4.3 酵母菌细胞的固定化 课件(人教版选修1)
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人教版高中生物选修一4.3 酵母细胞的固定化教学课件
【分析与评价】 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。
【课堂小结】 一、固定酶的应用实例 1．能将葡萄糖转化为果糖的酶是葡萄糖异构酶，该
酶稳定性好。 2．反应柱上的孔应满足酶颗粒无法通过，反应溶液可
以自由通过。 二、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
较小，根本原因是( D )
A．避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程
栏
B．固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用 目
C．催化反应结束后，能被吸收和重复利用
链 接
D．细胞结构保证了各种酶在细胞内的化学反应中有
效地发挥作用
【方法点拨】 固定化细胞维持了细胞结构的完整性，为酶充分地 发挥作用提供了稳定的内环境。
【解析】 固定化酶实现了酶和底物的分离，酶可重复利用 ，A正确；酶的催化作用不需要氧气，故固定化酶 的应用不需要氧气，与溶解氧交换受阻没有关系 ，B错误；固定化细胞可用于生产分泌到细胞外的 产物，如分泌蛋白等，C正确；凝胶与被包埋细胞 之间没有化学键，不通过共价键结合，D正确。
变式
训练 4．相对固定化酶而言，固定化细胞对酶的活性影响
定空间内的技术。 2．方法：包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。 细胞多采用包埋法，而酶多采用化学结合法和物理
吸附法。
三、实验操作程序 1．酵母细胞的活化 2．配制CaCl2溶液 3．配制海藻酸钠溶液 4．海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 5．固定化酵母细胞 6．用固定化酵母细胞发酵
随堂练习
1. 下 面 是 制 备 固 定 化 酵 母 细 胞 的 步 骤 ， 正 确 的 是
专题四 酶的研究与应用
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。
【课堂小结】 一、固定酶的应用实例 1．能将葡萄糖转化为果糖的酶是葡萄糖异构酶，该
酶稳定性好。 2．反应柱上的孔应满足酶颗粒无法通过，反应溶液可
以自由通过。 二、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
较小，根本原因是( D )
A．避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程
栏
B．固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用 目
C．催化反应结束后，能被吸收和重复利用
链 接
D．细胞结构保证了各种酶在细胞内的化学反应中有
效地发挥作用
【方法点拨】 固定化细胞维持了细胞结构的完整性，为酶充分地 发挥作用提供了稳定的内环境。
【解析】 固定化酶实现了酶和底物的分离，酶可重复利用 ，A正确；酶的催化作用不需要氧气，故固定化酶 的应用不需要氧气，与溶解氧交换受阻没有关系 ，B错误；固定化细胞可用于生产分泌到细胞外的 产物，如分泌蛋白等，C正确；凝胶与被包埋细胞 之间没有化学键，不通过共价键结合，D正确。
变式
训练 4．相对固定化酶而言，固定化细胞对酶的活性影响
定空间内的技术。 2．方法：包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。 细胞多采用包埋法，而酶多采用化学结合法和物理
吸附法。
三、实验操作程序 1．酵母细胞的活化 2．配制CaCl2溶液 3．配制海藻酸钠溶液 4．海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 5．固定化酵母细胞 6．用固定化酵母细胞发酵
随堂练习
1. 下 面 是 制 备 固 定 化 酵 母 细 胞 的 步 骤 ， 正 确 的 是
专题四 酶的研究与应用
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。
人教版高中生物选修一专题四课题3 酵母细胞的固定化 课件(共15张PPT)
如果用海藻酸钠固 定小球藻，凝胶珠 的颜色为 绿色
结果分析与评价
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。
还有其他方法鉴定产物吗？
酒精鉴定：酸性的重铬酸钾+酒精——橙色变成灰绿色 CO2鉴定： 澄清石灰水——变浑浊
溴麝香草酚蓝水溶液——由蓝变绿再变黄
例1. 下图是几种固定方法，其中适合固定酵 母细胞的是( D )
【连一连】 固定化酶 固定化细胞
操作容易 对酶活性影响小 固定一系列酶 微生物发酵过程变 成连续的酶反应 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
三、固定化酵母细胞
酵母细胞在生产中的广泛应用
• 工业生产酒精，解决能源问题 • 酒精在食品行业中应用广泛
配制海藻酸钠溶液
使之溶化→蒸馏水定容到 10mL。
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，搅拌后吸到 注射器中。
固定化酵母细胞
CaCl2的作用：使海藻酸钠胶 体发生聚沉，形成凝胶珠
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，使其在溶 液中浸泡30min.
检验凝胶珠的质量是否合格，也可以使用下列方法： 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。
〖思考〗
1、加热溶化海藻酸钠时，要小火间断加热并不断搅拌
的目的是什么？ 防止海藻酸钠焦糊
果糖
1、注意反应柱的各 部分名称。
2、你能说出固定化 酶的优点吗？
结果分析与评价
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。
还有其他方法鉴定产物吗？
酒精鉴定：酸性的重铬酸钾+酒精——橙色变成灰绿色 CO2鉴定： 澄清石灰水——变浑浊
溴麝香草酚蓝水溶液——由蓝变绿再变黄
例1. 下图是几种固定方法，其中适合固定酵 母细胞的是( D )
【连一连】 固定化酶 固定化细胞
操作容易 对酶活性影响小 固定一系列酶 微生物发酵过程变 成连续的酶反应 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
三、固定化酵母细胞
酵母细胞在生产中的广泛应用
• 工业生产酒精，解决能源问题 • 酒精在食品行业中应用广泛
配制海藻酸钠溶液
使之溶化→蒸馏水定容到 10mL。
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，搅拌后吸到 注射器中。
固定化酵母细胞
CaCl2的作用：使海藻酸钠胶 体发生聚沉，形成凝胶珠
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，使其在溶 液中浸泡30min.
检验凝胶珠的质量是否合格，也可以使用下列方法： 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。
〖思考〗
1、加热溶化海藻酸钠时，要小火间断加热并不断搅拌
的目的是什么？ 防止海藻酸钠焦糊
果糖
1、注意反应柱的各 部分名称。
2、你能说出固定化 酶的优点吗？
生物：4.3《酵母细胞的固定化》课件1(新人教版选修1)
［探讨］ ⒈有位同学打算用丝绸做实验材料，探讨含 有蛋白酶的洗衣粉的洗涤效果，你认为他 这样做合适吗？为什么？洗羊毛衫呢？
2、为什么洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣 粉的水内数小时？如何缩短衣物的浸泡时间？ 是为了使洗衣粉中的蛋白酶充分的分解衣物 中的蛋白质污渍；用温水浸泡衣物，因为酶 的催化作用需要适宜的温度。
⑴A同学的实验方案存在问题吗？若有问题， 请说明存在的问题。
有问题。未说明控制相同的适宜温度
⑵你同意B同学观点吗？请说明理由
不同意。B同学忽略了实验中变量的控制问题。
⑶影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有哪些？
水温、水量、水质、洗衣粉的用量、衣物的质 料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。
⑷你认为应该控制的单一变量是： 普通洗衣粉和加酶洗衣粉 的区别，其他条件（ 如洗衣粉用量、水温、水质、水量、布料的 大小和颜色、洗涤方式、洗涤时间等）完全 相同。 ⒉阅读“[资料二]考虑实际生活中的具体 情况”，探究温度对加酶洗衣粉效果的影 响：
水温的控制
10℃、20℃、30℃、40℃、 50℃ 、60℃、70℃
⒊探究不同种类的加酶洗衣粉洗涤效果的比较
加酶洗衣粉的种类是变量，其他因素 在实验中，
在实验中保持不变；水温应保持不变。在实
施活动时，通常应采用当地的常温，如果是
冬季水温过低，就应采用 水浴加热的方法，
使温度达到25 ℃～35 ℃。
3、为什么不能在60℃以上的水中使用此洗衣粉？ 使用加酶洗衣粉时，必须注意洗涤用水的温度， 温度过高会使酶变性失活。在低温下也会失效；
4.为什么用后须彻底清洗双手？ 人体皮肤细胞有蛋白质，如不彻底清洗双 手，就会使手的皮肤受到腐蚀。而使人患 过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这 类洗衣粉长时间地接触。 此外：加酶洗衣粉也不宜长期存放，存放时间 过长会导致酶活力损失
生物人教版选修1课件：专题4 3 酵母细胞的固定化
[解析]
固定化酶不像普通酶那样对环境要求那么
高，耐受性也比较好，和溶解氧没什么关系；利用固定化 酶降解水体中有机磷农药，不需要提供营养条件；利用固 定化酵母细胞进行发酵，糖类不仅是反应底物，同时也作 为碳源来提供能量和营养。 [答案] A
(1)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，使酶变成不易随液 体流失即运动受到限制，而又能发挥催化作用的酶制剂， 不会比一般酶制剂的生物活性更强。 (2)固定化细胞仍能进行正常的生长、繁殖和代谢，可 以像游离的细胞一样用于发酵生产。
4．(江苏高考)下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正 确的是 A．可用包埋法制备固定化酵母细胞 B．反应产物对固定化酶的活性没有影响 C．葡萄糖异构酶固定前后专一性不同 D．固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应 ( )
解析：细胞难以被吸附或结合，固定化细胞多采用包埋法； 反应产物积累能影响酶的结构，从而使酶的活性下降；葡萄 糖异构酶在固定前后专一性不变；固定化细胞固定的是一系 列的酶，可以催化一系列的反应，但不能催化各种反应底物 的一系列反应。 答案：A
3．下列说法不 正确的是 ．
(
)
A．固定化酶和固定化细胞的技术方法包括包埋法、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时应采用固定化酶
解析：由于细胞个大，酶分子很小，个大的细胞难以 被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。 因此，细胞多采用包埋法固定，酶更适合采用化学结 合法和物理吸附法固定。 答案：C
有 气泡 产生 (2)现象 酒精味 散发 有
1．在配制海藻酸钠溶液时，小火加热并不断搅拌的目的 是什么？
生物选修Ⅰ人教新课标4-3酵母细胞的固定化课件(18张)
4.第三段：包埋法固定化细胞的做法是？常用载体 有哪些？
固定化细胞技术
1.将酶或细胞固定化的方法
包埋法 化学结合法
吸附法
将酶（或细胞）包埋 在细微网格里
将酶（或细胞）相 互连接起来
将酶（或细胞）吸附 在载体表
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
〖思考〗微火加热并不断搅拌的目的是什么？
曰：防止海藻酸钠焦糊。
实验操作的相关问题
1.①酵母细胞的活化，需要时间是多少？ ②活化就是让处于____状态的微生物重新恢复__ ______状态。 ③活化为何要用大容器？曰：酵母细胞活化后体 积变大，避免活化液溢出容器外
2. CaCl2溶液的作用？ 3. 加热溶化海藻酸钠是关键步骤，决定实验的成败，
酵母菌进行无氧呼吸产生的。
_________________。 2.叙述葡萄糖异构酶的固定化技术
3.记忆图4-5
固定化酶的反应柱示意图
(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：
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。
（二）固定化细胞技术（50页第一段极其重要） 1.固定化酶和固定化细胞技术是利用
酶和细胞的固定方法选择 （1）、方法 ①酶适合采用化学结合和物理吸附法固定
②细胞适合采用包埋法固定 （2）、原因 ①细胞体积大，酶分子很小 ②体积大的细胞难以被吸附或结合而个小的酶容 易从包埋的材料中漏出
〖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（酶、细胞）；若将蛋白质变 成氨基酸，应当固定（酶、细胞）。
固定化细胞技术
1.将酶或细胞固定化的方法
包埋法 化学结合法
吸附法
将酶（或细胞）包埋 在细微网格里
将酶（或细胞）相 互连接起来
将酶（或细胞）吸附 在载体表
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
〖思考〗微火加热并不断搅拌的目的是什么？
曰：防止海藻酸钠焦糊。
实验操作的相关问题
1.①酵母细胞的活化，需要时间是多少？ ②活化就是让处于____状态的微生物重新恢复__ ______状态。 ③活化为何要用大容器？曰：酵母细胞活化后体 积变大，避免活化液溢出容器外
2. CaCl2溶液的作用？ 3. 加热溶化海藻酸钠是关键步骤，决定实验的成败，
酵母菌进行无氧呼吸产生的。
_________________。 2.叙述葡萄糖异构酶的固定化技术
3.记忆图4-5
固定化酶的反应柱示意图
(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：
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。
（二）固定化细胞技术（50页第一段极其重要） 1.固定化酶和固定化细胞技术是利用
酶和细胞的固定方法选择 （1）、方法 ①酶适合采用化学结合和物理吸附法固定
②细胞适合采用包埋法固定 （2）、原因 ①细胞体积大，酶分子很小 ②体积大的细胞难以被吸附或结合而个小的酶容 易从包埋的材料中漏出
〖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（酶、细胞）；若将蛋白质变 成氨基酸，应当固定（酶、细胞）。
高中生物《4.3 酵母细胞的固定化》课件 新人教版选修1
与 应
的洗济效五果、本课题知识酶制小剂:结蛋白酶;脂肪酶;淀粉酶;纤维素酶
用
实验探究:普通洗衣粉与加酶洗衣粉的区别
固定化酶的应用实例:高果糖浆的生产
酵母细胞的固定化 固定化细胞技术:包埋法;化学结合法;物理法
制备固定化酵母细胞
固定化酶
固定 化细胞
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
成本低，操作 更容易
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。
研
加酶洗衣粉
究 探讨加酶洗衣粉
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。
思考 列表比较直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点。
类型
直接 使用酶
优点
催化效率高， 低耗能、低污 染等
不足
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。
方法？ 为什么？
固定化酶
三、实验设计
请写出酵母细胞固定化的实验流程图？
酵母细胞的活化
配制CaCl2溶液
配制海藻酸钠溶液
将海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合
酒精发酵
冲洗凝胶珠
固定化酵母细胞
问题思考？
1．什么叫酵母细胞的活化？ 2．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？ 3 ． 为 什 么 刚 形 成 的 凝 胶 珠 要 在 CaCl2 溶 液 中 浸 泡 30min左右？ 4.如何检验凝胶珠的质量是否合格？
人教版高中生物选修一专题四课题3 酵母细胞的固定化 课件(共14张PPT)
高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构酶，葡萄 糖异构酶的稳定性好，可以持续发挥作用。 但存在的问题葡萄糖异构酶价格较高，且生产上 直接使用酶时，葡萄糖异构酶溶解于葡萄糖溶液 后，很难回收，不能再次利用，提高了生产成本。
思考： 如何解决葡糖糖异构酶的回收问题,实现酶的重复利用， 从而降低生产成本？
酶固定化的方法：
材料： 高果糖浆是一种以玉米为原料加工制成的
营养性甜味剂，果糖含量为42%左右。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、心血管病，对人类健康更有益。它被广泛 运用在碳酸饮料、果汁饮料和运动饮料以及小吃、 糖浆、果冻和其他含糖产品中。高果糖浆生产原
理： 葡萄糖 葡萄糖异构酶 果糖
固定化 成本低；保持酶 大分子物质难以自由通
细胞 的原始状态;可进 过细胞膜使应用受到某
行多酶反应
些限制。
实验操作
（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。 ②将固定化酵母菌细胞凝胶珠加入300 mL无菌麦芽汁中，置于25℃下发酵 7~9 d。待发酵结束后品尝其味道。 或将固定好的酵母细胞加入150mL质量分 数为10%的葡萄糖溶液中，密封，置于 25℃下发酵24h。
浓度偏高：很难形成圆形或椭圆形的凝胶珠，会出现 拖尾现象，即形成“蝌蚪形”的凝胶珠。
0.1g 0.2g
0.3g
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。
这一阶段操作过程为何要密封？ 还需要注意哪些问题？发酵成功 与否，怎样评价？
思考： 如何解决葡糖糖异构酶的回收问题,实现酶的重复利用， 从而降低生产成本？
酶固定化的方法：
材料： 高果糖浆是一种以玉米为原料加工制成的
营养性甜味剂，果糖含量为42%左右。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、心血管病，对人类健康更有益。它被广泛 运用在碳酸饮料、果汁饮料和运动饮料以及小吃、 糖浆、果冻和其他含糖产品中。高果糖浆生产原
理： 葡萄糖 葡萄糖异构酶 果糖
固定化 成本低；保持酶 大分子物质难以自由通
细胞 的原始状态;可进 过细胞膜使应用受到某
行多酶反应
些限制。
实验操作
（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。 ②将固定化酵母菌细胞凝胶珠加入300 mL无菌麦芽汁中，置于25℃下发酵 7~9 d。待发酵结束后品尝其味道。 或将固定好的酵母细胞加入150mL质量分 数为10%的葡萄糖溶液中，密封，置于 25℃下发酵24h。
浓度偏高：很难形成圆形或椭圆形的凝胶珠，会出现 拖尾现象，即形成“蝌蚪形”的凝胶珠。
0.1g 0.2g
0.3g
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。
这一阶段操作过程为何要密封？ 还需要注意哪些问题？发酵成功 与否，怎样评价？
人教版高中生物选修一4.3 酵母细胞的固定化(定) (共39张PPT)
三、实验操作 （一）方法 1、包埋法固定化细胞 2、海藻酸钠作载体包埋酵母细胞
（二）制备固定化酵母细胞
1.酵母细胞的活化 2.配置物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液 3.配置海藻酸钠溶液 4.海藻酸钠与酵母细胞混合 5.固定化酵母细胞
一、课题背景
阅读课题背景并思考：
1、直接使用酶制剂在应用中各有什么优、缺点？如 何解决使用酶制剂时的缺陷？ 2、固定化酶技术在应用中各有什么优、缺点？如何 解决使用固定化酶技术在应用时的缺陷？ 3、固定化细胞在应用中各有什么优、缺点？
三、实验操作 （一）制备固定化酵母细胞 （二）用固定化酵母细胞发酵
（一）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〗活化是指什么？
在缺水状态下，微生物处于休眠状态。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。
1、直接使用酶制剂 （1）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
如何解决 这些问题？
（2）缺点 ①天然酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶 剂等条件非常敏感，容易失活 ②溶液中酶很难回收，不能再次利用，提高 了生产成本 ③反应后，酶会混在产物中，影响产品质量， 难以在工业生产中广泛应用
溶解物质要彻底。
3、配制海藻酸钠溶液 0.7g海藻酸钠＋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。
1、直接使用酶制剂 （3）解决方案
固定化酶技术
2、固定化酶 （1）含义： 将酶固定在不溶于水的载体上。
利用固定化酶技术生产“高果糖浆”。 （2）实例： （3）优点： 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：4-3酵母细胞的固定化(选修1)(优秀课件)
2．固定化实验中的有关问题
特别提醒
制备固定化酵母细胞的注意事项
(1)海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：冷却后再混合，注意混合均匀，不要进入
气泡。
(2)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。
固定化酶 一种 化学结合固定
固定化细胞 一系列酶
制作方法
化、物理吸附
固定化
包埋法固定化
是否需要
否 营养物质 反应底物 各种物质(大分 否 是
各种物质
小分子物质
缺点
①对环境条件非常敏感 ，易失活②难回收，成 本高，影响产品质量
反应物不易与酶接近， 不利于催化一系列的酶促 尤其是大分子物质，反 反应 应效率下降
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 葡萄糖异构酶 酶颗粒 酶是 ，所使用的反应柱上的孔应满足 不能 反应溶液 通过筛板上的小孔，而 却可以自由出入。
[思维激活1]
日常生活中人们用来蒸馒头的发酵粉在浸泡宜用凉水、温水还是
开水？
[思维激活2]
用于固定酵母细胞的载体是什么？载体的浓度越高固定效果越好
吗？
提示
用于固定酵母细胞的载体是海藻酸钠，海藻酸钠的浓度关系到固定化 细胞的质量——浓度过低形成的凝胶珠内包埋的细胞过少，浓度过高则不易形成 凝胶珠。
1．固定化酵母细胞的制备
酵 母细胞的活化： 1 g 干酵母＋ 10 mL 蒸馏水 → 50 mL烧杯中，搅拌均匀，放置1 h
人教版高中生物选修一专题四课题3 酵母细胞的固定化 课件.(共24张PPT)
阅读P50，并思考： 1.固定化技术的方法有哪些？ 2.酶和细胞固定化的选择方法及原因？ 3.固定化细胞常用的载体？
将酶或细胞固定化的方法 1、包埋法
☆2、化学结合法 （交联法）
☆3、物理吸附法
常用包埋载 体有：明胶、 琼脂糖、海 藻酸钠、醋 酸纤维素和 聚丙烯酰胺 等。
三、固定化细胞技术
一系列酶 葡萄糖 酵母菌 酒精+二氧化碳
让凝胶珠形成稳定的结构
探究实验
课题：探究海藻酸钠溶液浓度高低对凝胶珠质量的影响
海藻酸钠的量 1.0克
0.7克
0.4克
不呈圆形 大部分呈圆 圆形或 凝胶珠形状 或椭球形 形或椭球形 椭球形
凝胶珠颜色 浅黄色 浅黄色
滴加高度对凝胶珠质量有影响吗？ 滴加速度呢？
色浅浓度过高 注射器滴加速度过快 注射器距离CaCl2溶液液面太近
在食品、化工、轻纺、医药等领域大规模使用酶 制剂，说明酶制剂使用有很多优点，你能说出其优 点吗？
催化效率高、低能耗、低污染等。 酶制剂的使用有缺点吗？ 你能说出其缺点吗？
一、固定化酶的应用实例
生产高果糖浆：
高果糖浆是指果糖含量为42%左右的糖浆。 作为蔗糖的替代品， 不会诱发肥胖、糖尿病、 龋齿和心血管病，对人类 健康更有益。
评价凝胶珠的质量是否合格
一、观察凝聚珠的颜色和形状 ①颜色过浅，说明海藻酸钠浓度偏低，固定的细胞少 ②不是圆形或椭圆形，说明海藻酸钠浓度偏高，失败
二、挤压法：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。
三、摔打法：如果凝胶珠很容易弹起， 也能表明制备的凝胶珠是成功的。
学 以
（二）用固定化酵母细胞发酵
固定化植物细胞
请课后尝试设计固定番茄原生质体的实验流程
将酶或细胞固定化的方法 1、包埋法
☆2、化学结合法 （交联法）
☆3、物理吸附法
常用包埋载 体有：明胶、 琼脂糖、海 藻酸钠、醋 酸纤维素和 聚丙烯酰胺 等。
三、固定化细胞技术
一系列酶 葡萄糖 酵母菌 酒精+二氧化碳
让凝胶珠形成稳定的结构
探究实验
课题：探究海藻酸钠溶液浓度高低对凝胶珠质量的影响
海藻酸钠的量 1.0克
0.7克
0.4克
不呈圆形 大部分呈圆 圆形或 凝胶珠形状 或椭球形 形或椭球形 椭球形
凝胶珠颜色 浅黄色 浅黄色
滴加高度对凝胶珠质量有影响吗？ 滴加速度呢？
色浅浓度过高 注射器滴加速度过快 注射器距离CaCl2溶液液面太近
在食品、化工、轻纺、医药等领域大规模使用酶 制剂，说明酶制剂使用有很多优点，你能说出其优 点吗？
催化效率高、低能耗、低污染等。 酶制剂的使用有缺点吗？ 你能说出其缺点吗？
一、固定化酶的应用实例
生产高果糖浆：
高果糖浆是指果糖含量为42%左右的糖浆。 作为蔗糖的替代品， 不会诱发肥胖、糖尿病、 龋齿和心血管病，对人类 健康更有益。
评价凝胶珠的质量是否合格
一、观察凝聚珠的颜色和形状 ①颜色过浅，说明海藻酸钠浓度偏低，固定的细胞少 ②不是圆形或椭圆形，说明海藻酸钠浓度偏高，失败
二、挤压法：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。
三、摔打法：如果凝胶珠很容易弹起， 也能表明制备的凝胶珠是成功的。
学 以
（二）用固定化酵母细胞发酵
固定化植物细胞
请课后尝试设计固定番茄原生质体的实验流程
人教版高中生物选修一专题四课题3 酵母细胞的固定化 课件(共12张PPT)
固定化酵母细胞 利用固定化酵母细胞发酵
实验中最关键的是哪步？ 答：配置海藻酸钠溶液（操作） 需注意：小火加热或间断加热 海藻酸钠冷却至室温再加入已 活化的酵母菌。 海藻酸钠的浓度不能过高也不 能过低
课堂学习明白卡： 1.比较高浓度的海藻酸钠和标准浓度的海藻酸 钠的实验效果
单一 变量
海藻酸钠溶液的浓度
4.3酵母细胞的固定化
1.学习目标：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。 2.课题重点：制备固定化酵母 细胞 3.课题难点：制备固定化酵母 细胞。
固定化酵母细胞的实验过程
酵母细胞的活化 配置物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶
配制海藻酸钠溶液 海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
三.达标检测【答案】（1）脱分化、再 分化（2）小火间断 冷却（至室温） （3）形成稳定的结构（4）不易形成凝 胶珠 颜色和形状（5）酶分子很小， 容易从化好的海藻酸钠溶液冷却至室温才 能加入活化的酵母菌 (5)固定化酵母细胞时要用注射器缓慢地 将混合溶液滴加到配置好的CacL2溶液 中，而非注射 (6)凝胶珠在CacL2溶液中需浸泡30分钟 左右，并用蒸馏水冲洗后才能进行酵母 细胞的发酵 (7)海藻酸钠溶液浓度过低，固定的酵母 细胞数目较少；浓度过高不易形成圆形 或椭圆形的凝胶珠。
（6）海藻酸钠浓度过高时不容易形成圆形或椭圆 形的凝胶珠（ 对 ）
5.实验重点内容再总结：
（1）CacL2溶液的作用：使海藻酸钠胶 体发生聚沉，形成凝胶珠 （2）酵母细胞的活化，配置CacL2溶液， 配置海藻酸钠溶液，冲洗凝胶珠均用蒸
馏水而不是自来水 (3)海藻酸钠加热时要用小火或者间断加 热的方法
无 关 加入的酵母菌溶液的浓度和量，使用的 变 量 氯化钙溶液的浓度和量，海藻酸钠加热的
实验中最关键的是哪步？ 答：配置海藻酸钠溶液（操作） 需注意：小火加热或间断加热 海藻酸钠冷却至室温再加入已 活化的酵母菌。 海藻酸钠的浓度不能过高也不 能过低
课堂学习明白卡： 1.比较高浓度的海藻酸钠和标准浓度的海藻酸 钠的实验效果
单一 变量
海藻酸钠溶液的浓度
4.3酵母细胞的固定化
1.学习目标：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。 2.课题重点：制备固定化酵母 细胞 3.课题难点：制备固定化酵母 细胞。
固定化酵母细胞的实验过程
酵母细胞的活化 配置物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶
配制海藻酸钠溶液 海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
三.达标检测【答案】（1）脱分化、再 分化（2）小火间断 冷却（至室温） （3）形成稳定的结构（4）不易形成凝 胶珠 颜色和形状（5）酶分子很小， 容易从化好的海藻酸钠溶液冷却至室温才 能加入活化的酵母菌 (5)固定化酵母细胞时要用注射器缓慢地 将混合溶液滴加到配置好的CacL2溶液 中，而非注射 (6)凝胶珠在CacL2溶液中需浸泡30分钟 左右，并用蒸馏水冲洗后才能进行酵母 细胞的发酵 (7)海藻酸钠溶液浓度过低，固定的酵母 细胞数目较少；浓度过高不易形成圆形 或椭圆形的凝胶珠。
（6）海藻酸钠浓度过高时不容易形成圆形或椭圆 形的凝胶珠（ 对 ）
5.实验重点内容再总结：
（1）CacL2溶液的作用：使海藻酸钠胶 体发生聚沉，形成凝胶珠 （2）酵母细胞的活化，配置CacL2溶液， 配置海藻酸钠溶液，冲洗凝胶珠均用蒸
馏水而不是自来水 (3)海藻酸钠加热时要用小火或者间断加 热的方法
无 关 加入的酵母菌溶液的浓度和量，使用的 变 量 氯化钙溶液的浓度和量，海藻酸钠加热的
人教版高中生物选修一4.3《酵母细胞的固定化》ppt课件
（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
对环境条件非常敏感，
容易失活；溶液中的
催化效率高，低耗能、 低污染等。
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
实地听完整堂课。
•
3、课前预习
•
课前预习新课内容，找出不理解的地方标记下来。预习后尝试做课后练习题，不要怕出错，因为老师还没有讲，出错也是正常的。
•
关键是，出错了你就知道上课时应该重点听哪里，注意力自然就能集中了。
•
4、即便上课时不理解也不要放弃
•
有些同学觉得老师讲的听不懂，就干脆不再听讲，按照自己的方法去学习。其实这样做真的很傻，因为不听讲就非常容易和同学们的学习进度脱节，这就会直接导致考试时成绩下降。原因是，老师讲的内容不一定都在教材中体现，有相当一部分重点内容
响产品质量。
固定化酶 固定化细胞
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。
固定后的酶或细胞与
成本低，操作更容易。
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？
■高中生物课件（人教课标版）
课题2： 酵母细胞的固定化
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
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
对环境条件非常敏感，
容易失活；溶液中的
催化效率高，低耗能、 低污染等。
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
实地听完整堂课。
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3、课前预习
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课前预习新课内容，找出不理解的地方标记下来。预习后尝试做课后练习题，不要怕出错，因为老师还没有讲，出错也是正常的。
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关键是，出错了你就知道上课时应该重点听哪里，注意力自然就能集中了。
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4、即便上课时不理解也不要放弃
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有些同学觉得老师讲的听不懂，就干脆不再听讲，按照自己的方法去学习。其实这样做真的很傻，因为不听讲就非常容易和同学们的学习进度脱节，这就会直接导致考试时成绩下降。原因是，老师讲的内容不一定都在教材中体现，有相当一部分重点内容
响产品质量。
固定化酶 固定化细胞
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。
固定后的酶或细胞与
成本低，操作更容易。
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？
■高中生物课件（人教课标版）
课题2： 酵母细胞的固定化
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
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明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维 素、聚丙烯酰胺等
如果反应底物是大分子物质， 能否用固定化细胞技术? 为什么？
那应该采用何种技术?
大分子物质难以通过细胞膜，应该用 固定化酶技术
练习：
1、使用固定化细胞的优点是( B )。 A.能催化大分子物质的水解 B.可催化一系列化学反应 C.与反应物易接近
D.有利于酶在细胞外发挥作用
4、下列关于酶和细胞的固定叙述不 正确的是( A )。 A．酶分子很小，易采用包埋法 B．酶分子很小，易采用化学结合或 物理吸附法固定的酶 C．细胞个大，难被吸附或结合 D．细胞易采用包埋法固定
5、关于固定化酶的叙述不正确的是 ( C) 。 A．既能与反应物接触，又能与反应 物分离 B．固定在载体上的酶可被反复利用 C．可催化一系列反应 （固定化细胞） D．酶的活性和稳定性受到限制
可采用固定化细胞技术。
二、固定化细胞技术的应用
1、概念：
利用物理或化学方法将细胞固定在 一定空间的技术。 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。（固定化细胞 有点：可催化一系列化学反应）
2.将酶或细胞固定化的方法 将酶（或细胞）包埋在 细微网格里
包埋法 将酶（或细胞）相 互连接起来
2、酶的固定方法不包括(D )。 A.将酶吸附在固体表面上 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
3、如果反应物是大分子物质，采用 那种方法催化受限制( C )。 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
一、固定化酶技术的应用
1、解决酶应用中存在问题的方法是？ 2、这种方法的优点是什么？ 3、制备固定化酶的方法有哪些？
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）。
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。
6、固定化细胞对酶的活性影响最小，根 本原因是( D )。 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．促化反应结束后，能被吸收和重复利 用 D．细胞结构保证了各种酶在
对环境条件非常敏感，容易 直接 失活；溶液中的酶很难回收， 催化效率高，低耗能、 使用 不能被再次利用，提高了生 低污染等。 酶 产成本；反应后酶会混在产 物中，可能影响产品质量。
苏教版选修1
第三章 酶的应用技术实践 第二节 制备和应用固定化酶
酶制剂存在的缺陷：
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、反应后会混在产物中，可能影 响产品质量。
如果你是工程技术人员，你 如何解决这个问题
？
3、固定化酶的制备方法主要有：
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。
在生产实际中使用固定化酶技术有无不 足?如有不足,怎么办?
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。
酶既能与反应物接触，一种酶只能催化一种化学反 固定 又能与产物分离，同 应，而在生产实践中，很多 化酶 时，固定在载体上的 产物的形成都通过一系列的 酶还可以被反复利用。酶促反应才能得到的。
类 优点 型 固 定 成本低，操作 化 更容易。 细 胞
不足 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。
化学结合法 物理吸附法 将酶（或细胞）吸附在 载体表面上
酶和细胞固定方法的选择 （1）、方法 ①酶适合采用化学结合和物理吸附法固定
②细胞适合采用包埋法固定
（2）、原因
①细胞个大，酶分子很小
②个体大的细胞难以被吸附或结合而个小的 酶容易从包埋的材料中漏出
3、固定化细胞常用的载体 常用的不溶于水的多孔性载体有哪些？
如果反应底物是大分子物质， 能否用固定化细胞技术? 为什么？
那应该采用何种技术?
大分子物质难以通过细胞膜，应该用 固定化酶技术
练习：
1、使用固定化细胞的优点是( B )。 A.能催化大分子物质的水解 B.可催化一系列化学反应 C.与反应物易接近
D.有利于酶在细胞外发挥作用
4、下列关于酶和细胞的固定叙述不 正确的是( A )。 A．酶分子很小，易采用包埋法 B．酶分子很小，易采用化学结合或 物理吸附法固定的酶 C．细胞个大，难被吸附或结合 D．细胞易采用包埋法固定
5、关于固定化酶的叙述不正确的是 ( C) 。 A．既能与反应物接触，又能与反应 物分离 B．固定在载体上的酶可被反复利用 C．可催化一系列反应 （固定化细胞） D．酶的活性和稳定性受到限制
可采用固定化细胞技术。
二、固定化细胞技术的应用
1、概念：
利用物理或化学方法将细胞固定在 一定空间的技术。 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。（固定化细胞 有点：可催化一系列化学反应）
2.将酶或细胞固定化的方法 将酶（或细胞）包埋在 细微网格里
包埋法 将酶（或细胞）相 互连接起来
2、酶的固定方法不包括(D )。 A.将酶吸附在固体表面上 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
3、如果反应物是大分子物质，采用 那种方法催化受限制( C )。 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
一、固定化酶技术的应用
1、解决酶应用中存在问题的方法是？ 2、这种方法的优点是什么？ 3、制备固定化酶的方法有哪些？
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）。
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。
6、固定化细胞对酶的活性影响最小，根 本原因是( D )。 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．促化反应结束后，能被吸收和重复利 用 D．细胞结构保证了各种酶在
对环境条件非常敏感，容易 直接 失活；溶液中的酶很难回收， 催化效率高，低耗能、 使用 不能被再次利用，提高了生 低污染等。 酶 产成本；反应后酶会混在产 物中，可能影响产品质量。
苏教版选修1
第三章 酶的应用技术实践 第二节 制备和应用固定化酶
酶制剂存在的缺陷：
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、反应后会混在产物中，可能影 响产品质量。
如果你是工程技术人员，你 如何解决这个问题
？
3、固定化酶的制备方法主要有：
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。
在生产实际中使用固定化酶技术有无不 足?如有不足,怎么办?
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。
酶既能与反应物接触，一种酶只能催化一种化学反 固定 又能与产物分离，同 应，而在生产实践中，很多 化酶 时，固定在载体上的 产物的形成都通过一系列的 酶还可以被反复利用。酶促反应才能得到的。
类 优点 型 固 定 成本低，操作 化 更容易。 细 胞
不足 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。
化学结合法 物理吸附法 将酶（或细胞）吸附在 载体表面上
酶和细胞固定方法的选择 （1）、方法 ①酶适合采用化学结合和物理吸附法固定
②细胞适合采用包埋法固定
（2）、原因
①细胞个大，酶分子很小
②个体大的细胞难以被吸附或结合而个小的 酶容易从包埋的材料中漏出
3、固定化细胞常用的载体 常用的不溶于水的多孔性载体有哪些？