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人教版 (新课标)选修1《生物技术实践》课题3 酵母细胞的固定化授课ppt课件
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这是一份人教版 (新课标)选修1《生物技术实践》课题3 酵母细胞的固定化授课ppt课件，PPT课件主要包含了有哪些优点，课堂讨论，固定化细胞技术，固定化酶技术，配制海藻酸钠溶液，包埋酶或细胞，防止焦糊，形成稳定的凝胶珠，巩固练习等内容，欢迎下载使用。
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 实际问题：对环境条件敏感，易失活；溶液中的酶 很难收回，不能被再次利用，提高了生产成本；反应后酶混在产物中，如不去除，会影响产品的品质 设想：将酶固定在不容于水的载体上
固定化酶：优点：酶即能与反应物接触，又容易与反应物分离，同时，还可以反复利用 实际问题：一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都是通过一系列的酶促反应才能完成的 设想：酶是细胞合成的，能否将合成酶的细胞直接固定？
固定化细胞：成本低，操作更容易
一、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。
思考：1、如何利用固定化酶生产高果糖浆的？
3、固定化酶的方式有哪些？
阅读教材P50，解决以下问题：
（1）参照固定化酶，给细胞固定化下个定义（2）细胞固定化的常用方法（3）固定化细胞技术有哪些优势？（4）如果想把微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应该选择哪种技术？如果反应物是大分子物质，又应该采用哪种方法？（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？
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？2．固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？3．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？4．如果反应物是大分子物质，又应该选择哪种方法？
固定化细胞固定的是一系列酶
在缺水的状态下，微生物会处于休眠状态。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。酵母细胞所需要的活化时间较短，一般需要0.5～1 h，教师需要提前做好准备。此外，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容器外。
三．实验操作（一）制备固定化酵母细胞1．酵母细胞的活化
思考：1、什么叫酵母细胞的活化？
2．配制物质的量浓度为0.05ml/L的CaCl2溶液
思考：2、配制物质的量浓度为0.05ml/L的CaCl2溶液有什么作用？
思考：①配制的海藻酸钠溶液具体作用是什么？②在加热的过程中，为什么要用小火，或者间断加热？
4．海藻酸钠溶液与酵母细胞混合5．固定化酵母细胞
思考：①为什么刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30min左右？ ②如何检验凝胶珠的质量是否合格？
说明：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。
（二）用固定化酵母细胞发酵问题思考：发酵时为什么要将温度控制在25℃？
四．实验操作结果分析与评价
1．观察凝胶珠的颜色和形状问题思考：①如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，则说明什么？②如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明什么？
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。
2．观察发酵的葡萄糖溶液问题思考：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。
3、固定化酶和固定化细胞技术有哪些？各有什么优缺点？固定化细胞常用的载体有哪些？
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。固定化细胞因细胞大不易被吸附或结合适宜采用包埋法。常用载体：明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
4、固定化酶和固定化细胞的原理是什么？
就是将酶固定在不溶于水的载体上，或者将微生物细胞均匀地包埋于不溶于水的多孔性载体上，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被反复利用的技术。
1、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、固定化酶技术常采用A 包埋法 B 化学结合和物理吸附法C 活化法 D 微囊化法3、海藻酸钠在水中溶解的速度较慢，需要经过加热促进其溶解，采用的最好加热方法是A 快速加热 B 持续高温加热C 小火间断加热 D 灼烧加热
4、酵母菌的活化是指A 让酵母细胞恢复运动状态B 让酵母细胞在缺水状态下更容易休眠C 让酵母细胞内酶活性加倍D 让处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态
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 实际问题：对环境条件敏感，易失活；溶液中的酶 很难收回，不能被再次利用，提高了生产成本；反应后酶混在产物中，如不去除，会影响产品的品质 设想：将酶固定在不容于水的载体上
固定化酶：优点：酶即能与反应物接触，又容易与反应物分离，同时，还可以反复利用 实际问题：一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都是通过一系列的酶促反应才能完成的 设想：酶是细胞合成的，能否将合成酶的细胞直接固定？
固定化细胞：成本低，操作更容易
一、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。
思考：1、如何利用固定化酶生产高果糖浆的？
3、固定化酶的方式有哪些？
阅读教材P50，解决以下问题：
（1）参照固定化酶，给细胞固定化下个定义（2）细胞固定化的常用方法（3）固定化细胞技术有哪些优势？（4）如果想把微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应该选择哪种技术？如果反应物是大分子物质，又应该采用哪种方法？（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？
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？2．固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？3．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？4．如果反应物是大分子物质，又应该选择哪种方法？
固定化细胞固定的是一系列酶
在缺水的状态下，微生物会处于休眠状态。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。酵母细胞所需要的活化时间较短，一般需要0.5～1 h，教师需要提前做好准备。此外，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容器外。
三．实验操作（一）制备固定化酵母细胞1．酵母细胞的活化
思考：1、什么叫酵母细胞的活化？
2．配制物质的量浓度为0.05ml/L的CaCl2溶液
思考：2、配制物质的量浓度为0.05ml/L的CaCl2溶液有什么作用？
思考：①配制的海藻酸钠溶液具体作用是什么？②在加热的过程中，为什么要用小火，或者间断加热？
4．海藻酸钠溶液与酵母细胞混合5．固定化酵母细胞
思考：①为什么刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30min左右？ ②如何检验凝胶珠的质量是否合格？
说明：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。
（二）用固定化酵母细胞发酵问题思考：发酵时为什么要将温度控制在25℃？
四．实验操作结果分析与评价
1．观察凝胶珠的颜色和形状问题思考：①如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，则说明什么？②如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明什么？
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。
2．观察发酵的葡萄糖溶液问题思考：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。
3、固定化酶和固定化细胞技术有哪些？各有什么优缺点？固定化细胞常用的载体有哪些？
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。固定化细胞因细胞大不易被吸附或结合适宜采用包埋法。常用载体：明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
4、固定化酶和固定化细胞的原理是什么？
就是将酶固定在不溶于水的载体上，或者将微生物细胞均匀地包埋于不溶于水的多孔性载体上，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被反复利用的技术。
1、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、固定化酶技术常采用A 包埋法 B 化学结合和物理吸附法C 活化法 D 微囊化法3、海藻酸钠在水中溶解的速度较慢，需要经过加热促进其溶解，采用的最好加热方法是A 快速加热 B 持续高温加热C 小火间断加热 D 灼烧加热
4、酵母菌的活化是指A 让酵母细胞恢复运动状态B 让酵母细胞在缺水状态下更容易休眠C 让酵母细胞内酶活性加倍D 让处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态
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