1、专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼课题3 酵母细胞的固定化专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼学习目标重点难点1.举例说明固定化酶和固定化细胞的应用。2.初步学会制备固定化酵母细胞。3.利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。重点：固定化酶和固定化细胞的区别。难点：制备固定化酵母细胞。专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼课前预习教材研读 一、固定化酶和固定化细胞技术基础梳理1固定化酶的应
2、用实例生产高果糖浆：(1)反应原理。葡萄糖葡萄糖异构酶_果糖专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼(2)生产过程。将_固定在颗粒状载体上 放入底端装有分布着许多小孔的筛板的_内(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 葡萄糖异构酶反应柱专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼 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_流出下端专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1
3、 课堂小结归纳提炼2固定化酶和固定化细胞技术：(1)概念：利用_方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。(2)方法及适用范围。包埋法：多适用于_的固定化化学结合法：多适用于酶的固定化_：多适用于酶的固定化物理或化学细胞物理吸附法专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼1实验操作流程：酵母细胞的活化：称取干酵母放入小烧杯中，加入_使其活化。配制CaCl2溶液：称取无水CaCl2放入烧杯中，加入_，使其充分溶解。二、固定化酵母细胞的制备及发酵蒸馏水蒸馏水专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读
4、生物选修1 课堂小结归纳提炼配制海藻酸钠溶液：要用_加热的方法。海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：先将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至_，再加入已活化的酵母细胞。固定化酵母细胞：将混合物滴在_溶液中形成凝胶珠。发酵：先用蒸馏水冲洗，再加入_溶液中发酵。小火或间断室温CaCl2葡萄糖专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼2实验结果：(1)凝胶珠的颜色和形状：浅黄色的圆形或椭圆形。(2)发酵现象有_产生闻到有_气泡酒味专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼3用固定化酵母细
5、胞发酵：将固定好的酵母细胞(凝胶珠)用_冲洗23次，放入用于发酵的葡萄糖溶液中，再置于25 下发酵24 h后，会发现有_产生，同时有酒味散发。蒸馏水气泡专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼1固定化细胞操作容易，对酶活性的影响较小，且能催化一系列的反应。解析 用包埋法固定细胞操作容易，由于酶位于细胞内，因此对酶活性的影响较小，又由于细胞内含有多种酶，因此能催化一系列的反应。答案 即时反馈专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼2将干酵母细胞加入蒸馏水中的目的
6、是溶解酵母细胞。解析 干酵母细胞由于缺水处于休眠状态，将其加入蒸馏水中的目的是使其恢复正常的生活状态。答案 专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼3用蒸馏水冲洗凝胶珠的目的是洗去多余的海藻酸钠溶液。解析 凝胶珠是在CaCl2溶液中形成的，用蒸馏水冲洗以去除附着的CaCl2溶液。答案 专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼4生产高果糖浆时葡萄糖溶液流过反应柱后，其中的葡萄糖全部转化为果糖，从下部流出。解析 葡萄糖溶液流过反应柱后，其中的葡萄糖并非全部转化为果
7、耱，从下部流出的是葡萄糖与果糖的混合物。答案 专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼5固定化酶反应柱可重复使用，极大地降低了生产成本。解析 反应柱中酶的活性稳定，能多次使用，从而降低了生产成本。答案 专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼6在实际应用中，固定化酶更适合采用包埋法和化学结合法，而固定化细胞多采用物理吸附法。解析 由于酶分子小，容易被多孔性物质吸附，适合与化学物质结合，但容易从包埋材料中漏出，因此常用物理吸附法和化学结合法固定，但是细胞体积大，
8、难以被吸附或结合，因此多采用包埋法固定。答案 专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼1固定化酶和固定化细胞的原理及优点：(1)根据教材“高果糖浆的生产”分析固定化酶依据的原理与其优点。原理：_。新知探究核心突破 知识点一 固定化酶和固定化细胞技术 互动探究将酶固定在不溶于水的载体上专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼优点：_。(2)探讨固定化细胞采用的固定方法、固定原理和固定化细胞的优点。方法：_。原理：_。优 点：与 固 定 化 酶 技 术 相 比 较
9、，该 方 法_。使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，还可以反复利用包埋法将微生物细胞包埋在不溶于水的多孔性载体中成本更低，操作更容易专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼2固定化酶和固定化细胞的特点：(1)一种酶只能催化一种或一类化学反应，而在生产实际中很多产物的形成都需要通过一系列的酶促反应才能进行，怎样解决这一问题？提示：可采用固定化细胞技术。因为固定化细胞固定的是活细胞，而细胞中有多种酶，因此可以催化一系列反应。专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提
10、炼(2)列表比较固定化酶和固定化细胞。固定化酶固定化细胞固定对象_适宜固定法_物理吸附法_酶细胞化学结合法、包埋法专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼特点体积小，固定一种酶，使用包埋法容易从包埋材料中漏出体积大，固定一系列酶，难用化学结合法和物理吸附法适用物质各种物质(大分子、小分子)小分子物质专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼固定化酶和固定化细胞的两个区别(1)从固定方法上看。在实际应用中，酶更适合用化学结合法和物理吸附法固定化，原因是酶分子小，容
11、易被多孔性物质吸附，更适合与化学物质结合，但容易从包埋材料中漏出。细胞体积大难以被吸附或结合，因而多采用包埋法固定。核心归纳专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼(2)从催化作用上看。固定化细胞操作更容易，对酶活性的影响更小，可以催化一系列反应，但是，由于大分子物质难以自由通过细胞膜，因此固定化细胞的应用也受到限制。所以，催化的反应物为大分子物质时，最好选用固定化酶技术。专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼1下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，错误的是对
12、点训练专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼A温度、pH值是固定化酶活性的重要限制因素B利用包埋法固定化细胞时，包埋材料需具有较好的透水、透气性C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D与固定化酶相比，固定化细胞对酶活性的影响更小专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼解析 酶的活性受温度、pH值等因素的影响，A正确；利用包埋法固定化细胞时，包埋材料需具有较好的透水、透气性，B正确；利用固定化酵母细胞进行发酵时，糖类除了作为反应底物外，还为酵
13、母菌提供碳源，C错误；固定化细胞内的酶有细胞膜的保护，所以比固定化酶对酶活性的影响更小，D正确。答案 C专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼2关于固定化酶技术说法正确的A固定化酶技术就是固定反应物，将酶依附着载体围绕反应物旋转的技术B固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应C固定化酶中的酶无法重复利用D固定化酶是将酶固定在一定空间内的技术专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼解析 固定化酶是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术，A错误；固定化细胞
14、中含有多种酶可以催化一系列的酶促反应，B错误；固定化酶的优势为可以重复利用，既能与反应物接触，又能与产物分离等，C错误；固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上，实现酶的反复利用，并提高酶稳定性，酶的各项特性(如高效性、专一性和作用条件的温和性)依然保持，D正确。答案 D专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼1实验过程分析：(1)用于固定酵母细胞的载体是海藻酸钠。探讨载体的浓度对固定效果的影响：载体浓度过高_；载体浓度过低_。知识点二 固定化酵母细胞的制备及发酵 互动探究不易形成凝胶珠形成的凝胶珠内包埋的细胞过少专题4
15、 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼(2)配制海藻酸钠时小火或间断加热并不断搅拌的目的是：加热的目的是_。用小火或间断加热并不断搅拌的目的是_。促进其溶化防止加热过程中海藻酸钠焦糊专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼(3)为什么要等海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？提示：固定的酵母细胞必须保持活性才能发挥作用，冷却后加入酵母细胞的原因是防止高温杀死酵母细胞。专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结
16、归纳提炼2实验结果分析：(1)合格的凝胶珠呈淡黄色，圆形或椭圆形，分析凝胶珠形态异常的表现和原因。表现：_，原因是：_。表现：_，原因是：_。颜色过浅呈白色海藻酸钠溶液浓度过低，固定的酵母细胞数目较少凝胶珠形状不规则海藻酸钠的浓度偏高专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼(2)分析固定化酵母细胞发酵产生酒精的标志是_。观察到产生许多气泡，同时闻到酒味专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼固定化酵母细胞的三个注意事项(1)溶化海藻酸钠：应采用小火或间断加热，
17、并不断搅拌直至海藻酸钠完全溶化，以防加热过快，导致海藻酸钠焦糊。核心归纳专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼(2)制备固定化酵母细胞：要等海藻酸钠溶液冷却后加入酵母细胞，防止高温杀死酵母细胞。同时加入酵母细胞的海藻酸钠溶液不能直接“注入”而应缓慢“滴入”CaCl2溶液中，使刚形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼(3)检测凝胶珠质量的方法：用镊子夹取一个凝胶珠放在实验桌上，用手挤压，如果凝胶
18、珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠制作成功；也可以在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也表明制备的凝胶珠是成功的。专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼3下列有关固定化酵母细胞制备步骤不恰当的是A应使干酵母与水混合并搅拌，以利于酵母菌活化B配制海藻酸钠溶液时要用小火间断加热方法C向刚溶化好的海藻酸钠溶液加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀D将与酵母混匀的海藻酸钠液注入CaCl2溶液中，会观察到CaCl2溶液有凝胶珠形成对点训练专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研
19、读生物选修1 课堂小结归纳提炼解析 应使干酵母与蒸馏水混合进行活化，A正确；配制海藻酸钠溶液时要用小火间断加热的方法，否则海藻酸钠会发生焦糊，B正确；刚溶化的海藻酸钠应冷却后再与酵母菌混合，否则温度过高会导致酵母菌死亡，C错误；将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液匀速滴入CaCl2溶液中，会观察到CaCl2溶液有凝胶珠形成，D正确。答案 C专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼4图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图。下列叙述不正确的是专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知
20、探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼A刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液B图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠C图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触D图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼解析 A项，溶化好的海藻酸钠应冷却至室温才能加入活化的酵母，温度过高会杀死酵母菌，故A项错误。B项，X溶液为CaCl2溶液，CaCl2可以使海藻酸钠形成凝胶珠，故B项正确。C项，图2中搅拌器搅拌可以使酵母菌与葡萄糖溶
21、液充分接触，保证微生物和底物的均匀分布，故C项正确。D项，凝胶珠表面有CaCl2溶液，需要洗涤后再转移到培养液中去，故D项正确。答案 A专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼课堂小结归纳提炼 学习目标重点难点1.固定化酶常采用化学结合和物理吸附法，而固定化细胞则常采用包埋法。2.固定化细胞发挥作用除了需要适宜的温度、pH外，还需要有机营养的供应。3.配制海藻酸钠溶液浓度过高，则难以形成凝胶珠；若浓度过低，则固定的酵母细胞少，影响实验效果。4.配制海藻酸钠溶液应小火加热或间断加热。5.固定化酶和固定化细胞技术既实现了对酶的重复利用，降低了成本，又提高了产品质量。专题4 酶的研究与应用 菜 单 综合训练能力提升新知探究核心突破课前预习教材研读生物选修1 课堂小结归纳提炼本讲结束请按ESC键返回综合训练能力提升