高考生物一轮复习训练课题3酵母细胞的固定化2

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高中生物选修一学案16：4.3 酵母细胞的固定化

酵母细胞的固定化一、学习目标1.认识在应用酶的过程中存在的实际问题及解决办法。

2.掌握固定化技术的方法及适合不同固定方法的材料。

3.掌握固定化酵母细胞的实验操作过程，并能够进行实际操作。

二、重点难点1.重点：制备固定化酵母细胞。

2.难点：制备固定化酵母细胞。

三、学习过程[基础知识]（一）固定化酶的应用实例高果糖浆是指能将葡萄糖转化为果糖的酶是。

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反应柱内，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。

（二）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。

一般来说，酶更适合采用和法固定，而细胞多采用法固定化。

这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大的细胞难以被或，而个小的酶容易从中漏出。

包埋法法固定化细胞即将微生物细胞包埋在不溶于水的中。

常用的载体有、、、和等。

（三）实验操作制备固定化酵母细胞1.酵母细胞的活化（1）在缺水的状态下，微生物会处于_______状态。

活化是指让处于休眠状态的微生物重新恢复___________状态的过程。

（2）酵母细胞所需要的活化时间_____，一般需要0.5～1h，需要提前做好准备。

此外，酵母细胞活化时体积会变____，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。

（3）操作过程：1g干酵母＋10mL蒸馏水→50mL烧杯→搅拌均匀→放置1h2.配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液（1）作用：使凝胶______。

（2）操作过程：0.83g无水CaCl2＋150mL蒸馏水→200mL烧杯→溶解备用。

3.配制海藻酸钠溶液（1）加热使___________溶化是操作中最重要的一环，涉及实验的成败。

高中生物选修1教学设计8：4.3 酵母细胞的固定化教案

酵母细胞的固定化一、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，胞进行酒精发酵。

3．尝试设计实验探究固定化后酵母细胞的活性并利用固定化细及相关产物。

二、教学重点和难点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．难点突破：老师课前实践，摸索出各种试剂的最适浓度；录制微课《酵母细胞的固定化》并设计实验学案，让学生课前预习。

三、学法指导学习微课《酵母细胞的固定化》，思考以下问题：1．从操作角度来考虑，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．如果反应物是大分子物质，又应该选择哪种方法？3．固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？4．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？5．什么是干酵母的活化？如何活化?6．如何配制氯化钙溶液？7．如何配制海藻酸钠溶液？配制过程中为什么改用水浴加热而不用酒精灯直接加热？8．为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？9．如何检验凝胶珠的质量是否合格？10．发酵过程中锥形瓶为什么要密封？四、实验过程⑴酵母细胞的活化⑵配制氯化钙溶液⑶配制海藻酸钠溶液挑起海藻酸钠观察其粘稠度（4）藻酸钠溶液与酵母细胞混合（5）固定化酵母细胞凝胶珠的大小、颜色、形态（6）洗涤凝胶珠（7）用固定化细胞进行发酵实验瓶内气泡开瓶后的气味五、结果分析与评价有条件的话在屏幕上同步直播同学们的实验操作过程，将实验结果拍摄出来进行比较，分析凝胶珠合格与否的原因。

六、后续实验让有兴趣的同学继续在实验室完成“洗涤”、“酵母细胞的酒精发酵”、“发酵液中葡萄糖剩余量或者酒精的检测”。

七、教学反思《酵母细胞的固定化》,按照教材中海藻酸钠的浓度配方进行实验的话很难得到合格的凝胶珠，笔者在不断的实践得到更合理浓度配比即0.7g海藻酸钠+25ml蒸馏水；在配制海藻酸钠溶液过程中用酒精灯加热容易焦糊，实践中改用水浴加热；做了这两个改进后学生的成功率大大提升，让他们感受到了收获成功的喜悦，提高后续实验的积极性。

人教版高中生物选修1基础过关+对点训练：专题4.课题3 酵母细胞的固定化 Word版含解析

人教版高中生物选修1基础过关+对点训练专题4 酶的研究与应用课题3 酵母细胞的固定化理一理判一判1.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。

(√)2．固定化细胞相当于固定了一系列酶。

(√)3．酶分子相对较小，常用包埋法进行固定。

(×)4．将固定好的酶放于反应柱后，底部筛板上的小孔能使酶通过而反应物无法通过。

(×)5．固定化酵母细胞需要用到CaCl2溶液和海藻酸钠溶液。

(√) 6．生产高果糖浆时所固定的葡萄糖异构酶可以无休止重复使用下去。

(×)7．细胞的固定化不需要无菌操作。

(×)8．用固定化细胞进行酒精发酵时，不受温度的影响。

(×)悟一悟1.在缺水状态下，微生物处于休眠状态。

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。

酵母细胞需要的活化时间较短，一般为0.5～1 h，但实验时需要提前做好准备。

2．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。

3．加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，关系到实验的成败，一定要按照教材的提示进行操作。

加热时要用小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。

4．海藻酸钠的浓度关系到固定化细胞的质量。

如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，可影响实验效果。

5．溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温，否则会因温度过高而导致酵母菌死亡。

6．可利用海藻酸钠制成不含酵母菌的凝胶珠，用作对照。

7．海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠，需稳定30 min左右。

8．细胞的固定化要在严格无菌的条件下进行；反复使用固定化酵母细胞时，酵母菌种要纯，用具和材料要严格消毒，同时要注意控制温度，营养液中成分应全面，还需要避免其他微生物的污染。

感悟体会：练一练1.[2018·江苏高考真题]下列关于酵母细胞固定化实验的叙述，正确的是( )A．用温水使海藻酸钠迅速溶解，待其冷却到室温后用于包埋细胞B．进行包埋时，用于悬浮细胞的CaCl2溶液浓度要适宜C．注射器(或滴管)出口应尽量贴近液面以保证凝胶珠成为球状D．包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色半透明状，并具有一定的弹性解析：在酵母细胞固定化实验中，应该用小火、间断加热的方式使海藻酸钠缓慢溶解，A项错误；将混合液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液进行酵母细胞的固定化，CaCl2的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠，B项错误；注射器(或滴管)出口应与液面保持适当的距离，以保证凝胶珠成为球状，C项错误；包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色半透明状，并具有一定的弹性，D项正确。

酵母细胞的固定化及其酒精发酵试验

酵母细胞的固定化及其酒精发酵试验一、实验目的1.掌握微生物细胞的固定化方法；2.学习用固定化酵母进行酒精发酵；3.进一步理解淀粉质原料酒精发酵的原理和一般工艺过程。

二、实验原理（一）酵母菌酒精发酵在无氧条件下，酵母菌利用葡萄糖或淀粉水解糖发酵产生乙醇和CO2的作用，称为酒精发酵，总反应式为：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2酒精发酵是生产酒精及各种酒类的基础。

本实验采用固定化酵母发酵，通过测定发酵过程中的酵母细胞数、生成的CO2量以及最终产物酒精的量，可以判断固定化酵母的发酵能力。

（二）细胞固定化技术固定化细胞就是被限制自由的细胞。

即采用物理或化学的方法将细胞固定在载体上或限度在一定的空间界限内，但细胞仍保留催化活性并能反复或连续使用。

微生物细胞的固定化方法有：（1）吸附法，（2）包埋法，（3）不用载体法。

本实验采用凝胶包埋的固定化方法，把酵母细胞悬浮在海藻酸钠溶液中，再滴加入CaCl2溶液，形成海藻酸钙凝胶小球，细胞包埋在凝胶的小孔中，制成固定化细胞。

三、实验器材（一）淀粉的液化与糖化（双酶法）1. 酵母菌细胞：酒精活性干酵母。

2. 2.5%海藻酸钠溶液40mL，2 % CaCl2溶液100mL。

3.培养基：①增殖培养基：浓度为130BX麦芽汁，以6N硫酸调节pH值至4.1~4.5。

（每组100mL 装于250mL三角瓶，1kg/cm2，灭菌30min后备用）②发酵培养基：淀粉水解液，具体制备见实验步骤。

4. 培养箱、显微镜、蒸馏装置及其他常规实验仪器四、实验方法①调浆:以1﹕3~3.5的比例，将玉米粉（或玉米淀粉）用60℃左右的温水调成粉浆500mL;②液化：加α-淀粉酶（用量约为10u/g淀粉）；加热至85~90℃，保持30~60 min，加热煮沸10 min，补充水分。

③糖化：将上述液化醪冷至60~62℃，加入糖化酶，用量为80~100u/g淀粉，维持30 min后分装于500mL三角瓶，每瓶装糖化醪250mL。

2019-2020年新人教版高中生物选修1《课题4.3酵母细胞的固定化》详细教案设计附课堂练习

2019-2020年新人教版高中生物选修1《课题4.3酵母细胞的固定化》详细教案设计附课堂练习★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★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★教学方法启发式教学★教学工具多媒体课件★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――生产高果糖浆（1（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。

〖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CaCl2溶液：0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水→200mL烧杯→溶解备用。

高中生物酵母细胞的固定化 (3)

↓ 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至配制好的 CaCl2 溶液中，形成凝胶珠，使其在溶液中浸泡 30 min 左右
↓ 冲洗：将固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗 2～3 次
↓ 发酵：将 150 mL 质量分数为 10%的葡萄糖溶液转移至 200 mL 的锥形瓶中，加入固定好的酵母细胞，25 ℃下发酵 24 h
3．用包埋法固定化细胞是将微生物细胞均匀地包埋于不溶于水的多孔性载体中，常用的包埋载体有
明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。 4．固定化酶的应用实例——高果糖浆的生产固定化酶技术已经应用于高果糖浆的生产中，生产高果糖浆所需要的酶是葡萄糖异构酶，所使用的反应柱上的孔应满足酶颗粒不能通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由出入。
(3)影响实验成败的关键步骤是________________。 (4)海藻酸钠溶化过程的注意事项是______________。 (5)如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目_____。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明 ______。 (6)该实验中CaCl2溶液的作用是__________。
解析 (1)酵母细胞在缺水的状态下休眠。活化是加入水使酵母菌恢复到生活状态。酵母细胞活化后体积会增大。(2)固定化酶常用化学结合法和物理吸附法固定化。(3)实验的关键是配制海藻酸钠溶液，得到凝胶珠。(4)海藻酸钠溶化过程要小火加热(小火间断加热)不断搅拌，使海藻酸钠完全溶化，又不会焦糊。(5)海藻酸钠浓度过低，包埋的酵母菌就过少；海藻酸钠浓度过高，不易与酵母菌混合均匀。(6)氯化钙能使海藻酸钠形成聚沉。
反应物不易与酶接近，尤其是大分子物质，反应效率下降

高中生物选修一第三讲酵母细胞的固定化

第三讲酵母细胞的固定化★要点落实：1 .固定化酶(1)酶的应用：广泛应用于食品、化工、轻纺、医药等各个领域(2)应用普通酶的缺点①在、、和有机溶剂等环境下容易失活②溶液中的酶很难回收，不能被 ________ ，提高了生产成本；反应后酶会混在产物中，影响________ 。

(3)固定化酶的实例一高果糖浆的生产①反应机理：葡萄糖在 _____________________ 酶的催化下生成果糖。

②反应柱：酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板，____________ 无法通过小孔，而___________ 溶液可自由出入。

③反应过程：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，与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖，从下端流出。

④反应柱的优点：能 ___________ 半年，大大降低成本，提高果糖的产量和质量。

2.固定化细胞(1)固定化技术：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)固定化方法①__________ 法：将酶或细胞包埋在不溶于水的多孔性载体中(或细微网格里) 。

②__________ 法：将酶分子或相互结合，或将其结合到载体上。

③__________ 法：将酶吸附到载体表面上(3)固定化酶和固定化细胞的适用方法①酶更适合采用___________ 和 ____________ 法固定化，因为酶分子较小，容易从包埋材料中漏出；②细胞多采用______________ ，因为细胞体积大，难以被吸附或结合。

(4)常用的包埋细胞的多孔载体：明胶、琼脂糖、 ________________________ 、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等(5) ___________________________________________________ 固定化细胞的优点：与固定化酶相比，__________________________________________________ , ___________________ 。

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。

人教版高中生物选修一《生物技术实践》酵母细胞的固定化及其应用说课稿

酵母细胞的固定化及其应用一、使用教材人教版生物选修一《生物技术实践》专题四课题三。

二、实验器材干酵母粉、小球藻种、光合细菌、活性炭、海藻酸钠、琼脂、冰粉粉、卡拉胶、琼脂糖、亚甲基蓝、亚硝酸盐试剂盒、柠檬酸钠。

分光光度计、数码显微镜、电子天平、水浴锅三、实验创新要求/改进要点1、实验改进要点：降低海藻酸钠浓度，以提高固定化酵母细胞发酵效果和反复发酵次数。

2、实验创新要点：（1）自主创新建立凝胶珠质量量化评价标准（2）制作凝胶珠临时切片观察固定化细胞生长状况（3）利用活性炭吸附，将物理吸附法与包埋法结合固定原核细胞（4）利用固定化细胞技术对养鱼废水进行处理。

四、实验原理/实验设计思路通过预实验探索能够反复使用的固定化酵母细胞，并测定固定化酵母细胞连续使用的时间，并应用于废水处理，同时探究几种不同的固定化细胞对养鱼废水处理的效果。

五、实验教学目标1、在预实验中培养观察提问、实验设计能力，在正式实验中培养方案实施、合作交流等科学探究能力。

2、通过设定并实施酒精发酵实验方案体验固定化细胞反复使用的优点。

3、尝试使用“建模和模型”的科学思维方法构建酵母菌海藻酸钠混合溶液配比模型，为后续实验提供简化方案。

4、探索固定化技术对家庭养鱼废水的处理效果、培养环境保护的社会责任意识和稳态与平衡的生命观念，体会固定化技术易于固液分离的优点。

5、通过自主学习、自主探究，使用“批判与创造”的科学思维优化实验步骤，解决生活中真实的问题六、实验教学内容本节课是学习通过预实验发现教材实验中的问题，拟定探究课题在课上进行探究，从而改进方案制备固定化酵母细胞。

再比较几种固定化细胞对养鱼废水中亚硝酸盐的去除效果，选择合适的凝胶珠处理废水。

七、实验教学过程1、引入：教师按照教材步骤和配方制备的固定化酵母细胞酒精发酵后，凝胶珠易碎、松散。

给布置任务进行预实验，发现问题，从而改进实验。

2、探究：各小组学生按照本组探究课题进行实验3、解释：各组汇报交流结果，优化固定化酵母细胞制备的操作、改进海藻酸钠溶液的浓度。

高考真题—专题4 酶的研究与应用

专题4 :酶的研究与应用
课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
4
（2017•江苏卷.17）为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果如下图。由图中实验结果能直接得出的结论是 A．碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强 B．不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力 C．碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同 D．加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
的差异。不本能实验中，若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与未实加验入组相缓同冲时液的出汁量，
E组设计＿＿＿（填“能”或“不能”）达到目的，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【考点定位】酶活性及其影响因素的相关实验设计与分析
【名师点睛】本题的第一小题较为直接、简单。第二、三两小题有一定难度，对于实验设计的考查，考生首先要明确实验要探究的目的，其次是分清自变量、因变量和无关变量，对照实验设计时要遵循单一变量原则，即同一对照实验的各组别中只能有一个不同的变量，然后要弄清设置对照组主要是排除哪些因素（即无关变量）对实验结果的干扰，最后才能准确作答。
量平均值。该实验温度设置的不足之处温有度＿范＿围＿设＿＿置＿不＿合＿适＿＿温＿度和＿梯＿度＿设＿置＿不＿＿合＿理
＿＿。（3）某同学取5组试管（A～E）分别加入等量的同种果泥，在A、B、C、D4个实验组
的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶，然后，补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同；E组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。将5组试管置于适宜温度下保温一定时间后，测定各组的出汁量。通过A～D组实验可比较不同实验组出汁量
专题4 :酶的研究与应用
课题3 酵母细胞的固定化
7
（2017•江苏卷.12）固定化单宁酶应用于茶饮料加工，可消除其中的苦涩

2024版高考生物一轮复习教材基础练第三章细胞的能量供应和利用第2节细胞呼吸的原理和应用教学课件

教材实验6 探究酵母菌细胞呼吸的方式
教材实验攻略
教材素材变式
多维变式，夯基础
教材素材变式
1 通过如图甲、乙两组装置探究酵母菌细胞的呼吸方式。取 20 g新鲜的食用酵母菌,均分为两份,分别放入锥形瓶 A(500 mL)和锥形瓶 B(500 mL)中,再分别向瓶中注入5%的葡萄糖溶液,实验装置置于 25~35 ℃的环境中培养8~10 h。下列分析错误的是 A.甲、乙两组为对比实验,实验结果事先都是已知的 B.若适当增加 A、B 瓶中葡萄糖溶液的量,不会影响实验结果 C.若环境温度略低于25 ℃,可适当延长培养时间,不会影响实验结论 D.若通过检测酒精的产生确定酵母菌的呼吸方式,应将酵母菌的培养时间适当延长
教材素材变式
8 葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,常被形容为“生命的燃料”。如图表示葡萄糖在细胞中被利用的过程,①~④表示相关过程。回答下列问题:
(1)人体内ATP的主要来源是
(填细胞呼吸类型),该过程包括图中的
(填图中序号)。
(2)人体剧烈运动后会因一种物质的大量积累而导致肌肉酸胀乏力,该物质是
答案
3.BC 在BTB溶液表面覆盖一层植物油,可隔绝外界氧气,用于探究酵母菌的无氧呼吸,A正确。在氧气充足时,酵母菌进行有氧呼吸,该装置会快速产生大量的气泡,使BTB溶液由蓝变绿再变黄,B错误。酵母菌呼吸作用产生的能量大多以热能形式释放,可使温度计示数升高且有氧呼吸或无氧呼吸均产生二氧化碳,可使BTB溶液变色,故不能判断其进行的是有氧呼吸还是无氧呼吸,C错误。酵母菌无氧呼吸可产生酒精,酒精可使橙色酸性重铬酸钾溶液变为灰绿色,D正确。
答案
1.C 有氧呼吸的三个阶段都需要酶的催化,A错误。有氧呼吸的三个阶段都释放能量,产生ATP,B错误。有氧呼吸是一个很复杂的生理过程,第一、二阶段会产生很多中间产物,能为其他化合物的合成提供原料,C正确。有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段相同,都是在细胞质基质内在酶的催化下,将葡萄糖分解成丙酮酸,产生少量[H],并释放少量能量,D错误。

人教版高中生物选修一专题四课题3 酵母细胞的固定化学案

【情景创设】酶是由细胞合成的，于是，又有人设想，能否将合成酶的细胞直接固定？自20世纪70年代，在固定化酶技术的基础上，又发展出了细胞固定技术。

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。

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。

【问题设计】1、阅读课本p49回答：在葡萄糖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？2、什么叫固定化酶和固定化细胞技术？固定化酶和细胞的方法有哪些？酶和细胞分别多采用哪些方法固定？3、固定化酶催化的优点和缺点分别是什么？4、说说固定化细胞的优点和缺点？5、写出制备固定化酵母细胞的实验操作程序和配制海藻酸钠溶液时应该注意的事项？【达标检测】[必做]1、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2、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B ．PHC ．水分D ．营养3、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 ．固定化酶的应用中，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【使用时间】第 6 周第 1 课时【编辑】赵玉立任丽伟【审核】刘萍萍【编号】2262021 【主题】专题四课题3 酵母细胞的固定化 2012.03.22D．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4、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[选做]某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。

专题4_课题3_酵母细胞的固定化

基础知识
(一 )
固定化酶的应用实例
我们以高果糖浆的生产为例来了解固定化酶技术在生产实践中的应用。高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构
酶，它能将葡萄糖转化成果糖。这种酶的稳定性好，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。
思考：如果你是工程技术人员，如何解决这一缺点？
直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点
类型优点不足
P52
催化效率高，低耗能、对环境条件非常敏感，容易失活；直接低污染等溶液中的酶很难回收，不能被再次使用利用，提高了生产成本；反应后酶酶会混在产物中，可能影响产品质量酶既能与反应物接触，一种酶只能催化一种化学反应，而又能与产物分离，同在生产实践中，很多产物的形成都固定时，固定在载体上的通过一系列的酶促反应才能得到的化酶酶还可以被反复利用成本低、操作容易。固定对酶活性的影响更小、化细可以催化一系列的反胞应、容易回收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。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
基础知识
（二）固定化细胞技术
方法
原理
适用对象
1包埋法是将聚合物的单体与酶溶液混酶或细胞合，再借助于聚合助进剂(包括交联剂)的作用进行聚合，酶被包埋在聚合物中以达到固定化 2化学酶蛋白的侧链基团和载体表面酶结合法上的功能基团之间形成共价键而固定的方法 3物理通过氢键、疏水作用和π电子酶吸附法亲和力等物理作用，将酶固定于水不溶载体上．从而制成固定化酶
基础知识
（二）固定化细胞技术
1、从操作角度来考虑，你认为哪一种方法更容易? 2、哪一种方法对酶活性的影响更小? 3、固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶? 4、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? 5、如果反应物是大分子物质，又应该采用哪种方法? 问：固定化酶和固定化细胞常用的载体材料？

酵母细胞的固定化2

7.下列叙述不正确的是（ C ） A、从操作角度来考虑，固定化细胞比固定化酶容易 B、固定化细胞比固定化酶对酶的活性影响更小 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
8.固定化酶技术常采用（ B ） A 包埋法 B 化学结合和物理吸附法 C 活化法 D 微囊化法
酵母菌的酒精发酵需要无氧条件。
〖思考2〗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3〗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？
需要。
这一阶段成功与否呢？怎样评价？
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。
还有其他方法吗？
③方法：加入适量的水。
1g干酵母＋10mL蒸馏水→50mL烧杯→搅拌均匀→放置1h，使之活化。
④注意点： a、所用容器要大一些； b、要保证酵母菌的活性；
2步：配制CaCl2溶液
①方法：
0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水→200mL烧杯→溶解备用。
②CaCl2溶液的作用：使海藻酸钠形成凝胶珠 ③注意点： a、溶解物质要彻底； b、用蒸馏水不用自来水原因
2.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、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
巩固练习
1.欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵。

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化学选修一练习册电子版走近生物技术专题1传统发酵技术的应用课题1果酒和果醋的制作课题2腐乳的制作课题3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量专题2微生物的培养与应用课题1微生物的实验室培养课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数课题3分解纤维素的微生物的分离专题3植物的组织培养技术课题1菊花的组织培养课题2月季的花药培养专题4酶的研究与应用课题1果胶酶在果汁生产中的作用课题2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果课题3酵母细胞的固定化专题5 DNA和蛋白质技术课题1 DNA的粗提取与鉴定课题2多聚酶链式反应扩增DNA片段课题3血红蛋白的提取和分离专题6植物有效成分的提取课题1植物芳香油的提取课题2胡萝卜素的提取附录1生物学实验室的基本安全规则附录2生物学实验室中常用的国际单位附录3常用培养基配方附录4常用的消毒灭菌操作方法附录5常用化学抑菌剂第一章关注营养平衡第一节生命的基础能源——糖类教学目标1、知识与技能：了解葡萄糖的还原性、淀粉是如何消化吸收的、、纤维素的水解、用途及生理功能。

2、过程与方法：通过探究实验：①葡萄糖的还原性（银镜反应）和②淀粉的水解，认识葡萄糖的还原性及淀粉的水解3、情感、态度与价值观：通过学生动手实验培养操作技能与观察能力，使之正确进行实验分析，从而加深对概念的理解，并形成规律性认识，再辅以习题训练培养学生的创新思维能力。

教学重点：了解葡萄糖的还原性、淀粉是如何消化吸收的、、纤维素的水解教学难点：葡萄糖的还原性（银镜反应）教学过程：1．通过学与问的问题，激发学生思考，引导学生复习糖类的概念及分类，使学生充分认识糖类物质与人类生命和生活的密切关系，并围绕这个中心展开本节课的学习。

2．教学方法上要充分调动学生利用已有知识来学习新知识的能力，可以采取讲授与讨论相结合的方法进行，注意启发和问题驱动。

3．教学过程中逐步围绕以下内容来落实：（1）葡萄糖的还原性，重点做好银镜反应、斐林反应的实验（2）从葡萄糖的结构分析葡萄糖具有还原性的本质原因；（3）结合学生的生物知识，引导学生讨论总结出葡萄糖在体内是怎样提供能量的（4）实验探究淀粉水解的条件和水解产物由于教学内容不多且比较简单，在教学过程中，应鼓励学生主动参与问题解决的全过程，关注学生在问题解决过程中的情感体验，注重培养学生通过解决问题获取知识的能力。

2017-2018学年高中生物选修一教材用书：专题4酶的研究与应用课题3酵母细胞的固定化含答案

课题3酵母细胞的固定化固定化酶和固定化细胞技术 [自读教材·夯基础]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(1）包埋法：多适于细胞的固定化；（2）｝化学结合法物理吸附法多适于酶的固定化。

3．载体包埋法固定化细胞常用的是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。

1．固定化酶常采用化学结合法和物理吸附法，而固定化细胞则常采用包埋法。

2．制备固定化酵母细胞的基本步骤是：酵母细胞的活化―→配制CaCl 2溶液―→配制海藻酸钠溶液―→海藻酸钠与酵母细胞混合―→固定化酵母细胞。

3．配制海藻酸钠溶液浓度过高，则难以形成凝胶珠;若浓度过低，则固定的酵母细胞少，影响实验效果。

4．配制海藻酸钠溶液应小火加热或间断加热。

5．固定化酶和固定化细胞技术既实现了对酶的重复利用，降低了成本，又提高了产品质量.4．优点(1)固定化酶既能与反应物接触,又能与产物分离，可以反复利用.(2）固定化细胞技术制备的成本低，操作容易。

5．实例-—高果糖浆的生产（1）原理：葡萄糖错误!果糖。

(2）生产过程:①将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入.②使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触。

③转化成的果糖，从反应柱的下端流出.（3）反应柱：酶固定在一种颗粒状的载体上，再将其装入反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板.酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由通过。

(4）优点：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。

1．酶能加快化学反应速率，但溶液中的酶难以回收，不能利用。

要想既降低生产成本,又不影响产品质量，该如何解决这一问题?提示：将酶固定于不溶于水的载体上，使酶既能与反应物接触,又能与反应物分离，还可重复利用。

2．固定化酶和固定化细胞一般采用什么方法？为什么?提示:固定化酶常用化学结合法或物理吸附法。

因酶分子小，易从包埋材料中漏出,故一般不用包埋法进行固定。

2015届高三生物第一轮细致复习典型题酶的应用与植物组织培养试题(含解析)

酶的应用与植物组织培养一、果胶酶在果汁生产中的作用(填空) 1．果胶酶的组成与作用。

(1)种类⎩⎪⎨⎪⎧果胶酯酶(2)作用：瓦解植物______和胞间层。

答案：1．(1)多聚半乳糖醛酸酶果胶分解酶 (2)细胞壁2．酶的活性及其影响因素。

(1)酶的活性：酶催化一定________的能力，可以用催化某一化学反应的__________来表示。

(2)影响酶活性的因素：________、pH 、________等条件。

答案：2．(1)化学反应反应速度 (2)温度酶的抑制剂3．研究温度对果胶酶活性影响的实验。

(1)实验方案：确定________→探讨控制温度的方法和措施。

(2)实验程序：制备水果泥→制备果胶酶→水果泥与果胶酶分别______→将水果泥和果胶酶________→过滤出果汁→记录果汁量→改变不同温度后，重复上面实验。

(3)实验结果：记录实验数据，并填入表格。

(4)得出结论：获得的果汁越多，或果汁越澄清，表明果胶酶的活性______。

答案：3．(1)温度梯度 (2)水浴保温混合保温 (4)越高二、探讨加酶洗衣粉的洗涤效果答案：1．蛋白质小分子的肽甘油脂肪酸麦芽糖葡萄糖纤维2.探究不同类型加酶洗衣粉的洗涤效果。

(1)实验原理：酶的催化作用具有________，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与单一加酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。

(2)实验变量。

①自变量：________。

②无关变量：其他条件相同且适宜(如__________、__________等)。

答案：2．(1)专一性(2)①加酶洗衣粉②温度pH(3)500 mL奶渍布37 ℃已消失3.判断正误。

(1)加酶洗衣粉中常加入的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。

()(2)加酶洗衣粉是将酶直接加入洗衣粉中。

()(3)探究不同种类的洗衣粉的洗涤效果时，要控制单一变量。

()答案：3．(1)√ (2) × (3)√三、酵母细胞的固定化(填空) 1．固定化酶的应用实例。