制备固定化酵母细胞
酵母细胞的固定化(定)
作用： 将葡萄糖转化为果糖
如何改进？
特点： 酶稳定性好，可持续发挥作用
直接使用酶时的缺点： 酶溶于葡萄糖溶液后，就无法 从糖浆中回收，造成很大①反应柱能连续使用半 年，大大降低了生产成 本。
②提高了果糖的产量和 品质。
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。 操作提示
五、结果分析与评价
（一）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：
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。
（二）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
〖思考〗 1、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〗 2、锥形瓶中的气泡和酒精是怎么形成的？ 酵母菌进行无氧呼吸产生的
本请 并
节 结
完 成 习
做 好 复
束题 习
！
谢谢！
〖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
操作提示 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。
（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。
(人教版)高中生物选修一全册：4.3酵母细胞的固定化课件
课堂合作探究
问题导学
一、固定化酶的应用和固定化细胞技术
活动与探究 1 1.葡萄糖和果糖有何异同点?葡萄糖异构酶的作用是什么? 提示:葡萄糖和果糖的相对分子质量相同,都为 180,但分子结构有 所不同。葡萄糖异构酶的作用是将葡萄糖转化为果糖。 2.什么是固定化酶和固定化细胞技术? 提示: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。
目录 退出
(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,浸泡 30 min 左右。 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。 (2)发酵时的温度为 25 ℃,时间为 24 h。
目录 退出
预习交流 2
——何时向海藻酸钠溶液中加入酵母细胞? 用接种环对微生物进行接种操作时,需要使灼烧灭菌的接种环先 冷却再使用,由该操作你能设想一下何时向海藻酸钠溶液中加入酵母 细胞吗?请给予适当的解释。 提示:应等到海藻酸钠溶液冷却至室温后才能向其内加入酵母细 胞,因为温度过高的海藻酸钠溶液和温度过高的接种环一样,都可能杀 死菌种。
目录 退出
6.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 种对酶活性的影响更小?
提示:固定化细胞技术。 7.固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶?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? 提示:固定化细胞可以催化一系列反应,所以固定的是一系列酶。固 定化细胞技术。
目录 退出
目录 退出
目录 退出
直接使用酶、固定化酶技术和固定化细胞技术的比较
直接使用酶
固定化酶技术 固定化细胞技术
酶的 种数
一种或几种
酵母细胞固定化技术
解析例题
• 1．关于酵母细胞活化的说法，不正确的是 A ______ • 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．酵母细胞活化后体积增大
2.对配制海藻酸钠溶液的叙述不准确的是
C ______
A．加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要
如何通过凝胶珠的特点来判断细胞固定化是否成功？ （一）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 ； 如果形成的凝胶珠 海藻酸钠浓度过低，固定的酵母细胞过少 不是圆形或椭圆形，则说明 ，制作失败， 海藻酸钠浓度过高 需要再作尝试。 （二）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 。
酵母细胞的细胞的固定化技术
等级要求
B
温故知新
• 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 吸附法、 交联法和 包埋 法。一般来说，酶更适 合采用 吸附法 和 交联 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； 包埋剂 容易从 中漏出。 • 包埋法固定化细胞即将微生物细胞 整个 包埋在 不溶于水的 载体 中。常用的载体 有 琼脂 、 海藻酸钠 、 角叉菜胶 、 明胶 和 醋酸纤维素 等。 • 酵母菌是（单 ）细胞（ 真核）生物，代谢形式为 （异氧兼性厌氧型 ）。
气泡 酒味
知识小结 一、固定化酵母细胞的流程
蒸馏水 酵母细胞的活化（将休眠的酵母细胞加入 中） ↓ 配制CaCl2溶液（作用： 使胶体聚沉 ） ↓ 配制海藻酸钠（钙）溶液 （注意点：①浓度高时， 凝胶珠不能成形 ；浓度低 固定化酵母细胞过少 时， ，影响实验效果。②小火或间断加热，避免焦糊。） ↓ 海藻酸钠与酵母菌混合（注意点： 海藻酸钠冷却后再与酵母菌混合 。） ↓ 固定化酵母细胞 二、注意点 1．固定化细胞要在严格的无菌 条件下进行。 2．反复使用固定化酵母细胞时，需要避免 微生物的污染 。
高三生物酶的应用试题答案及解析
高三生物酶的应用试题答案及解析1.下列有关制备固定化酵母细胞叙述错误的是A．在向溶化好的海藻酸钠溶液中加入的必须是已活化的酵母细胞B．溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温，才能加入细胞C．溶解海藻酸钠，最好采用小火，或者持续加热的方法D．在固定化酵母细胞的过程中，要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【答案】C【解析】向溶化好的海藻酸钠溶液中加入的必须是已活化的酵母细胞，A正确。
溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温，才能加入细胞，否则细胞会死亡，B正确。
溶解海藻酸钠，采用小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶解，如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊，C错。
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，D正确。
【考点】本题考查制备固定化酵母细胞相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构能力。
2.下列有关生物技术实践应用的叙述，正确的是（）A．固定化酶技术在多步连续催化反应方面优势明显B．与自然发酵相比，人工接种发酵获得的产品品质更好C．相同pH时，加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉D．向鸡血细胞中加入冷却的95%的酒精，可以获得无杂质的DNA【答案】B【解析】固定化酶技术固定的是一种酶只能催化一种或一类反应，不能多步连续催化反应，A错误；人工接种发酵所用的菌种好于自然菌种，所以发酵获得的产品品质更好，B正确；适宜PH条件下加酶洗衣粉洗涤效果才能好于普通洗衣粉，C错误；向鸡血细胞中加入冷却的95%的酒精，可以对DNA进行粗提纯，D错误。
【考点】本题考查有关生物技术实践应用的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。
3.下列对果胶酶的作用的叙述中,错误的是( )A．果胶酶是一种催化剂,可以改变反应速度B．在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清C．果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸D．果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层【答案】C【解析】果胶酶是一种催化剂,可以改变反应速度,在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清,果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层,果胶酶不能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸,因为酶具有专一性。
酵母细胞的固定化技术
酵母细胞的固定化技术学习目标：1.简述固定化酶、固定化细胞的应用、原理和意义；2.说出制备固定化酶、固定化细胞的一般方法；3.尝试用包埋法制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行发酵。
课前导学：一、固定化酶技术的应用1．固定化酶：是指用物理学或化学的方法将___________与_______________结合在一起形成的仍具有酶活性的酶复合物。
2. 制备固定化酶的方法主要有：______________、交联法、______________等。
二、固定化细胞技术1．固定化细胞：通过各种方法将________与_________结合，使细胞仍保持原有的生物活性。
2. 固定化细胞的方法：吸附法和两大类。
3．直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点比较(一)制备固定化酵母细胞1．活化酵母细胞：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CaCl2溶液：3．配制海藻酸钠溶液：溶解海藻酸钠，最好采用酒精灯的方法，直至海藻酸钠完全融化。
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：一定要将溶化好的海藻酸钠溶液________，加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌，再转移至注射器。
5．固定化酵母细胞：以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，逐渐形成凝胶珠。
(二)用固定化酵母细胞发酵1．制备麦芽汁：2．将固定好的酵母细胞用冲洗2-3次。
3．将固定好的酵母细胞凝胶珠加入无菌麦芽汁中，温度为℃。
（三）实验结果的观察：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。
质疑讨论：1．在固定化酶时，一般宜采用什么方法？固定化细胞时，又适宜采用什么方法？2．海藻酸钠溶液的浓度对实验有什么影响？3．怎么判断凝胶珠制作是否成功？例题精讲：1．固定化酶的优点是 ( ) A．有利于增加酶的活性 B．有利于产物的纯化C．有利于提高反应速度 D．有利于酶发挥作用2．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3．固定化细胞常用包埋法而不用吸附法固定化，原因是 ( ) A．包埋法固定化操作最简便 B．包埋法对酶的活性影响最小C．包埋法固定化具有普遍性D．细胞体积大，难以吸附或结合4．如下步骤是制备固定化酵母细胞的实验步骤，请回答：酵母细胞的活化→配制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（1）在状态下，微生物处于休眠状态。
固定化酵母细胞 方法
固定化酵母细胞方法固定化酵母细胞是一种将酵母细胞固定在载体上，以提高酵母细胞稳定性和生产活性的方法。
固定化酵母细胞有许多应用领域，包括发酵工业、制药工业和环境保护等。
下面将详细介绍固定化酵母细胞的方法及其应用。
固定化酵母细胞的方法有许多种，其中最常用的方法包括凝胶化、包埋法和吸附法。
凝胶化是一种将酵母细胞悬浮液与凝胶材料混合后，形成固体凝胶的方法。
常用的凝胶材料包括明胶、琼脂、海藻酸钠等。
在凝胶化过程中，酵母细胞会被凝胶材料捕获并固定在凝胶内部。
凝胶化方法简单易行，在实际应用中有广泛的应用。
凝胶化固定化酵母细胞可用于发酵工业中的酒精生产，如啤酒、白酒等。
包埋法是一种将酵母细胞包裹在固体载体内部的方法。
常用的载体包括明胶、蛋白质、聚酰胺等。
在包埋过程中，酵母细胞悬浮液和载体按照一定比例混合，形成固体颗粒。
包埋固定化酵母细胞可用于制药工业中的酶制剂生产，如乳酸酶、葡萄糖异构酶等。
吸附法是一种将酵母细胞直接吸附在固体载体表面的方法。
常用的载体包括活性炭、硅胶、氧化铁等。
在吸附过程中，酵母细胞与载体表面发生物理或化学吸附，实现细胞的固定化。
吸附固定化酵母细胞可用于环境保护领域中的废水处理和空气净化。
固定化酵母细胞具有许多优点。
首先，固定化酵母细胞能够提高酵母细胞的稳定性，降低外界环境变化对酵母细胞的影响。
其次，固定化酵母细胞可以重复使用，降低生产成本。
再次，固定化酵母细胞可提高酵母细胞的生产活性和产量。
此外，固定化酵母细胞还能够降低酵母细胞对生产介质的污染，并简化操作流程。
因此，固定化酵母细胞在工业生产中有广泛的应用前景。
固定化酵母细胞的应用领域十分广泛。
首先，在发酵工业中，固定化酵母细胞可用于醇类和酸类发酵的生产。
例如，在啤酒生产中，应用固定化酵母细胞可以提高发酵过程的稳定性和产酒效率。
其次，在制药工业中，固定化酵母细胞可用于酶制剂的生产。
例如，在乳酸酸奶生产中，应用固定化酵母细胞可以提高乳酸产量和产品质量。
实验一-酵母细胞的固定化
实验一酵母细胞的固定化一、实验原理与目的原理：固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或者细胞固定在一定空间的技术，包括包埋法，化学结合法（将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上）和物理吸附法固定化，细胞多采用包埋法固定化。
常用的包埋载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维和聚丙烯酰胺等。
本实验选用海藻酸钠作为载体包埋酵母菌细胞。
目的：了解细胞固定化的原理；掌握酵母细胞固定化实验操作。
二、仪器与用具仪器：50ml烧杯、200ml烧杯、玻璃棒、量筒、酒精灯、石棉网、针筒、三角瓶、水浴锅、恒温箱。
化学材料：活化酵母菌（酵母悬液）、蒸馏水、无水CaCl2、海藻酸钠、葡萄糖。
三、试剂配制1、0.05mol/L的CaCl2溶液150ml；2、海藻酸钠溶液：每0.7g海藻酸钠加入10ml水加热溶液成糊状；3、10%葡萄糖溶液150ml。
四、实验方法与步骤1、干酵母活化：1g干酵母+10ml蒸馏水→50ml烧杯→搅拌均匀→放置1h，使之活化。
2、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，加入已经活化的酵母细胞，用玻璃棒充分搅拌混合均匀。
3、固定化酵母细胞：用20ml注射器吸取海藻酸钠与酵母细胞混合液，在恒定的高度（建议距液面12~15cm处，过低凝胶珠形状不规则，过高液体容易飞溅），缓慢将混合液滴加到CaCl2中，观察液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形。
将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右。
4、固定化酵母细胞发酵：用5ml移液器吸取蒸馏水冲洗固定好的凝胶珠2~3次，然后加入装有150ml10%葡萄糖溶液的三角瓶中，置于25℃发酵24h，观察结果。
实验开始时，凝胶球是沉在烧杯底部，24h后，凝胶球浮在溶液悬浮在上层，而且可以观察到凝胶球并不断产生气泡，说明固定化的酵母细胞正在利用溶液中的葡萄糖产生酒精和二氧化碳，结果凝胶球内包含的二氧化碳气泡使凝胶球悬浮于溶液上层。
五、结果观察：打开瓶盖，闻气味，观察葡萄糖液中的变化。
固定化酵母细胞 方法
固定化酵母细胞方法固定化酵母细胞是一种将酵母细胞固定在载体上的方法，以便在工业生产过程中持续地产生酵母发酵产物。
这种方法的应用广泛，包括啤酒酿造、酒精生产、酮症饮食等。
固定化酵母细胞的方法有很多种，其中常见的有凝胶固定化、包埋固定化和交联固定化等。
凝胶固定化是将酵母细胞悬浮在凝胶质地的载体上，固定化后的酵母细胞能够在凝胶中发酵产生所需的产物。
这种方法的优点是载体与酵母细胞之间有相对大的接触面积，便于营养物质的供给和废物的排出，并且能够较好地保护酵母细胞免受外界环境的影响。
然而，凝胶固定化的缺点是酵母细胞在固定化过程中会被限制在凝胶中生长，导致细胞增殖相对较慢。
包埋固定化是将酵母细胞包裹在聚合物材料中，形成固定化的“小包裹”，在这种包埋固定化的载体中，酵母细胞可以自由生长和繁殖，并发挥酵母的发酵功能。
这种方法的优点是酵母细胞可以保持较自由的生长状态，增加了细胞的活性和稳定性。
同时，包埋固定化的载体也可以利用其自身的特性来调控发酵过程。
然而，包埋固定化的方法在实际应用过程中需要考虑到包埋材料的选择和酵母细胞的适应性等因素。
交联固定化是利用交联剂将酵母细胞固定在载体上，使其形成一定的空间结构。
这种方法的优点是可以使用多种交联剂来调整载体的特性，如孔隙度、孔径大小等，从而控制酵母细胞在载体中的分布和发酵反应。
交联固定化的缺点是交联剂可能对酵母细胞产生毒性影响，需要合理选择和使用交联剂。
除了以上提到的方法，还有其他一些固定化酵母细胞的方法，如电化学固定化、微胶囊化等。
这些方法在实际应用中都有各自的优缺点，需要根据具体的应用需求来选择合适的固定化方法。
总的来说，固定化酵母细胞是一种利用载体将酵母细胞固定化的方法，具有增强酵母细胞活性、稳定性和生产效率等优点。
在工业生产和生物技术应用中有广泛的应用前景。
酵母细胞的固定化研究报告
（包埋二法）是指固将定微生化物酶的技细胞术均和匀包固埋定在不化溶细于胞水的技多术孔性
载体中
化概学结念合：法利是指用将物酶分理子或或细化胞学相方互结法合将或将酶其或结合 到细载体胞上固定在一定空间的技术。
物理吸附法是指将酶吸附到包固埋体吸法附剂的表固或适 固面定者用 定化固于 化酶定细化胞细
化学
胞分别适用哪
一、基础知识
（一）固定化酶的 应用实例
总结：固定化酶技术的
优点：
•使酶既能与反应物接触， 又能与产物分离； •固定在载体上的酶可以 被反复利用。
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。 可采用固定化细胞技术。
二、实验操作——酵母细胞的固定化
（1）酵母细胞的活化： 〖思考1〗活化是指什么？ 方法？
• 〖思考2〗在活化酵母的过 程中要注意？
1、酵母细胞活化时体积会变大， 所用容器要大一些，防止活化液溢出； 2、选用的干酵母有较强的活性且物种单一；
二、实验操作——酵母细胞的固定化
（1）酵母细胞的活化： （2）配制CaCl2溶液：
二、实验操作——酵母细胞的固定化
（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 酵母细胞的混合：
必须将溶化的海藻酸钠 溶液冷却至室温才能与 酵母细胞进行混合。 为什么？搅拌的目的？
二、实验操作——酵母细胞的固定化
（1）酵母细胞的活化：
•CaCl2溶液的作用？所形成的 凝胶柱在CaCl2溶液中浸泡的
2、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
酵母细胞的固定化课件
4．海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 思考讨论: 将海藻酸钠与酵母细胞混合时要注意什么？原因是什么？
5．固定化酵母细胞 思考讨论：CaCl2有什么作用？
为什么要让凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右？
你认为影响实验成败的关键是哪一步？
.
实验过程9
（一）制备固定化酵母细胞
1．酵母细胞的活化
议一议：什么叫酵母细胞的活化？
.
8
8
三、实验操作 （一）制备固定化酵母细胞
阅读P50，51页制备固定化酵母细胞的过程，并思考：
1．酵母细胞的活化 思考讨论：什么叫酵母细胞的活化？
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 思考讨论：加热海藻酸钠时有哪些注意事项？ 海藻酸钠溶液的浓度对凝胶柱的形成可能有哪些影响？
⑴海藻酸钠溶液、CaCl2溶液和各种操作器具都要
灭菌；⑵实验过程进行无菌操作。
2.试一试：请你结合专题1中的课题1，尝试利用固定 化细胞发酵制作果酒和果醋，并观察能否连续生产。
.
18
1
8
练习:
B 1、制备固定化酵母细胞的过程中错误的是（ ）
A、取干酵母，加入蒸馏水，使其活化 B、配制海藻酸钠时，加热用大火，直到海藻酸钠溶化为止 C、将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的
.
1
课题3 酵母细胞的固定化
葡萄美酒夜光杯， 欲饮琵琶马上催。 醉卧沙场君莫笑， 古来征战几人回。
.
2
酵母菌发酵：
C6H12O6
酶
2C2H5OH+ 2CO2+少量能量
（酒精）
酶
优点：催化效率高，低耗能，低污染
缺点：
高中生物课件《酵母细胞的固定化》
未来研究方向与发展前景
深入研究固定化机理
开发新型固定化载体
进一步探究酵母细胞固定化的机理，为优 化固定化条件和提高固定化效率提供理论 支持。
研发具有优异性能的新型固定化载体，提 高载体的稳定性和生物相容性。
拓展应用领域
加强技术集成与优化
将固定化酵母细胞技术应用于更多领域， 如生物制药、生物传感器等，发掘其更多 的应用价值。
点。
生产食品添加剂
固定化酵母细胞可用于生产食品 添加剂，如柠檬酸、谷氨酸等， 能够提高生产效率和产品质量。
生产生物燃料
固定化酵母细胞可用于生产生物 燃料，如生物柴油、生物乙醇等 ，有助于减少对化石燃料的依赖
。
在生物传感器中的应用
葡萄糖传感器
固定化酵母细胞可用于制作葡萄糖传 感器，通过检测葡萄糖的浓度变化来 监测血糖水平，为糖尿病患者的治疗 提供帮助。
02
将溶解好的海藻酸钠溶液转移至 离心管中，备用。
酵母细胞的活化与离心
将干酵母加入适量清水中，搅拌均匀 ，使酵母细胞充分活化。
将活化好的酵母细胞溶液进行离心处 理，去除上清液，得到较为纯净的酵 母细胞沉淀。
固定化凝胶珠的制备
将制备好的海藻酸钠溶液和活化好的酵母细胞混合均匀，缓慢滴入无水氯化钙溶 液中，观察到混合液逐渐形成凝胶珠。
用于制备固定化凝胶珠，应选择优质的海藻酸钠粉末，以保证制备出 的凝胶珠具有良好的固定效果。
无水氯化钙
用于促进海藻酸钠凝胶珠的固化，应选择分析纯的无水氯化钙，以保 证固化的效果。
离心管、烧杯、磁力搅拌器等实验器材
用于制备过程中材料的混合、离心和搅拌等操作。
制备海藻酸钠溶液
01
在烧杯中加入适量清水，将海藻 酸钠粉末缓慢加入清水中，边加 入边搅拌，直至海藻酸钠完全溶 解。
“酵母细胞固定化实验”的教学设计
“酵母细胞固定化实验”的教学设计酵母细胞固定化实验是一种比较复杂的细胞生物学实验，是细胞生物学研究中的重要技术方法。
它的实现需要不同的步骤，包括细胞的分离、细胞的识别、细胞的培养和细胞的固定化。
酵母细胞固定化实验，既简单又有效，是研究细胞生物学和病毒生物学的重要基础。
二、实验目的酵母细胞固定化实验的目的是将细胞的膜分离为水溶性的膜质量和非水溶性的膜质量，以及使用不同技术观察和研究它们的结构和功能。
三、试验材料酵母细胞固定化实验需要以下材料：普通电镜，细胞培养基，培养环境，手持显微镜，透明硅胶切片，透明膜，碳化钛制备膜片。
四、试验原理酵母细胞固定化实验首先是将细胞经过细胞分离和细胞识别，然后细胞进行培养，最后使用碳化钛或透明硅胶固定，这样可将细胞的膜分离为水溶性的膜质量和非水溶性的膜质量。
五、实验步骤（1）细胞分离：把已经培养好的酵母细胞用普通光镜观察，与其他细胞进行区分，以确定研究的酵母细胞；（2）细胞培养：将细胞培养在放大倍数为400-1000倍的手持显微镜的培养环境中，如使用乙醇作为培养液，进行温度和PH等方面的控制，使细胞处于一定的条件下进行营养维持；（3）细胞固定：将细胞用碳化钛或透明硅胶制备成膜片，使细胞膜分离为溶性和不溶性的膜质量；（4）细胞观察：使用透明膜用显微镜观察细胞结构，观察细胞形态变化，病毒分布情况以及其它有关信息。
六、安全须知（1）操作实验前应穿戴抗化学污染服装，佩戴口罩，戴手套和眼罩；（2）操作时应将细胞培养基和培养环境放在操作台上，不要放置在易燃的地方，以免引发消防火灾；（3）操作实验结束后，应彻底清洁和消毒实验室，把细胞培养基和培养环境处理掉。
七、结论酵母细胞固定化实验是一种能够识别细胞的复杂实验，它需要仔细操作，严格控制环境，正确操作，正确处理细胞培养基和培养环境，才能获得良好的实验效果。
通过酵母细胞固定化实验，我们可以更加清楚地观察和研究细胞的结构和功能规律，从而帮助我们深入地了解细胞的生命科学。
高中生物选修一专题四课题三
3．生产操作：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，与固定化 葡萄糖异构酶 接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。
二、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。
包埋法：多适于细胞的固定化
2．方法
化物学理结吸合附法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，如 明胶 、琼脂糖、 海藻酸钠 、醋酸纤维素和聚丙 烯酰胺等。
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 、操作更 容易 。 5．实例：用固定化葡萄糖异构酶生产高果糖浆。
①对环境条件非常
与酶接触，
敏感，易失活
不利于催化一系
尤其是大分
②难回收，成本 列的酶促反应
子物质，反
高，影响产品质量
应效率下降
优点
催化效率 高、耗能 低、低污染
①既能与反应物接 成本低、
触，又能与产物分离 操作容易
②可以反复利用
(1)固定化细胞使用的都是活细胞，应该为其提供一定的营 养物质，而固定化酶不需要。
(4)制作固定化葡萄糖异构酶所用的方式有________或
________。
(5)研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，
如将从大肠杆菌中得到的三磷酸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，与微生物降解相
比，其作用不需要适宜的( )
A．温度
B．酸碱度 C．水分
D．营养
3．刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间，形成 稳定的结构。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
制备固定化酵母细胞（教案）常州市新桥中学张琴娣一、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。
（为什么要冷却？）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分钟。
（为什么要浸泡30分钟？）五、反馈练习（见学案）六、教学反思1、学生的实验结果并不理想，凝胶珠基本上都带尾巴，可能是海藻酸钠浓度太高或太低。
而学生配的海藻酸钠浓度普遍太低，说明蒸馏水加得太多，做得较好的同学，加10ml蒸馏水溶解海藻酸钠后，再加3—5ml。
每次买的海藻酸钠批次不同，需要加的蒸馏水的量也不同，所以在学生实验前老师都要预先做一遍。
2、学生在溶解海藻酸钠时加了蒸馏水还没充分搅拌就加热，所以出现海藻酸钠有的形成硬块没有溶化的现象，今后实验过程中要加强这方面的指导。
3、用高考题引入，效果较好，强调实验的重要性很有说服力。
2009-6-12制备固定化酵母细胞（学案）班级姓名一、学习目标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、学习重点与难点制备固定化酵母细胞三、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？四、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。
（为什么要冷却？）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分钟。
（为什么要浸泡30分钟？）五、反馈练习1．下列有关实验及显色结果的叙述，错误的有（多选）A．水浴加热条件下，蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀B．沸水浴条件下，脱氧核苷酸与二苯胺发生作用呈现蓝色C．常温条件下，蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫色D．常温条件下，核糖核酸与甲基绿作用呈现绿色2．下列关于DNA和蛋白质提取与分离实验的叙述，正确的有(多选)A．提取细胞中的DNA和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞B．用不同浓度NaCl溶液反复溶解与析出DNA可去除蛋白质C．蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的DNAD．蛋白质和DNA都可以用电泳的方法进行分离纯化3．下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是（单选）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底物4、为提高葡萄酒的品质并降低生产成本，许多厂家使用固定化酵母细胞进行发酵。
下面是制备固定化酵母细胞的实验过程：A．将干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母菌活化B．将无水氯化钙溶解在蒸馏水中，配成氯化钙溶液C．用酒精灯大火连续加热海藻酸钠溶液D．向溶化后冷却至室温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转入注射器E．将与酵母混匀的海藻酸钠溶液注入蒸馏水中，观察凝胶珠形成请你改正其中错误的操作：5、酵母菌与人们的日常生活密切相关，也是现代生物技术研究常用的模式生物，生物兴趣小组对酵母细胞的固定化进行了究。
请你根据他们的研究内容回答问题：⑴在制备固定化酵母细胞过程中，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温，才能加入已活化的酵母菌，原因是。
⑵如果在CaCl2溶液中形成的凝胶珠颜色过浅，说明。
⑶本实验所用的固定化技术是包埋法，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是。
⑷利用固定化酵母细胞进行酒精发酵，与直接接种酵母菌相比较有哪些优点？（说出两点）。
六、对本实验你还有的疑问、建议或反思七、课后作业1、生产果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂之一，若通过固定化酵母菌细胞生产果胶酶，在配置海藻酸钠溶液时，要注意，否则可能出现焦糊。
2、上个世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到了70年代又发明了固定化酶与固定化细胞技术。
在实际生产中，固定化酶技术的优点是。
固化细胞固定的是酶。
在制备固定化酵母细胞的实验中，常用的包埋材料是。
3、某研究性学习小组的同学用适宜浓度的海藻酸钠溶液将活化的酵母细胞固定化后发酵无菌麦芽汁制酒，发酵条件符合操作要求。
10天后检查发酵液发现麦芽汁几乎无酒味，发酵失败最可能的原因是。
4、某科研人员用海藻酸钠作为包埋剂来固定碱性蛋白酶，以研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。
下图显示的是部分研究结果（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），分析回答：（1）甲图显示当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低原因是甲海藻酸钠浓度/%乙使用次数酶活力酶活力。
（2）固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，由乙图可知，固定化酯酶一般可重复使用次，酶活力明显下降。
5、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。
(1)该实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程为：①使干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母菌活化；②将无水CaCl2，溶解在蒸馏水中，配成CaCl2溶液；③用酒精灯大火连续加热配制海藻酸钠溶液；④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；⑤将与酵母混匀的海藻酸钠液滴加到CaCl2溶液中，观察凝胶珠形成。
请你改正其中错误的操作：。
(2)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵①图中a为．b是反应柱。
②从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是。
③为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复运用，实验过程一定要在条件下进行。
④加入反应液后的操作是关闭活塞l和活塞2。
⑤装置的长导管起到什么作用? 。
6、固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。
东北农业大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂（使酶相互连接），海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。
下图显示的是部分研究结果（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），分析回答：（1）从对温度变化适应性和应用范围的角度分析，甲图所示结果可以得出的结论是。
（2）乙图曲线表明浓度为________的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低原因是___________。
（3）固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋，同时用戊二醛作交联剂，这是因为。
7、酵母菌与人们的日常生活密切相关，也是现代生物技术研究常用的模式生物，生物兴趣小组对利用酵母菌制作果酒进行了下列研究。
请你根据他们的研究内容回答问题：⑴在葡萄酒的自然发酵过程中，酵母菌的来源是。
⑵酵母菌异化作用的类型是；利用酵母菌制作果酒的原理可用反应式：表示。
⑶现在工厂化生产果酒，为提高果酒的品质，更好地抑制其它微生物的生长，采取的措施是。
⑷果汁发酵后是否有酒精产生，可用来检验。
常州市新桥中学公开课综合评价表教师张琴娣学科生物时间2009-6-12内容:酵母细胞的固定化班级高二（13）上课地点生物实验室评议记录:(要点)优点：1、从高考题导入，贴切、新颖，能引起学生对实验教学的关注，效果好。
2、实验准备充分，学生有充足的时间操作。
3、实验完后，再通过观察录像加深对实验步骤与注意点的理解与记忆，效果好。
4、能针对学生的实际情况，把实验步骤详细列出，并指出了各部分的注意点。
建议：1、录像最好在学生实验的前、后均看一遍。
2、实验步骤可以让学生说出来，实验后可以增加组与组之间的讨论与交流。
举办部门(盖章) 记录人陆小琴。