2017届高中生物专题4酶的研究与应用课题3酵母细胞的固定化课件新人教版选修1.pptVIP

一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 发酵(将150 mL质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到200 mL的锥形瓶中,加入固定好的酵母细胞,25 ℃下发酵24 h) 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 【例2】 下列关于酵母细胞活化的说法,不正确的是 (　　) A.酵母细胞活化就是使酵母细胞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正常的生活状态 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 解析：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到正常的生活状态。酵母细胞所需要的活化时间较短,一般需要1 h左右。 答案：A 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 易错突破 合作探究 自主预习 易错突破 合作探究 自主预习 易错突破 合作探究 自主预习 易错突破 合作探究 自主预习 易错突破 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 一 二 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。 目标导航 预习导引 一 二 2.固定化细胞技术 (1)固定化技术的类型: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。 任何一项新技术有利,也必有弊。固定化酶是将酶固定在不溶于水的载体上的一项新技术,由该特点你是否想到了固定化酶的不足? 提示：将酶固定在不溶于水的载体上,限制了酶分子与底物分子(或离子)的接触,减少了酶与底物的接触面积,降低了化学反应的速度。 目标导航 预习导引 一 二 二、实验操作 1.制备固定化酵母细胞 酵母细胞的活化:向干酵母中加入蒸馏水,使其活化 　　↓ 配制CaCl2溶液 　　↓ 配制海藻酸钠溶液:在加热时要用玻璃棒搅拌,并用小火或间断加热 　　↓ 海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 　　↓ 固定化酵母细胞 目标导航 预习导引 一 二 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。 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。 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 一、固定化酶的应用和固定化细胞技术 1.固定化酶的应用 (1)固定化技术的概念 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细胞固定在一定空间内的技术。 (2)固定化技术的优势 ①将酶或细胞固定在不溶于水的载体上,使酶或细胞可以直接与反应物接触,充分发挥其催化功能,同时又能与产物分离,被反复利用。 ②在一定程度上避免高温、强酸、强碱和有机溶剂对酶活性的影响,以提高催化效率,降低生产成本,提高产品质量。 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 (3)应用实例:生产高果糖浆 ①原料: 葡萄糖(由淀粉转化而来) ②反应原理:葡萄糖 果糖。 ③生产过程及示意图(如图所示) 将葡萄糖异构酶固定在颗粒状的载体上 ↓ 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 放入底部有许多小孔的反应柱内 (酶颗粒不能通过筛板上的小孔,反应溶液能通过) ↓ 葡萄糖溶液从反应柱上端注入 ↓ 流经反应柱 ↓ 与固定化葡萄糖异构酶接触并进行反应 ↓ 果糖溶液从反应柱下端流出 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 2.固定化酶或固定化细胞技术的方法 固定化酶或固定化细胞技术常用的方法有包埋法、化学结合法和物理吸附法,如图所示。 ①包埋法 包埋法是指将酶或细胞包裹在多孔的载体中,如将酶包裹在聚丙烯酰胺凝胶等高分子凝胶中,或包裹在硝酸纤维素等半透性高分子膜中。包埋法又分为凝胶包埋法和微囊化法,前者包埋成格子型,后者包埋成微胶囊型。 知识精要 典题例解 迁移应用 知识架构 一 二 ②化学结合法 化