43酵母细胞的固定化课件-高中生物人教版选修1
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2、加酶洗衣粉中添加__酶__制_剂___，可以
更有效地清除顽渍。常用的酶制剂有
__蛋_白__酶__、_脂__肪_酶__、_淀__粉_酶、纤四维素类酶。
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、轻 纺、医药等各个领域。
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；
阅读P50前三段，回答下列问题：
1、什么是固定化细胞技术？固定化细 胞固定的是一种酶，还是一系列酶？ 2、如何将酶和细胞固定？这些方法有 什么区别？ 3、固定化细胞常用的载体？
合作探究
1、什么是固定化细胞技术？固定化细胞固定的 是一种酶，还是一系列酶？
固定化细胞技术利用物理或化学
方法将细胞固定在一定空间的技术。
生产高果糖浆需要葡萄糖异构酶； 其作用是将葡萄糖转化为果糖； 这种酶稳定性好，可持续发挥作用。
3、固定化酶技术生产高果糖浆的过程：
注意反应柱的 各部分名称。
将__葡___萄__糖__异__构__酶__固定在颗粒状载体上 ↓
放入反__应__柱___中，底部装有分布着许多小孔筛板 (酶颗粒不能通 过，反应液能通过)
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。
固定化酶技术
如果你是工程技术人员，你
？ 如何解决这个问题
自主学习
一、固定化酶的应用实例
阅读P49，思考下列问题： 1、什么是高果糖浆？使用它有何好处？ 2、生产高果糖浆需要什么酶？其作用是 什么？这种酶有何特点？ 3、简述高果糖浆生产过程。 4、这种方法的优点是什么？ 5、什么是固定化酶技术？
合 作探 究
1、什么是高果糖浆？使用它有何好处？
高果糖浆（HFCS）也叫果 葡糖浆，是果糖含量为42%左右 的糖浆。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、龋齿和心血管 病，对人的健康有利。
淀粉、蔗糖和果糖属于什 么糖?关系？
2、生产高果糖浆需要什么酶？其作用是什么？
这种酶有何特点？
_____。
（2）制备固定化酵母细胞常用的包埋材料是 ____海_藻__酸__钠___，使用了如图所示的方法[ C ]__包_埋__法__
（填图号及名称）。
自主学习
三、实验操作
（一）制备固定化酵母细胞 阅读P50实验操作，思考下列问题：
1、制备过程包括哪几个步骤？
2、你认为哪个步骤的操作是最重要的 一环？
5、固定化酶技术？
固定化酶技术指利用物理或 化学方法将酶固定在一定空间内 的技术（如不溶于水的载体上）。
在生产实际中使用固定化酶技术 的不足：
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。
怎么办？
可采用固定化细胞技术。
自主学习
二、固定化细胞技术
学习目标
课程标准
1．说出固定化酶和固定化细胞 的作用和原理。
2．列举固定化技术的常用方法。尝试制备和 3．简述固定化细胞的制备过程。应用固定化 4．尝试制备固定化酵母细胞(重 酶 点和难点)，并利用固定化酵母 细胞进行酒精发酵。
温故知新
1、果汁生产中，人们使__果__胶__酶__和
_纤__维_素__酶___解决果汁的出汁率低。
模型
将酶分子或细胞相互结合，
化学 结合法 或将其结合到载体上
多用于酶的固 定
物理 吸附法
将吸附到固体吸附剂的表面。
物理吸附法是利用吸附剂本身 的表面张力对附近的分子产生 吸附，与化学结合法相比，不 会使被吸附物质的性质发生改 变
固体吸附剂多为活性炭、多孔 玻璃等
酶分子体积小， 容易从包埋材 料中漏出
↓ 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
4、这种方法的优点是什么？
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。
2、在20世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领
域，到了20世纪70年代，人们又发明了固定化酶和固定化
细胞技术。请回答下列有关固定化酶和固定化细胞方面的
问题：
（1）在实际生产中，固定化酶技术的优点是__
_
_； 酶即能与反应物接触，又容易与产物分离，且能反复利用 与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是__多__酶_系__统_
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。
2.将酶或细胞固定化的方法 包埋法
化学结合法 物理吸附法
方法 包埋法
定义
将酶或细胞包裹在 多孔的载体中。
常见的载体有明胶、琼脂 糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和 聚丙烯酰胺等
适用范围
多用于细 胞的固定
因为细胞个体大， 难以被吸附或 结合
疑惑解答
思考P50第二段：
1、从操作角度来考虑，你认为哪一种方法更容
易？ 固定化细胞技术
2、哪一种方法对酶活性的影响更小？固定化细胞技术
3、如果要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？固定化细胞技术
4、如果反应物是大分子物质，又应该采用哪种
方法？
固定化酶技术
4、固定化细胞技术优缺点？
3、各步骤应当分别注意什么问题？
制备固定化酵母细胞步骤：
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
合作探究
1、酵母细胞的活化
（1）关于酵母菌你有哪些知识？ （2）什么是活化？ （3）怎样活化？ （4）应注意什么？
优点：操作容易、对酶活性影响小、 可以催化一系列的反应、容易回收。 缺点：大分子物质难以自由通过细 胞膜，固定化细胞的应用受到限制。
从酶到固定化酶再到固定化wenku.baidu.com胞的发展过程
【知识检测】
1.用固定化酶反应柱生产高果糖浆的过程如图所示，对该图的 理解错误的是( )
A.图中的固定化酶是葡萄糖异构酶 B.酶被固定在颗粒状的载体上 C.固定化酶可以连续使用，降低了生产成本 D.从高果糖浆中可以回收部分固定化酶 解析 题图所示反应柱底端装有分布着许多小孔的筛 板，酶被固定在颗粒状的载体上，无法通过筛板上的 小孔，而反应溶液却可以通过，因此从高果糖浆中不 可能回收到固定化酶。 答案 D
更有效地清除顽渍。常用的酶制剂有
__蛋_白__酶__、_脂__肪_酶__、_淀__粉_酶、纤四维素类酶。
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、轻 纺、医药等各个领域。
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；
阅读P50前三段，回答下列问题：
1、什么是固定化细胞技术？固定化细 胞固定的是一种酶，还是一系列酶？ 2、如何将酶和细胞固定？这些方法有 什么区别？ 3、固定化细胞常用的载体？
合作探究
1、什么是固定化细胞技术？固定化细胞固定的 是一种酶，还是一系列酶？
固定化细胞技术利用物理或化学
方法将细胞固定在一定空间的技术。
生产高果糖浆需要葡萄糖异构酶； 其作用是将葡萄糖转化为果糖； 这种酶稳定性好，可持续发挥作用。
3、固定化酶技术生产高果糖浆的过程：
注意反应柱的 各部分名称。
将__葡___萄__糖__异__构__酶__固定在颗粒状载体上 ↓
放入反__应__柱___中，底部装有分布着许多小孔筛板 (酶颗粒不能通 过，反应液能通过)
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。
固定化酶技术
如果你是工程技术人员，你
？ 如何解决这个问题
自主学习
一、固定化酶的应用实例
阅读P49，思考下列问题： 1、什么是高果糖浆？使用它有何好处？ 2、生产高果糖浆需要什么酶？其作用是 什么？这种酶有何特点？ 3、简述高果糖浆生产过程。 4、这种方法的优点是什么？ 5、什么是固定化酶技术？
合 作探 究
1、什么是高果糖浆？使用它有何好处？
高果糖浆（HFCS）也叫果 葡糖浆，是果糖含量为42%左右 的糖浆。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、龋齿和心血管 病，对人的健康有利。
淀粉、蔗糖和果糖属于什 么糖?关系？
2、生产高果糖浆需要什么酶？其作用是什么？
这种酶有何特点？
_____。
（2）制备固定化酵母细胞常用的包埋材料是 ____海_藻__酸__钠___，使用了如图所示的方法[ C ]__包_埋__法__
（填图号及名称）。
自主学习
三、实验操作
（一）制备固定化酵母细胞 阅读P50实验操作，思考下列问题：
1、制备过程包括哪几个步骤？
2、你认为哪个步骤的操作是最重要的 一环？
5、固定化酶技术？
固定化酶技术指利用物理或 化学方法将酶固定在一定空间内 的技术（如不溶于水的载体上）。
在生产实际中使用固定化酶技术 的不足：
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。
怎么办？
可采用固定化细胞技术。
自主学习
二、固定化细胞技术
学习目标
课程标准
1．说出固定化酶和固定化细胞 的作用和原理。
2．列举固定化技术的常用方法。尝试制备和 3．简述固定化细胞的制备过程。应用固定化 4．尝试制备固定化酵母细胞(重 酶 点和难点)，并利用固定化酵母 细胞进行酒精发酵。
温故知新
1、果汁生产中，人们使__果__胶__酶__和
_纤__维_素__酶___解决果汁的出汁率低。
模型
将酶分子或细胞相互结合，
化学 结合法 或将其结合到载体上
多用于酶的固 定
物理 吸附法
将吸附到固体吸附剂的表面。
物理吸附法是利用吸附剂本身 的表面张力对附近的分子产生 吸附，与化学结合法相比，不 会使被吸附物质的性质发生改 变
固体吸附剂多为活性炭、多孔 玻璃等
酶分子体积小， 容易从包埋材 料中漏出
↓ 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
4、这种方法的优点是什么？
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。
2、在20世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领
域，到了20世纪70年代，人们又发明了固定化酶和固定化
细胞技术。请回答下列有关固定化酶和固定化细胞方面的
问题：
（1）在实际生产中，固定化酶技术的优点是__
_
_； 酶即能与反应物接触，又容易与产物分离，且能反复利用 与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是__多__酶_系__统_
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。
2.将酶或细胞固定化的方法 包埋法
化学结合法 物理吸附法
方法 包埋法
定义
将酶或细胞包裹在 多孔的载体中。
常见的载体有明胶、琼脂 糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和 聚丙烯酰胺等
适用范围
多用于细 胞的固定
因为细胞个体大， 难以被吸附或 结合
疑惑解答
思考P50第二段：
1、从操作角度来考虑，你认为哪一种方法更容
易？ 固定化细胞技术
2、哪一种方法对酶活性的影响更小？固定化细胞技术
3、如果要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？固定化细胞技术
4、如果反应物是大分子物质，又应该采用哪种
方法？
固定化酶技术
4、固定化细胞技术优缺点？
3、各步骤应当分别注意什么问题？
制备固定化酵母细胞步骤：
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
合作探究
1、酵母细胞的活化
（1）关于酵母菌你有哪些知识？ （2）什么是活化？ （3）怎样活化？ （4）应注意什么？
优点：操作容易、对酶活性影响小、 可以催化一系列的反应、容易回收。 缺点：大分子物质难以自由通过细 胞膜，固定化细胞的应用受到限制。
从酶到固定化酶再到固定化wenku.baidu.com胞的发展过程
【知识检测】
1.用固定化酶反应柱生产高果糖浆的过程如图所示，对该图的 理解错误的是( )
A.图中的固定化酶是葡萄糖异构酶 B.酶被固定在颗粒状的载体上 C.固定化酶可以连续使用，降低了生产成本 D.从高果糖浆中可以回收部分固定化酶 解析 题图所示反应柱底端装有分布着许多小孔的筛 板，酶被固定在颗粒状的载体上，无法通过筛板上的 小孔，而反应溶液却可以通过，因此从高果糖浆中不 可能回收到固定化酶。 答案 D