完整熔解。
4． .海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混淆将熔解好的海藻酸钠溶液至室温，加入已的酵母细胞，充分搅拌，使其混淆平均，再转移至中。
5．固定化酵母细胞以的速度地将注射器中的溶液滴加到配制好的溶液中，察看液滴在CaCl 2溶液中形成凝胶球的情况，并适合调整注射器与液面的。
将凝胶珠在CaCl 2溶液中浸泡min ，以便形成稳固的结果。
《课题3 酵母细胞的固定化》教学设计(建设兵团市级优课)
（7）发酵：150mL10％葡萄糖＋固定化酵母细胞→200mL 锤形瓶→ 密封→25℃发酵 24h。
〖思考 6〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封？
酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。
〖思考 7〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？酵母菌进行无氧呼 吸产生的。
（2）配制 CaCl2 溶液：
0.83gCaCl2＋150mL 蒸馏水→200mL 烧杯→溶解备用。
（3）配制海藻酸钠溶液：
0.7g 海藻酸＋10mL 水→50mL 烧杯→酒精灯微火（或间断）加热，并 不断搅拌，使之溶化→蒸馏水定容到 10mL。
〖思考 4〗微火加热并不断搅拌的目的是什么？防止海藻酸钠焦糊。
（4）海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合：
将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入活化酵母细胞液，搅拌后吸 入到注射器中。
〖思考 5〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？
防止高温杀死酵母细胞。
（5）固定化酵母细胞：
以恒定速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到 CaCl2 溶液中，形成凝胶 珠状颗粒。
2．固定化酵母细胞的发酵
包埋法
特
点
体积小，固定一种酶。 包埋法容易丢失
体积大，固定一系列酶。 难以化学结合和吸附
〖思考 1〗对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？吸附法。
〖思考 2〗将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反 应，应当固定（酶、细胞）；若将蛋白质变成氨基酸，应当固定（酶、细 胞）。
3．固定细胞的材料：
教材内 容分析
酵母细胞的固定化的方法和实验操作
教学重点 制备固定化酵母细胞 教
学 分
教学难点 制备固定化酵母细胞
【人教版】生物选修一：4.3酵母细胞的固定化教案设计
专题4酶的研究与应用课题4.3 酵母细胞的固定化一、【课题目标】（一）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（二）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（三）情感、态度与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二、【课题重点】制备固定化酵母细胞三、【课题难点】制备固定化酵母细胞四、【教学方法】启发式教学五、【教学工具】多媒体课件六、【教学过程】（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（二）进行新课1. 基础知识1 •固定化酶的应用实例一一生产高果糖浆（1）高果糖浆的生产原理：葡萄糖—|葡萄糖异构酶_»果糖—（2）葡萄糖异构酶固定：将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上，装入反应柱中。
（3）高果糖浆的生产操作（识图 4 —5反应柱）：从反应柱上端注入葡萄糖溶液，从下端流出果糖溶液，一个反应柱可连续使用半年。
2•固定化技术的方法（识图 4 —6固定方法）：将酶和细胞固定化方法有包埋法、化学结合法和物理吸附法。
【比较】酶和细胞的固定方法和特点总结 )课堂胞的活点评I 配制固定酵母发埋法容易丢失 以化学结合和吸附〖思考1〗对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？吸附法。
〖思考2〗将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应，应当固定(酶、细胞) _____________ 蛋白质变成氨基酸，应当固定(酶、细胞) 。
3. 固定细胞的材料：固定细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料，如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯 酰胺等2•实验设计1•制备固定化酵母细胞(1) 酵母细胞的活化：1g 干酵母+ 10mL 蒸馏水T 50mL 烧杯T 搅拌均匀T 放置 1h ,使之活化。
《专题4 课题3 酵母细胞的固定化》教学设计教学反思
《酵母细胞的固定化》教学设计方案（第一课时）一、教学目标：1. 掌握酵母细胞固定化的基本原理和操作方法。
2. 能够熟练运用相关实验器械和试剂。
3. 了解固定化酵母细胞在生物工程领域的应用价值。
二、教学重难点：1. 教学重点：酵母细胞固定化的操作过程和技术要点。
2. 教学难点：如何有效地固定酵母细胞，并保持其活性。
三、教学准备：1. 实验器械：注射器、滤纸、培养皿、盖玻片、吸管等。
2. 试剂与溶液：CaCl2溶液、PEG溶液、酵母细胞悬液等。
3. 教材和PPT：包含实验原理、操作步骤、结果分析和应用拓展的教材和PPT。
4. 视频资料：关于酵母细胞固定化的过程和应用的视频，以便学生更好地理解。
四、教学过程：（一）引入1. 回顾细胞固定化的观点和目标。
2. 展示酵母细胞的固定化实验装置，讲解各部分的作用。
3. 提出本节课要探讨的问题：如何固定化酵母细胞？固定化细胞在食品工业中的应用？（二）新课教学1. 实验操作步骤讲解。
（1）制备含有凝固剂的琼脂糖溶液。
（2）将活化后的海藻酸钙晶体制备成凝胶珠。
（3）将凝胶珠与细胞混合，进行固定化。
（4）固定化细胞的培养与观察。
2. 讲解实验注意事项。
（1）操作时要小心，避免激烈震荡。
（2）海藻酸钙凝固点较低，易受温度影响，所以制备凝胶珠时要峻厉控制温度。
（3）培养时要应用缓冲液，以便能模拟细胞生活的环境。
3. 学生实验：进行酵母细胞的固定化。
（1）学生分组，按照讲解的步骤进行操作。
（2）每组需制备至少10个有效的固定化细胞，并拍照记录结果。
（3）观察固定化细胞的状态，记录其活性。
4. 讨论与分享：各组分享实验结果，讨论固定化细胞的质量和活性。
引导学生思考如何提高固定化细胞的活性，并尝试提出解决方案。
5. 拓展延伸：介绍固定化细胞在食品工业中的应用实例，引导学生思考如何将此技术应用到其他领域。
6. 小结：总结本节课的主要内容，强调酵母细胞的固定化实验操作的关键步骤和注意事项。
生物选修一43酵母细胞的固定化教案设计
生物选修一43酵母细胞的固定化教案设计教案设计：酵母细胞的固定化一、教学目标1.了解酵母细胞的固定化的概念和方法。
2.了解酵母细胞的固定化的应用领域。
3.掌握酵母细胞的固定化实验的步骤和操作方法。
4.培养学生的实验观察和实验设计的能力。
5.培养学生的团队协作和沟通能力。
二、教学内容1.酵母细胞的固定化的概念。
2.酵母细胞的固定化的方法。
3.酵母细胞的固定化的应用领域。
4.酵母细胞的固定化实验的步骤和操作方法。
三、教学过程1.导入（10分钟）向学生提问：你们知道酵母细胞的固定化是什么意思吗？解释酵母细胞的固定化的概念，引导学生思考酵母细胞的固定化有哪些方法。
2.知识讲解（20分钟）介绍酵母细胞的固定化的方法，包括包埋法、吸附法和细胞固定化等，解释各种方法的原理和优缺点。
介绍酵母细胞的固定化的应用领域，包括酒精发酵、面包制作、生物能源开发等。
3.实验操作（30分钟）分为团队实验和个人实验两个环节。
团队实验：学生分成若干小组，每个小组设计一个酵母细胞的固定化实验，并准备实验所需的材料和设备。
个人实验：每个小组中的学生轮流操作实验，并记录实验数据和观察结果。
4.实验结果分析和讨论（20分钟）学生根据实验结果和观察数据，进行实验结果的分析和讨论。
引导学生思考固定化方法对酵母细胞生长和代谢的影响，以及不同固定化方法的优劣之处。
5.总结和评价（10分钟）让学生总结本次实验的结果和收获，并从实验设计、实验操作和实验结果等方面对自己的表现进行评价。
引导学生思考酵母细胞的固定化在生物工程领域的应用前景和意义。
四、教学评价1.实验报告：学生根据实验记录和观察结果，撰写实验报告，包括实验目的、实验步骤、实验结果和实验结论等。
2.小组讨论：每个小组进行实验结果的讨论，按小组为单位提交讨论记录，包括实验结果的分析和小组成员的贡献等。
3.个人评价：学生对自己的实验设计、操作和结果进行评价，包括实验思路的创新性、实验操作的准确性和实验结果的可靠性等。
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教学准备
1. 教学目标
（一）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
（二）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
（三）情感、态度与价值观
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。
2. 教学重点/难点
1、课题重点：制备固定化酵母细胞
2、课题难点：制备固定化酵母细胞
3. 教学用具
教学课件
4. 标签
教学过程
（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。
如果你是工程技术人员，你如何解决这个问题？
（二）进行新课
1、基础知识
1.1固定化酶技术。
即将酶固定在一定空间内的技术（如固定在不溶于水的载体上）。
固定化酶是指限制或固定于特定空间位置的酶，具体来说，是指经物理或化学方法处理，使酶变成不易随水流失即运动受到限制，而又能发挥催化作用的酶制剂。
1.2固定化酶技术的优点：
（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。
2、固定化酶的应用实例――生产高果糖浆
（1）高果糖浆的生产原理
（2）葡萄糖异构酶固定：将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上，装入反应柱中。
（3）高果糖浆的生产操作（识图4－5反应柱）：
从反应柱上端注入葡萄糖溶液，从下端流出果糖溶液，一个反应柱可连续使用半年。
（4）高果糖浆是果糖含量为42%左右的糖浆。
作为蔗糖的替代品，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，对人的健康有利。
（5）生产高果糖浆需要葡萄糖异构酶；其作用是将葡萄糖转化为果糖；这种酶稳定性好，可持续发挥作用。
3、固定化技术的方法（识图4－6固定方法）：
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。
利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间的技术。
将酶和细胞固定化方法有包埋法、化学结合法和物理吸附法。
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反应才能进行，所以操作比较麻烦。
可采用固定化细胞技术。
【比较】酶和细胞的固定方法和特点
〖思考1〗对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？吸附法。
〖思考2〗将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应，应当固定（酶、细胞）；若将蛋白质变成氨基酸，应当固定（酶、细胞）。
4、固定细胞的材料：
固定细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料，如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等
5、实验设计
5.1制备固定化酵母细胞
（1）酵母细胞的活化：1g干酵母＋10mL蒸馏水→50mL烧杯→搅拌均匀→放置1h，使之活化。
〖思考3〗活化是指让处于休眠状态的微生物重新恢复正常生活状态的过程。
（2）配制CaCl2溶液：0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水→200mL烧杯→溶解备用。
（3）配制海藻酸钠溶液：0.7g海藻酸＋10mL水→50mL烧杯→酒精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌，使之溶化→蒸馏水定容到10mL。
〖思考4〗微火加热并不断搅拌的目的是什么？防止海藻酸南焦糊。
（4）海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合：将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入活化酵母细胞液，搅拌后吸入到注射器中。
〖思考5〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？
防止高温杀死酵母细胞。
（5）固定化酵母细胞：以恒定速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中，形成凝胶珠状颗粒。
5.2固定化酵母细胞的发酵
（6）冲洗：将固定的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗2～3次。
（7）发酵：150mL10％葡萄糖＋固定化酵母细胞→200mL锤形瓶→密封→25℃发酵24h。
〖思考6〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封？
酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。
〖思考7〗锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？酵母菌进行无氧呼吸产生的。
〖思考8〗在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中，需要无菌操作码？
需要。
5.3发酵操作
6、结果分析与评价
6.1观察凝胶珠的颜色和形状
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。
6.2观察发酵的葡萄糖溶液
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
补充：直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点：
注意事项
1.配制海藻酸钠溶液：小火、间断加热、定容，如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊。
2.海藻酸钠溶液与酶母细胞混合：冷却后再混合，注意混合均匀，不要进入气泡
3.制备固定化酵母细胞：高度适宜，并匀速滴入
4.刚形成的凝胶珠应在CaCL2溶液中浸泡一段时间，以便Ca2+与Na+充分交换，形成的凝胶珠稳定。
检验凝胶珠是否形成，可用下列方法：用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果不容易破裂，没有液体流出就表明成功地制成了凝胶珠，还可以用手将凝胶珠在实验桌上用力摔打，如果凝胶珠很容易弹起，也表明制备的凝胶珠是成功的。
6.3凝胶珠的颜色和形状
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。
课堂小结
通过本节课题三酵母细胞的固定化内容的学习，要识记固定化技术的常用方法，理解固定化酵母细胞的制备过程，知道固定化酶的实例。
掌握固定化酶和固定化细胞的特性，并能根据各自的特点合理运用。
固定化酶的技术要求比较高，因此在教学过程中重点介绍固定化酵母细胞的操作。
对于固定化酶的作用、原理及其在生产中的应用，主要是让学生通过生产实例来了解。
教师在教学时可以采用让学生能够阅读自学的方式。
此外还要多结合身边实际进行学习。
利用生活中的实例来调动学生的学习兴趣。
通过对酵母细胞的固定化的研究，激发学生对生物科学的兴趣，会让问题的讨论更加激烈，会让每个学生都认真地去思考。
充分利用了教材资源、本地资源和学生收集的图片资料等资源，增强学生理论联系实际能力，分析资料的能力以及探究解决问题的能力，培养学以致用的意识。
板书
专题四酶的研究和应用
课题3 酵母细胞的固定化
一、基础知识
1．固定化酶的应用实例
2．固定化细胞技术
二、实验操作
1．制备固定化酵母细胞
1.1酵母细胞的活化
1.2配制CaCL2溶液
1.3配制海藻酸钠溶液
1.4海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
1.5固定化酵母细胞
2．用固定化酵母细胞发酵
3．发酵操作
三、结果评价与分析。