江苏省射阳县第二中学高三生物教学资料 酵母细胞的固定化活动导学案(无答案)
江苏省射阳县第二中学高三生物一轮复习植物细胞工程(2)活动单(无答案)
植物细胞工程(2)【活动目标】:1、简述植物组织培养和体细胞杂交技术及其应用。
2、列举植物细胞工程的实际应用,尝试进行植物组织培养。
【活动重点】:1、植物组织培养的原理和过程。
2、植物体细胞杂交的原理。
【活动难点】:植物体细胞杂交的原理【活动方案】:活动一:植物体细胞杂交技术1、植物体细胞杂交的概念:。
2、操作过程包括:、、杂种细胞筛选、、杂种植株再生以及杂种植株鉴定等步骤。
活动二:制备原生质体、原生质体的融合1、获得原生质体的方法:。
2、人工诱导原生质体融合的方法和(聚乙二醇)。
3、原生质体融合的原理是。
4、融合完成的标志是。
练习:1、(多选)下列关于植物原生质体的叙述中,正确的是A、获得原生质体的最常用方法是酶解法B、原生质体具有全能性,可用于植物体细胞杂交C、原生质体与细胞壁分离后,始终能保持活力D、培养原生质体时,必须加入动物血清和葡萄糖2、不能人工诱导原生质体融合的方法是A、振动B、电刺激C、PEG试剂D、重压活动三:杂种细胞筛选、杂种细胞培养1、在细胞杂交过程中,除了形成AB型融合细胞外,还能形成型和型两种融合细胞,只有AB型细胞是所需的杂种细胞。
因此,在杂种细胞形成后还应有一个筛选过程。
2、杂种细胞培养的原理:练习3、下列选项中需要采用植物组织培养技术的是①利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,获得多倍体植株②利用花药离体培养得到单倍体植株③利用基因工程培养抗棉铃虫的植株④利用细胞工程培养“番茄—马铃薯”杂种植株⑤无子西瓜的快速大量繁殖A、①②③B、③④⑤C、①②④⑤D、②③④⑤【课堂反馈】:1、下列叙述中,与植物体细胞杂交无关的是A、利用离心、振动、电刺激等诱导B、快速繁殖、培育无病毒植物C、克服远缘杂交不亲和的障碍D、使两个亲本的优良性状组合到一起2、在植物细胞工程中,当原生质体融合成一个细胞后,需要诱导产生出细胞壁,参与这一过程的细胞器是A、叶绿体高尔基体B、线粒体高尔基体C、叶绿体线粒体D、线粒体内质网3、关于愈伤组织形成过程的正确叙述是A、愈伤组织的形成是离体植物细胞分化的结果B、愈伤组织的形成是离体植物细胞分裂的结果C、愈伤组织的形成是离体动物细胞分化的结果D、愈伤组织的形成是离体植物细胞脱分化的结果4、以下不能说明细胞全能性的实验是:A、玉米花粉培育出植株B、核移植获得的组装细胞培育出鲤鲫移核鱼C、烧伤病人的健康皮肤培养出皮肤D、转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株5、(多选)下列有关植物组织培养的叙述中,正确的是A.必须在无菌的条件下进行B.可以培育无病毒植株C.先形成愈伤组织,再分化成幼苗D.培育出的新个体不具有亲本的优良性状6、“白菜——甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短和耐储藏等优点。
酵母细胞的固定化导学案
[想一想] 1.发酵过程中锥形瓶为什么要密封?
2.在利用固定化酶或固定化细胞进行生产的过程中,需要无菌操作吗?
8.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。可利用海藻酸钠制成不含酵母菌的凝胶珠,作为对照。
9.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。
例1 (2012·江苏高考)下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述,错误的是( )
A.从酶的固定方式看,吸附法比化学结合法对酶活性影响小
B.作为消化酶使用时,蛋白酶制剂以口服方式给药
C.尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶,可以反复使用
D.将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗,目的是洗去CaCl2和杂菌
式 与固定化酶相比,固定化细胞制备的特点是()
A.成本高,但操作更容易
B.成本低,但操作更复杂
C.成本高,且操作更复杂
D.成本低,且操作更容易
►类型二 酵母细胞的固定化实验需要注意的事项
1.选用的干酵母要具有较强的活性,而且物种单一。
2.酵母细胞所需要的活化时间较短,一般需要1 h左右。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。
[想一想] 1.对固定化酶的作用影响较小的固定方法是什么?
选修一 4.3 酵母细胞的固定化 导学案设计 (1)
选修一 4.3酵母细胞的固定化预习案班级:组名姓名:【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。
【自主预习】1.酶:优点:催化效率高,低耗能、低污染,大规模地应用于食品、化工等各个领域。
实际问题:对环境条件敏感,易失活;溶液中的酶很难回收,不能再次利用,提高了生产成本;反应后的酶会混合在产物中,如不除去,会影响产品质量。
设想:○1。
固定化酶:优点○2。
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:○3。
固定化细胞:优点○4。
2.高果糖浆是指○5。
能将葡萄糖转化为果糖的酶是○6。
使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种○7上,再将这些酶颗粒装到一个反应柱内,柱子底端装上分布着许多小孔的○8。
酶颗粒无法通过筛板的小孔,而反应溶液却可以自由出入。
生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,使葡萄糖溶液流过反应柱,与○9接触,转化成果糖,从反应柱的下端流出。
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。
3. 固定化酶和固定化细胞是利用○10或○11方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括○12、○13和○14法。
一般来说,酶更适合采用○15和○16法固定,而细胞多采用○17法固定化。
这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的细胞难以被○18,而个小的酶容易从○19中漏出。
包埋法法固定化细胞即将微生物细胞○20包埋在不溶于水的○21中。
常用的载体有○22、○23、○24、○25和○26等。
二、实验步骤:(一)制备固定化酵母细胞1. 酵母菌的活化:就是处于○27状态的微生物重新恢复正常的生活状态。
2. 配制CaCl2溶液:配置物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液。
3. 配制海藻酸钠溶液:加热溶化海藻酸钠时要注意:○284. 海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合:藻酸钠溶液冷却到室温后与活化后的酵母细胞充分搅拌混合均匀后移到注射器。
高中生物 4.3 酵母细胞的固定化导学案 新人教版选修1
高中生物 4.3 酵母细胞的固定化导学案新人教版选修1预习案学习目标11、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。
自主梳理11、固定化酶的应用实例生产高果糖浆:(1)反应原理。
葡萄糖________(2)生产过程。
将________固定在颗粒状载体上放入底端有分布着许多小孔的筛板的________内(酶颗粒不能通过,反应液能通过)↓葡萄糖溶液从反应柱的上端注入↓流过反应柱↓与固定化葡萄糖异构酶接触,转化成果糖↓果糖从反应柱的________流出2、固定化酶和固定化细胞技术:(1)概念:利用________方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。
(2)方法及适用范围。
包埋法:多适用于________的固定化。
化学结合法:多适用于酶的固定化。
________:多适用于酶的固定化。
(3)优点。
①固定化酶:酶既能与________接触,又能与________分离,可以反复利用。
②固定化细胞:与固定化酶技术相比,固定化细胞制备的成本更低,操作更容易。
3、固定化酵母细胞的制备及发酵实验操作流程:酵母细胞的活化:称取干酵母放入小烧杯中,加入________使其活化。
↓配制CaCl2溶液:称取无水CaCl2放入烧杯中,加入________,使其充分溶解。
↓配制海藻酸钠溶液:要用________加热的方法。
↓海藻酸钠溶液与酵母细胞混合:先将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至________,再加入已活化的酵母细胞。
↓固定化酵母细胞:将混合物滴在________溶液中形成凝胶珠。
↓发酵:先用蒸馏水冲洗,再加入________溶液中发酵。
4、固定化酵母细胞的制备及发酵实验结果:(1)凝胶珠的颜色和形状:浅黄色的圆形或椭圆形。
(2)预习小测11、判断正误:生产高果糖浆时葡萄糖溶液流过反应柱后,其中的葡萄糖全部转化为果糖,从下部流出。
2、判断正误:固定化酶反应柱可重复使用,极大地降低了生产成本。
江苏省射阳县第二中学高三生物教学资料 生态工程活动导学案
<<生态工程>>活动导学案【活动目标】:1.简述生态工程的基本原理 2.生态工程建设的实例及应用【活动重难点】:生态工程的基本原理【活动方案】:活动一、生态工程的基本原理:1.生态工程建设目的:遵循自然界的规律,充分发挥资源的生产潜力,止,达到和的同步发展。
(少消耗、多效益、)2.生态经济:主要是通过实行“”原则,使一个系统产生出的污染物,能够成为本系统或者另一个系统的,从而实现废弃物的资源化,而实现循环经济最重要的手段之一是。
3.生态工程原理①原理:物质能在生态系统中循环往复,②原理:物种繁多复杂的生态系统具有较高的③原理:生态系统的生物数量不能超过(环境容纳量)的限度④原理:生态系统建设要考虑自然、、的整体影响⑤原理:A、系统的结构决定原理:要通过改善和优化系统结构来改善功能。
B、系统整体性原理:系统各组分间要有适当的,使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成,并实现总体功能大于各部分的效果,即“1+1>2”例题:1、生态农业比一般农业A.投入多,产出多,污染少,可持续发展能力强B.投入少,产出多,污染少,可持续发展能力强C.投入一样,产出相当,污染少,可持续发展能力强D.投入和产出都较少,污染相同,可持续发展能力强2、生物数量超过了环境的承载力后,就会破坏生态工程的哪一原理A.整体性原理 B.系统性原理C.协调与平衡原理D.工程学原理活动二、生态工程的实例和发展前景1、生态工程的实例:①农村综合发展型生态工程:问题:如何实现物质的利用,在的条件下有较多的产出,取得效益、效益、效益的全面提高对策:建立生态工程案例:北京郊区窦店村的以为中心的物质多级循环利用工程,农业生态工程能创造多种机会,增加,开发可以更新的,减少环境污染②生态工程问题:小流域(河流各级支流的集水区域)水土流失比较严重对策:应用生态工程的原理、原理,及工程学等原理,通过等措施,层层设防控制;目前已经从开始时的单纯造林和减水减沙工程转移到模式上。
4.3酵母细胞的固定化(学案)
高三年级生物学案 4.3酵母细胞的固定化 19开始,我们努力,因为梦想,我们幸福,因为拼搏,我们辉煌!高三生物学案 第1页(共2页) 高三生物学案 第2页(共2页)【学习目标】1.学习固定化酶及固定化细胞的作用及原理 2.制备和应用固定化酶 【课题重点与难点】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。
【基础知识回顾】 一、固定化酶的应用实例1.能将葡萄糖转化为果糖的酶是_______,该酶的稳定性好,可以持续发挥作用。
2.反应柱上的孔应满足________无法通过,反应溶液却可以_____。
生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱(装满酶颗粒)的____注入,使其流过反应柱,与___________接触,转化成果糖,从反应柱的_____流出。
3.反应柱的优点:反应柱可以连续使用半年,大大降低了_____________,提高了果糖的___________。
二、固定化细胞技术1.概念:固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括______、________和_______。
其中细胞多采用_____固定化,酶更适合采用___________________________固定化。
2.优点(1)固定化酶既能与______接触,又能与_____分离,可以____利用。
(2)固定化细胞技术的成本更____,操作更_______。
三、制备固定化酵母细胞及使用1.固定化酵母细胞使用的是___________固定化,即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的_____________载体中,常用的载体有______________、______________、_____________等,本实验使用的载体是___________________。
2.制备过程(1)酵母细胞的活化:向干酵母中加入______,使其恢复正常的_____。
(2)配制物质的量浓度为0.05mol/L 的 溶液。
《课题3 酵母细胞的固定化》教学设计(江苏省市级优课)
专题 4 课题 3 酵母细胞的固定化
(一)教材与学情分析
本课题的课题背景简单地从酶在生产生活实践中遇到的一些实际问题提出了一些设想,从而引出“固定化酶” 技术,又从酶的专一性出发,考虑酶促反应往往是一系列的反应,由此又引出“固定化细胞技术”。这样从“酶 到固定化酶、再到固定化细胞”的发展过程,现了科学技术的发展是不断地提出问题和解决问题的动态过程,也 非常符合学生的认知规律。高二的学生已经具备了一定的生物学知识,比如有关酶的概念、特性;又掌握了用酵 母菌酿酒的原理,并掌握有一定的生物学常规实验操作技能,但要将原有的知识用到新知识中,以及迁移到实际 应用中还有所欠缺。本课题能够通过学生了解固定化细胞技术在社会生活生产中的应用,对学生进行 STS 教育, 重在培养学生动手操作能力和创新思维等,使学生体验科学技术和生活实际的密切联系。但“酵母细胞的固定化” 实验对教师和学生而言都是全新的。
【比较】酶和细胞的固定方法和特点
固定对象
酶
细胞
适宜固定 法
化学结合法、物理吸附法
包埋法
特
体积小,固定一种酶。
体积大,固定一系列酶。
点
包埋法容易丢失
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。
c.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)。
在实验教学中,利用手机、电脑、投影技术,将学生操作实时投影到屏幕上突破了实验课中,学生相互间信 息交流以及相互展示的障碍,该手段今后也可在其他实验教学中进行采用试行。
酒精发酵
冲洗凝胶珠
固定化酵母细胞
(三)课堂总结、点评
酵
选修一生物43《酵母细胞的固定化》导学案
专题4课题3 酵母细胞的固定化课题背景1、问题:酶对环境条件敏感,易失活;溶液中的酶很难回收,不能再次利用,提高了生产成本;反应后的酶会混合在产物中,如不除去,会影响产品质量。
设想:将酶固定在的上。
优点:使酶既能与反应物,又能与产物,同时,固定在载体上的酶还可以。
2、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:将合成酶的直接固定。
优点:成本,操作。
一、基础知识(一)固定化酶的应用实例1、高果糖浆是指含量为左右的糖浆,能将葡萄糖转化为果糖的酶是。
2、使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种的载体上,再将这些酶颗粒装到一个反应柱内,柱子底端装上分布着许多的筛板。
酶颗粒无法通过筛板的小孔,而反应溶液却可以自由出入。
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。
(二)固定化细胞技术1、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。
2、一般来说,酶更适合采用和固定,而细胞多采用固定化。
这是因为细胞体积比酶分子的体积大;体积大的细胞难以被或,而个小的酶容易从包埋材料中。
3、包埋法法固定化细胞,即将微生物细胞包埋在不溶于水的的载体中。
常用的载体有、、、和等。
二、实验操作(一)制备固定化酵母细胞1.酵母细胞的活化活化就是处于状态的微生物重新恢复正常的生活状态。
2.配制物质的量的浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液3.配制海藻酸钠溶液加热溶化海藻酸钠时要注意加热,几次,并不断,直到海藻酸钠为止。
如果加热太快,海藻酸钠会发生。
4.海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合将海藻酸钠溶液冷却至,加入已活化的海藻酸钠溶液,进行充分搅拌,使其混合,在转移至。
(二)用固定化酵母细胞发酵1.将固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2-3次。
酵母细胞的固定化导学案
酵母细胞的固定化班级:_________ 姓名:_________ 小组:_________【考纲要求】1.说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。
(II )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。
(II )【重点和难点】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。
【导学流程】一、固定化酶和固定化细胞技术1.固定化酶的应用实例——生产高果糖浆(1)反应原理:葡萄糖――――――→葡萄糖异构酶_果糖_____。
(2)生产过程 将葡萄糖异构酶__固定在颗粒状载体上↓↓放入底端装有分布着许多小孔的筛板的_反应柱_____内(酶颗粒不能通过,反应液能通过) ↓葡萄糖溶液从反应柱的上端注入↓流过反应柱↓与固定化葡萄糖异构酶接触,转化成果糖↓果糖从反应柱的_下端_____流出2.固定化酶和固定化细胞技术(1)概念:利用__物理或化学___方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。
(2)方法及适用范围⎩⎪⎨⎪⎧包埋法:多适用于 的固定化 :多适用于酶的固定化 (3)优点①固定化酶:酶既能与_反应物____接触,又能与_产物___分离,可以反复利用。
②固定化细胞:与固定化酶技术相比,固定化细胞制备的成本更低,操作更容易。
二、实验操作1.制备固定化酵母细胞(1)固定方法:包埋法__。
(2)常用载体:一些不溶于水的多孔性__载体,如_明胶__、琼脂糖、_海藻酸钠__、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
(3)实验操作酵母细胞的_活化__↓配制物质的量浓度为0.05 mol/L 的CaCl 2溶液↓配制海藻酸钠溶液↓海藻酸钠溶液与酵母细胞__混合↓固定化酵母细胞2.用固定化酵母细胞发酵将固定好的酵母细胞(凝胶珠)用__蒸馏水______冲洗2~3次↓将150 mL质量分数为10%的_葡萄糖____溶液转移到锥形瓶中↓加入固定好的酵母细胞(凝胶珠)↓置于25 ℃下发酵24 h↓观察是否有_气泡__产生,闻闻是否有酒味【深入学习】1.固定化酶和固定化细胞的原理(1)根据教材“高果糖浆的生产”分析固定化酶依据的原理与其优点分别是什么?将酶固定在不溶于水的载体上,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。
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。
江苏省射阳县第二中学高中生物2.4植物生命活动的调节(二)导学案(无答案)苏教版必修3
《植物生命活动的调节Ⅱ》1. 研读课本内容,完成基础知识的预习。
2. 依据自学指导将预习中遇到的疑难问题用红笔标识出来,以准备课上小组探究、突破;3. 小组长职责:引导小组各层成员按时完成任务,人人达标。
【学习目标】:1.巩固生长素的极性运输2.概述植物生长素的生理作用。
3. 列举其他植物激素的种类和作用。
【活动重点】:1.生长素的生理作用 2.其他植物激素的生理功能 【活动难点】:1.生长素的生理作用 2.其他植物激素的生理功能 《预习案》: 一、复习1、在胚芽鞘实验中,产生生长素的部位是 。
感受光刺激的部位是 。
光只能影响生长素的分布,不能影响生长素的合成。
2、向光弯曲部位在 。
3、生长素的运输方式主要是 。
4、胚芽鞘向光弯生长的原因是 。
5、生长素在植物体中相对集中在 。
6、生长素的化学本质是 。
二、其他植物激素:1、列表比较植物主要激素的合成部位及主要作用。
《探究案》: 活动一、生长素的生理作用 概括地说生长素和动物激素一样不直接参与代谢,而是具有_______作用,但生长素的作用表现出_______性。
1.曲线分析,可得出的结论有:(1)生长素对根、芽、茎作用的最适浓度分别为_________、__________、_________,其中对生长素的浓度最敏感的器官是______。
(2)同一浓度下,生长素对不同器官的作用________。
如分析生长素浓度为10-6mol/L 时对根、芽、茎作用分别是_____________、_______________、_______________。
(3)对同一器官来说,生长素的作用与浓度的关系是_____________________________。
2.生长素的两重性表现为:既能__________________又能____________________,既能 _______________又能_______________;既能_______________又能_________________。
苏教版高二生物 酵母细胞的固定化导学案
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。
江苏省盐城市射阳县第二中学2017届高三生物一轮复习导学案-细胞呼吸(无答案)无答案
课题:细胞呼吸【活动目标】:1、说明细胞呼吸的过程,细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用。
2、进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。
【活动重点】:1、细胞呼吸的过程2、细胞呼吸原理的应用【活动难点】:酵母菌细胞呼吸方式的探究【活动方案】:活动一、细胞呼吸的概念和方式:1、细胞呼吸是指,释放能量生产ATP的过程。
细胞呼吸可以分为、两种类型。
2、有氧呼吸反应式:3、无氧呼吸(1)场所:(2)反应式:实例:反应式:实例:4、例题分析:(1)人体剧烈运动时,肌肉细胞呼吸作用的产物有A.CO2、酒精、水、ATP B。
CO2、乳酸、ATPC.CO2、H2O、乳酸D.H2O、CO2、乳酸、ATP (2)下列有关线粒体的描述中,不正确的是A。
线粒体具有内外两层膜,内膜折叠成嵴,使内膜的表面积大大增加B。
线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶C。
线粒体进行呼吸作用时必须有氧的参与D。
细胞产生CO2的部位一定是线粒体活动二、难点剖析:1、生物体内的能源物质①主要能源物质:②细胞生命活动所需要的主要能源物质:(形容为“生命的燃料”)③生物体内的主要储能物质:④生命活动的直接能源物质:⑤生命活动的最终能源物质:2、比较有氧呼吸与无氧呼吸3、特别提示:①不同生物无氧呼吸的产物不同,其原因在于催化反应的酶不同②原核生物无线粒体,有些原核生物仍可进行有氧呼吸③微生物的无氧呼吸也称为发酵,但动植物的无氧呼吸不能称为发酵4、例题:下列有关人体中能源物质的说法中,不正确的是A。
糖类中的纤维素不能作为人体的供能物质B.蛋白质中贮存能量少,只能作为结构物质C。
脂质中的类脂主要用于膜结构的构建D。
糖元也是人体经常被“动员"起来的储能物质活动三、探究酵母菌细胞的呼吸方式:1、实验原理(1)酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都可以生存,属于兼性厌氧菌。
(2)CO2的检测方法:CO2使澄清石灰水变浑浊;CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄(3)酒精的检测:橙色的溶液在条件下与酒精发生反应,变成.2、作出假设:酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸,产生CO2,在无氧情况下进行无氧呼吸,产生CO2和酒精。
高中生物酵母细胞的固定化学案(高二)
选修一专题4 课题3 酵母细胞的固定化一、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。
二、教学建议1.课时数:本节教学建议用1课时。
2.课时侧重点:(1)制备固定化酵母细胞。
3.教学策略(一)固定化酶的应用实例课程标准中要求学生尝试制备和应用固定化酶,但考虑到制作固定化酶的技术要求比较高,中学生难以掌握,因此只要求学生制作技术难度较低的固定化酵母细胞,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阅读自学的方式,并在阅读之前,布置一些思考题让学生思考。
例如,在葡萄糖的异构反应中,如果不将葡萄糖异构酶固定化,而是直接使用葡萄糖异构酶,会对生产过程产生哪些影响?(二)固定化细胞技术固定化酶和固定化细胞通常采用包埋法、化学结合法和物理吸附法。
教师在教学过程中,可以通过提问的方式,引导学生认识这三种方法的特点与适用范围。
此外,教师还可以引导学生思考课本中提出的问题,引导学生理解固定化细胞和固定化酶这两种技术的区别与联系,辩证地认识这两种技术的优势与不足。
例如,固定化细胞操作容易、对酶活性的影响更小、可以催化一系列的反应、容易回收等,但由于大分子物质难以自由通过细胞膜,因此固定化细胞的应用也受到限制。
本课题探究的是加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果的区别,以及不同的加酶洗衣粉对不同污渍洗涤效果的区别。
本课题与学生的生活比较接近,因此,具有较强的现实意义,同时,因为探究的结果可用于指导日常生活中衣物的洗涤,所以很容易激发学生的学习兴趣。
教师在引导学生开展本课题的研究时,不要只注重基本原理,而忽视了本课题在现实生活中的作用。
在教学过程中,教师可以引导学生回顾初中和高中生物课已经学习过的有关消化酶作用的知识,以加深学生对加酶洗衣粉中酶作用的理解。
三、达标检测1.酶的固定方法不包括( )A.将酶吸附在载体表面上B.将酶相互连接起来C.将酶包埋在细微网格里D.将酶制成固体酶制剂,如加酶洗衣粉中的酶2.下列说法不正确的是( )A.固定化酶和固定化细胞的方法包括包埋法、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.由于细胞个体大,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3.关于酵母细胞活化的说法,不正确的是( )A.酵母细胞活化就是由无氧呼吸变成有氧呼吸B.活化就是让处于休眠状态的细胞恢复正常生活状态C.酵母细胞活化所需要的时间较短D.酵母细胞活化反应体积增大4.下列关于对固定化酶中用到的反应柱的理解中,正确的是( )A.反应液和酶均可自由通过反应柱B.反应液和酶均不能通过反应柱C.反应液能通过,酶不能通过D.反应液不能通过,酶能够通过5.下列关于配制海藻酸钠溶液的措施,正确的是( )A.用酒精灯加热,加热中不能搅拌B.由于海藻酸钠溶解速度快,所以不用加热C.海藻酸钠在水中溶解的速度慢,需用酒精喷灯加热D.采用小火或间断加热,促进溶解,防止发生焦糊6.关于固定化酶中酶的说法,正确的是( )A.酶的种类多样,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7.在制备固定化酵母细胞的实验中,CaCl2溶液的作用是( )A.用于调节溶液pH B.用于进行离子交换C.用于胶体聚沉D.用于为酵母菌提供Ca2+8.下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述,正确的是( )A.固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显B.固定化酶应用时,要控制好pH、温度和溶解氧C.利用固定化酶降解水体中有机磷农药,需提供适宜的营养条件D.利用固定化酵母细胞进行发酵,糖类的作用只是作为反应底物9.如图为固定化酶的反应柱示意图,请据图回答:(1)请在横线上填出各标号的名称。
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《酵母细胞的固定化》活动导学案
【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。
【重点难点】:固定化酶和固定化细胞的作用和原理、尝试制备固定化酵母细胞
【活动方案】:
活动一:基础知识梳理:
1.高果糖浆的生产需要使用,它能将葡萄糖转化成果糖。
这种酶的
好,可以持续发挥作用。
但是,酶溶解于葡萄糖溶液后,就无法从糖浆中回收,造成很大的浪费。
2.使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种上,再将这些酶颗粒装到一个内,柱子底端装上分布着许多小孔的。
酶颗粒无法通过筛板的小孔,而反应溶液却可以自由出入。
生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,使葡萄糖溶液流过反应柱,与接触,转化成果糖,从反应柱的下端流出。
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。
3.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〗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;
若将蛋白质变成氨基酸,应当固定。
例题:下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是
A.琼脂糖、明胶 B.醋酸纤维素、海藻酸钠
C.聚丙烯酰胺 D.氯化钙、聚乙烯树脂
活动二、实验操作
(一)、制备固定化酵母细胞
制备固定化酵母细胞需要的材料是、和。
1. 酵母菌的活化
活化就是处于状态的微生物重新恢复正常的生活状态。
2. 配制物质的量尝试为0.05mol/L的CaCl2溶液。
3. 配制海藻酸钠溶液。
〖思考〗加热溶化海藻酸钠时微火加热并不断搅拌的目的是什么?
4. 海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合。
〖思考〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞?
5. 固定化酵母细胞
以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的溶液中,并浸泡
(时间)。
(二) 用固定化酵母细胞发酵
1. 将固定好的酵母细胞用冲洗2-3次。
2. 发酵时的温度就为,时间。
〖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?
活动三、结果分析与评价:
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,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
利用固定的酵母细胞发酵产生酒精,可以看到产生了很多,同时会闻到。
【疑难点拨】:
1.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。
【反馈练习】:
1、下图为固定化酶的反应柱示意图,请据图回答:
⑴请在横线上填出各标号名称。
①
②③。
⑵与一般酶制剂相比,固定化酶的突出优点
是和,固定
化细胞的优点是__________________ ___。
⑶③的作用是。
⑷制作固定葡萄糖异构酶所用的方式有
___________________或___________________。
⑸据图说出反应柱的作用原理。
2、下列关于酶和细胞的固定化的叙述不正确的是
A.酶分子很小,易采用包埋法固定
B.酶分子很小,易采用化学结合法或物理吸附法固定
C.细胞个大,难被吸附或结合
D.细胞易采用包埋法固定
3、将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态,下面加快的一项是
A.CO2的释放 B.丙酮酸的氧化 C.葡萄糖的利用 D.ATP的形成
4、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
【课后作业】:
1、下列有关酶的应用的叙述正确的是
A.酶对重金属盐不敏感,但对低温、强酸、强碱非常敏感
B.加酶洗衣粉因为添加了酶制剂,比普通洗衣粉更易污染环境
C.固定化酶可以反复利用,但反应物与酶接触受影响而会降低反应效率
D.酶的催化功能很强,但需给以适当的营养物质才能较长时间维持其作用
2.在制备固定化酵母细胞的实验中,CaCl2溶液的作用是
A.用于调节溶液的pH B.用于进行离子交换
C.用于胶体聚沉,使凝胶珠形成稳定结构 D.用于为酵母提供Ca2+
3.用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液时,为了能产生酒精,下列措施错误的是
A、向瓶内泵入氧气
B、应将装置放于适宜的条件下进行
C、瓶内应富含葡萄糖等底物
D、应将瓶口密封,效果更好
4.利用如图装置进行果酒发酵实验,下列说法不正确的是
A.整套装置需作灭菌处理,过滤膜应能阻止细胞通过,
方能防止杂菌污染
B.通气一段时间后,b瓶中有气泡产生
C.若继续进行果醋发酵,应接种醋酸菌,不断通气,
并适当降低温度
D.向a瓶培养液中加入固定化酵母,发酵一段时间凝胶珠可能上浮
5.某小组为研究脱气对酵母菌在培养初期产气量的影响,进行了甲、乙
2组实验,实验装置如右图所示,除图中实验处理不同外,其余条件相同。
一段时间内产生CO2总量的变化趋势是
6.下列关于固定化酶中用到的反应柱的理解中。
正确的是
A.反应物和酶均可自由通过反应柱 B.反应物和酶均不能通过反应柱
C.反应物能通过,酶不能通过 D.反应物不能通过,酶能够通过
7. 如果反应物是大分子物质,采用那种方法催化受限制
A.直接使用酶B.使用化学方法结合的酶
C.使用固定化细胞D.使用物理吸附法固定的酶
8.固定化细胞常用包埋法固定,原因是
A.包埋法固定操作最简便B.包埋法对酶活性的影响最小
C.包埋法固定具有普遍性D.细胞体积大,难以被吸附或结合
9.(多选)下列有关固定化酶正确的叙述是
A.固定化酶技术不适于催化一系列酶促反应 B.有利于酶与产物分离,提高产物品质
C.能自由出入依附的载体D.虽然酶已被固定,但也需要定期更换
10.固定化细胞对酶的活性影响最小,根本原因是
A.避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程 B.固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用
C.催化反应结束后,能被吸收和重复利用
D.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
11. 关于酵母细胞活化的说法,不正确的是
A.酵母细胞活化就是由无氧呼吸变成有氧呼吸 B.酵母细胞活化所需要的时间较短
C.活化就是让处于休眠状态的细胞恢复生活状
态 D.酵母细胞活化后体积增大
12.对配制海藻酸钠溶液的叙述不准确的是
A.加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环
B.海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量
C.海藻酸钠的浓度过高,易形成凝胶珠D.海藻酸钠浓度过低,形成凝胶珠内包埋细胞过少
13.下列关于固定化酶技术说法中,正确的是
A.固定化酶技术就是固定反应物,让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
14.下列有关固定化酵母细胞制备步骤正确的是
A.应使干酵母与自来水混合并搅拌,以利于酵母菌活化
B.配制海藻酸钠溶液时要用小火间断加热的方法
C.向刚溶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.将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液注人CaCl2溶液中,会观察到CaCl2溶液中有球形或椭球形的凝胶珠形成
15.右图为某同学进行的澄清苹果汁生产实验,下列相关叙述正确的是
A.实验中所用的固定化果胶酶由海藻酸钠直接包埋获得
B.为防止杂菌污染,图示装置制作完毕后需瞬间高温灭菌
C.通过控制阀调节苹果汁流出的速率,保证反应充分进行
D.固定化果胶酶不可重复使用,每次生产前需重新装填反应柱
16.下图表示酵母菌的细胞结构及部分相关的实验装置和实验结果,请回答:
(1)图1可产生CO2的场所有(填标号),产生酒精的场所是(填标号)。
(2)图2表示制作果酒的简易装置。
制作过程中需要适时拧松瓶盖,但不能完全打开,其目的是;随着发酵时间的推移,拧松瓶盖间隔时间延长,原因是。
(3)血球计数板是酵母菌计数的常用工具。
某类型血球计数板规格为1mm×1mm其计数室
以双线等分成25个中方格,图3表示一个中方格。
假设盖玻片下的培养液厚度为0.1mm,
计数的5个中方格内的酵母菌总数为120个,则1mL培养液中有酵母菌约个。
(4)利用固定化酵母细胞进行相关实验,结果如图4(注: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)。
图示曲线表明浓度为的海藻酸钠包埋效果最好。
当海藻酸钠浓度较低时,酶活力较低的主要原因是。