苏教版高中生物选修一 边做边学 酵母菌细胞的固定化技术 (3)(共17张PPT)
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)
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？
高中生物选修1精品课件11：4.3 酵母细胞的固定化
固定化酵母细胞
➢ 将已经活化的酵母细胞加 入到海藻酸钠溶液中
➢ 用玻璃棒进行充分搅拌， 使其混合均匀
固定化酵母细胞
➢ 将溶液转移至注射器中
➢ 将注射其中的溶液滴加 到配置好的CaCl2溶液中
➢ 液滴在CaCl2溶液中形成 凝胶珠
固定化酵母细胞
➢ 将这些凝胶珠在CaCl2 溶液中浸泡30min左右
实验材料
干酵母 干酵母
CaCl2溶液
海藻酸钠
实验过程
（1）制L的CaCl2溶液 配置海藻酸钠溶液
CaCl2 0.83g 150mL H2O
海藻酸钠 0.7g 10mL水 小火加热
干酵母活化
➢ 取1g干酵母，放10mL水中，用 玻璃棒搅拌成糊状，放置1h左右使 其活化
C. 低污染
D.可以反复利用
2. 在固定化酵母细胞中，海藻酸钠溶液的作用是（ A ）
A. 固定化酵母细胞 B. 悬浮酵母细胞 C. 回收酵母细胞 D. 催化化学反应
3、 下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是（ A ） 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 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物
设想：
酶来自细胞，能否 将合成细胞的酶直 接固定
固定化细胞出现
思考下面的问题 如何使酶或者细胞既能在反应过程中与反应物接触，又 能在反应结束后与反应物分离？
包埋在网格中
用化学键结合起来
物理吸附在载体上
通常情况下，酶和细胞固定采用不同的方法
物理吸附法 酶
化学结合法
细胞 包埋法
人教版 高二生物 选修1 专题4 课题3 酵母细胞的固定化技术(共47张PPT)
A．刚溶化的海藻酸钠溶液应迅速与活化的酵母细胞混合制备成 混合液 B．图甲中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠 C．图乙发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母细胞充分接触 D．图甲中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图乙装装置中
答案 A 解析 在制备固定化酵母细胞的实验中，将溶化好的海藻酸 钠溶液冷却至室温，再加入已活化的酵母细胞，否则高温会 导致酵母细胞死亡，A错误；
凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠浓度过低， 固定的酵母细胞数目较少。
凝胶珠不是圆形或者椭圆形，带小尾巴，说明海藻酸 钠浓度偏高
形成面条状的凝胶，说明注射器推得太快，海藻酸钠 溶液一下射了出来
这一阶段成功与否呢？怎样评价？
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 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。
3.包埋法
能将酶或者细胞包埋在不溶于水的多孔性载体中。
包埋载体：海藻酸钠、明胶、琼脂糖、醋酸纤 维素、聚丙烯酰胺等
合作探究一：酶和细胞固定方法的选择
①在实际应用中，酶更适用化学结合法和物理吸附法 固定，原因是酶分子小，容易被多孔性物质吸附，更 适合与化学物质结合，容易从包埋材料中漏出。 ②细胞体积大难以吸附或结合，因而细胞多采用包埋 法固定。
成本低，操作容易
（二）固定化酶技术和固定化细胞技术
1.物理吸附法
能将酶或者细胞 吸附在载体表面 上。
2.化学结合法：
指将酶分子或细胞相互结合或将其结合到载体上
种类
交联法：通过双功能试剂，将酶和酶联结成网状 结构的方法 共价结合法：酶和载体以共价键的形式结合在一起 的方法，这种方法需要酶和载体都具有氨基、羧基 或羟基等官能团
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。
高中生物酵母细胞的固定化 (3)
↓ 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，__________________________________________________ , ___________________ 。
高中生物选修一制备固定化酵母细胞
高中生物选修一制备固定化酵母细胞制备固定化酵母细胞（教案）一、教学目标1比较直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的优点和缺点。
2、尝试制备固定化酵母细胞，并了解利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
3、能运用该部分内容解决一些实际问题。
二、教学重点与难点制备固定化酵母细胞三、导入新课反馈练习1、2、3题，强调实验的重要性四、知识回顾1、列表比较直接使用酶、使用固定化酶和使用固定化细胞催化反应，各有哪些优点和缺点,并各举一例。
2、固定化酶和固定化细胞技术利用的方法有哪些？3、固定化细胞常用的方法是哪一种？为什么？4、催化大分子物质反应，应该采用固定化酶的方法还是固定化细胞的方法？为什么？五、实验操作步骤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，用玻璃棒搅拌，使酵母细胞混合均匀，成糊状，放置1h左右，使其活化（问：什么是活化？活化后酵母细胞的体积会变）2、配制0.05mol/L 的CaCl2 溶液（问：为什么要配制CaCl2溶液？答：___________________________________________ ）称取无水CaCl20.83g,放入200ml的烧杯中，加入150ml蒸馏水，使其充分溶解，待用。
3、配制海藻酸钠溶液（该实验成败的关键步骤）称取0. 7g海藻酸钠，放入50ml小烧杯中，加入10ml水，用酒精灯加热，边加热边搅拌，将海藻酸钠调成糊状，直至完全溶化，用蒸馏水定容至10ml。
注意，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。
（问：为什么要小火或者间断叫热？_____________________________________________________ 海藻酸钠浓度不能太高，也不能太低。
原因是：太高_______________ ,太低______________ ）4、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，再转移至注射器中。
高中生物选修一学案：4.3 酵母细胞的固定化
课题3 酵母细胞的固定化[目标导航] 1.说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。
2.尝试制作固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
一、固定化酶的应用实例和固定化细胞技术1．课题背景(1)酶应用时存在的实际问题①对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感，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反应后的酶会混在产物中，如不除去会影响产品质量。
(2)固定化酶的优点：酶既能与反应物接触，又能与产物分离，还可以被反复利用。
(3)固定化细胞的优点：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。
2．固定化酶的应用实例(1)高果糖浆的生产高果糖浆是指果糖含量为42%左右的糖浆。
(2)固定化酶的反应过程将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上↓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的上端注入，并流过反应柱↓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3．固定化细胞技术(1)固定化细胞技术的类型：包埋法、化学结合法和物理吸附法。
(2)包埋法：包埋法固定化细胞即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中。
常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
二、酵母细胞的固定化技术1．制备固定化酵母细胞的操作步骤：酵母细胞的活化→配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2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．在配制海藻酸钠溶液时，加热时要用小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠完全溶化为止。
如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊。
3．固定化酵母细胞需要的材料是干酵母细胞、无水CaCl2、海藻酸钠。
4．用固定化酵母细胞发酵：将固定好的凝胶珠用蒸馏水冲洗2～3次，加入用于发酵的葡萄糖溶液后，置于25 ℃下发酵24 h，发现有气泡产生，同时有酒味散发。
判断正误：(1)固定化酶适合采用包埋法，因为酶分子较小()(2)固定化细胞相当于固定了一系列酶()(3)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()(4)配制海藻酸钠时，加热要间断加热或用小火加热()(5)用固定化细胞进行酒精发酵时，不受温度的影响()[答案](1)×(2)√(3)×(4)√(5)×一、固定化酶及与直接使用酶和固定化细胞的比较1．固定化酶的应用实例(1)固定化酶的反应柱示意图：将酶固定在一种颗粒状的载体上，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小孔的筛板。
高中生物选修1优质课件1：4.3酵母细胞的固定化
课题3 酵母细胞的固定化
温故知新：
1、洗衣粉中添加________，可以更有效地清除顽渍。常用的酶制剂 有____________四类。 2、影响酶活性的因素有_______、________和_________。
酶制剂的优点： 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。
应当注意什么问题？ 加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，涉及到实验的成败， 一定要按照教材的提示进行操作。海藻酸钠的浓度涉及到固定化细 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，影响实验效果。
4、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，加入已活化的醉母细胞， 进行充分搅拌，使其混合均匀，再转移至注射器中。
这一阶段成功与否呢？怎样评价？ 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。
（二）用固定化细胞发酵 1、将固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2-3次。 2、 将150mL质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到200mL的锥形瓶 中，再加入固定好的酵母细胞，置于25℃下发酵24h。
为什么海藻酸钠溶液要冷却？
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CaCl2溶 液中，观察液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形。将这些凝胶 珠在CaCl2溶液中浸泡30 min左右。
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。 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。
高中生物选修一学案13：4.3 酵母细胞的固定化
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.掌握制备固定化酵母细胞的方法，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
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1.高果糖浆是指果糖含量为_____左右的糖浆，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__________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_____通过筛板上的小孔，而反应溶液____自由出入。
3.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_______葡萄糖异构酶接触，转化成______，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__________内的技术，包括__________、____________、___________。
2.一般来说，酶更适合采用________法和_______法固定，而细胞多采用______法固定化。
这是因为______________；个大的细胞难以被__________，而个小的酶容易从包埋材料中_____。
3.包埋法固定化细胞即将微生物细胞_______地埋在不溶于水的___________中，如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
4.课堂思考：（1）对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？（2）如果想将微生物发酵过程变成连续的酶反应，应当固定化______；若将蛋白质变成氨基酸，应当固定化____；若反应物是大分子，应当固定化____；5.比较酶和细胞的固定方法和特点：6.比较直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的优缺点：[实验操作]（一）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。
苏教版高中生物选修1-3.2.1 酵母菌细胞的固定化技术-学案设计
酵母菌细胞的固定化技术【学习目标】酵母细胞的固定化【学习重难点】酵母细胞的固定化【学习过程】一、固定化酶技术：①优点：酶既能与反应物接触，也易分离。
能被反复利用。
②主要方法：、和化学结合法（交联法）。
③固定化酶的应用实例：（1）生产新型青霉素；（2）高果糖浆生产（见课本）二、固定化细胞技术：固定化细胞方法与固定化酶基本相同。
优点：成本低，操作更容易（酶由细胞合成）；一系列的酶促反应；对酶活性影响小。
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；个大的难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
常用的载体有、、、和等。
〖思考1〗对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么？三、实验操作：（1）制备固定化酵母细胞：需要的材料是、和。
1．酵母菌的活化：活化就是处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。
2．配制物质的量尝识为0.05mol/L的Cacl溶液（作用：使胶体聚沉，形成凝胶珠）23．配制海藻酸钠溶液：注意①浓度适宜，保证凝胶珠成型且能固定；②加热时要注意：小火，或者间断加热。
边加热边搅拌，将海藻酸钠调成糊状。
4．海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合：（注意）融化的海藻酸钠要冷却致室温，才可加酵母细胞。
溶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 CaCl2液中，并浸泡。
（2）用固定化酵母细胞发酵1．将固定好的酵母细胞用蒸馏水冲洗2-3次。
（为什么？）2．将固定好的酵母细胞加入到装有麦芽汁（或葡萄糖溶液）的瓶中发酵，温度为。
〖思考2〗加热溶化海藻酸钠时微火加热并不断搅拌的目的是什么？〖思考3〗为什么要海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？〖思考4〗发酵过程中锥形瓶为什么要密封？锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？〖思考5〗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？四、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，需要再作尝识。
高中生物 酵母菌细胞的固定化技术课件 苏教版选修1
第四步：将海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合
① 过程 将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入以活化的酵 母细胞，进行充分搅拌，再转移至注射器中 ②注意事项 为什么要冷却至室温？
防止高温杀死酵母菌。
第五步：固定化酵母细胞
① 过程
以恒定的速度缓慢的将注射器中的溶液滴加到配制好的 CaCl2溶液中，浸泡30min左右。 ②注意事项 为什么要浸泡30分钟？
③注意事项 溶解物质要彻底，勿用自来水溶解，以防自来水中各种离 子影响实验结果
第三步：配制海藻酸钠溶液
① 过程 称取0.2g海藻酸钠，放入40ml蒸馏水，用酒精灯小火间 断加热至完全溶化。 ②注意事项 为什么要小火间断加热？
防止海藻酸钠焦糊。 为什么说该步骤是实验成败的关键步骤？
浓度太高： 得不到规则的凝胶珠
以便凝胶珠形成稳定的结构
球形或椭 球形，浅 黄色
二、用固定化酵母发酵
1.将固定好的酵母细胞（凝胶珠）用_蒸__馏__水__冲洗2~3次。
2.发酵时的温度就为__2_5_℃___，时间_2_4_h____（底物为葡 萄糖） 3.将凝胶珠加入用于发酵的葡萄糖溶液后会发现有_气__泡___ 产生，同时有_酒__精__味散发。
酵母菌细胞的固定化技术
一、基本步骤：
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 固定化酵母细胞
第一步：酵母细胞的活化
加水 活化
由于缺水，酵母处于 休眠状态
活化的干酵母
第二步：配制0.05mol/CaCl2
① 过程 称取无水CaCl2 0.83g，放入200ml的烧杯中，加入150ml 的蒸馏水，使其充分溶解，待用 ② 目的 使胶体聚沉
边做边学酵母菌细胞的固定化技术-苏教版选修1生物技术实践教案
边做边学酵母菌细胞的固定化技术-苏教版选修1 生物技术实践教案一、实践目的通过本实验，学生将了解酵母菌固定化技术的基本原理和步骤，掌握酵母菌固定化过程中各项操作的注意事项。
同时，学生能够了解到酵母菌在生物技术领域中的应用，并体验生物技术实现生产与改良带来的科技创新和生活变革。
二、实践内容1.实验器材•酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）、葡萄糖、琼脂、恒温恒湿培养箱、离心机、洗涤机、试管、移液枪、无菌酒精棉球、无菌单向气垫•固定化材料：海藻酸钠、聚丙烯酰胺凝胶和石英滤芯2.实验步骤步骤一、培养酵母菌1.取一株酵母菌种子，加入到含有20g/L葡萄糖和3g/L琼脂的Petri皿中，放入恒温恒湿培养箱中，在28℃条件下培养2~3天。
2.无菌操作：取出一小块酵母菌培养基，并用1mL无菌去离子水洗净，使其表面不含微生物。
3.用吸管将酵母菌匀质悬浮于含20g/L葡萄糖的无菌去离子水中，得到酵母菌悬浮液。
步骤二、固定酵母菌1.将2%海藻酸钠加入酵母菌悬浮液中，静置15分钟。
2.离心机离心10分钟。
3.抽取悬浮液上清液为固定化酵母菌。
4.将聚丙烯酰胺凝胶粉末和石英滤芯研磨成粉末，混合成固定化材料。
5.制备4%的固定化材料，过滤，放置无菌单向气垫架上。
3.实验结果1.观察酵母菌在固定化材料中的固定情况。
2.利用显微镜观察固定化酵母菌的结构和形态。
3.按照比例制备酵母菌醒目培养液，在恒温恒湿培养箱中对酵母菌进行培养，观察固定化酵母菌的生长情况。
三、实践总结本实验主要介绍了酵母菌固定化技术的原理和步骤。
通过本实验，学生能够掌握固定化过程中各项操作的注意事项，同时了解酵母菌在生物技术领域中的应用。
对于加深学生对生物技术应用的理解和掌握，具有重要意义。
高中生物选修一《酵母细胞的固定化》教案
课题 3 酵母细胞的固定化★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_H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。
〖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；若将酸，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。
〖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：0.83gCaCI 2+ 150mL蒸馏水T 200mL烧杯T溶解备用。
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①将固定化酵母细胞（凝胶珠）用蒸馏水冲洗2－3次。 ②将150ml质量分数为10％的葡萄糖溶液转移至 200ml的锥形瓶中，再加入固定好的酵母细胞，置于 25°C下发酵24h
〖思考〗 1、为什么要用蒸馏水冲洗凝胶珠？ 洗去凝胶珠表面多余的CaCl2溶液。以免对实验造成影响。 〖思考〗 2、葡萄糖在这里有什么用？
〖思考〗 CaCl2溶液有什么作用？ 使胶体聚沉，凝胶珠形成稳定的结构。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。
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三、实验操作
（一）制备固定化酵母细胞 1、酵母细胞的活化： 2、配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液： 3、配制海藻酸钠溶液
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台
琼脂组 乳酸菌组 2%CaCl2组 未活化酵母 琼脂组
教材实验组 教材实验组 教材实验组 教材实验组 教材实验组
2%CaCl2组 未活化酵母 琼脂组 乳酸菌组 2%CaCl2组 教材实验组
教材实验组 教材实验组 教材实验组 教材实验组 教材实验组 教材实验组
〖思考〗为什么要将海藻酸钠冷却至室温？
以免海藻酸钠温度过高杀死酵母菌
海藻酸钠溶液必须冷却至室温，搅拌要彻底充分， 使两者混合均匀，以免影响实验结果的观察。
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5、固定化酵母细胞
以恒定的速度缓慢的将注射器中的溶液滴加CaCl2 溶液中，将形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡 30min左右。
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：
说明海藻酸钠的浓度偏高。 二者都说明制作失败，需要再作尝试。
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聚沉结果判定：
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〖思考〗为什么要用小火或间断加热，并不断搅拌？ 防止海藻酸钠发生焦糊。
加热时要用小火，或者间断加热，并搅拌，反复几 次，直到海藻酸钠溶化为止
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4、海藻酸钠溶液和酵母细胞混合 将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入 以活化的酵母细胞，进行充分搅拌，再转移 至注射器中
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？ 2、配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液：
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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。
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酵母细胞的固定化 实验操作
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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
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（一）制备固定化酵母细胞 1、酵母细胞的活化：
既可以作为发酵底物，也作为酵母菌细胞的营养物质。
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（二）用固定化酵母细胞发酵的结果分析
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1、用琼脂包埋酵母菌效果如何？ 2、不活化的酵母能不能发酵产生酒精？ 3、乳酸菌用同样的包埋实验能不能成功发酵？ 4、能不能有办法缩短CaCl2聚沉时间？ ……
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实验室注意事项：
1、实验室请勿大声喧哗。 2、凝胶珠和海藻酸钠液体只能倒 入垃圾桶，切勿倒入水槽，以免引 起堵塞。 3、实验结束的时候请收拾好实验 器具。
8. 向着目标奔跑，何必在意折翼的翅膀，只要信心不死，就看的见方向，顺风适合行走，逆风更适合飞翔，人生路上什么都不怕，就怕自己 投降。
4、海藻酸钠溶液和酵母细胞混合
5、固定化酵母细胞
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固定化酵母细胞结果分析与评价： 凝胶珠颜色和形状描述： 浅黄色、圆形或椭圆形
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9. 征服世界，并不伟大，一个人能征服自己，才是世界上最伟大的人。 2. 少年自有少年狂，藐昆仑，笑吕梁;磨剑数年，今将试锋芒。自命不凡不可取，妄自菲薄更不宜。 13. 相信就是强大，怀疑只会抑制能力，而信仰就是力量。 2. 选择了自由，就得忍受孤寂。 2. 对于最有能力的领航人风浪总是格外的汹涌。 13. 宁愿辛苦一阵子，不要辛苦一辈子。 19. 过去不等于未来，没有失败，只有暂时停止成功。 7. 如果说时间是最宝贵的东西，那么浪费时间就是最大的挥霍。 14. 成功者怎么做，我就怎么做。 14. 一个公司最大的成本是没有训练过的业务员。 3. 含泪播种的人一定能含笑收获。 15. 过错是暂时的遗憾，而错过则是永远的遗憾! 1. 没有热忱，世间便无进步。 12. 庸人的缺点就在于不能控制自己的感情，容易失去理智，而成功者则善于把握这个尺度，谨慎处事。 9. 用心观察成功者，别老是关注失败者。