2013-2014学年高中生物人教版选修一同步辅导与检测课件：专题4 课题3　酵母细胞的固定化.ppt

1、金品质高追求我们让你更放心！生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)课题3 酵母细胞的固定化酶的研究与应用金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)20世纪70年代后期出现了固定化细胞技术。通过各种方法将细胞与一定的载体结合，使细胞仍保持原有的生物活性，这一过程称为细胞固定化。固定化细胞仍能进行正常的生长、繁殖和代谢，可以像游离的细胞一样用于发酵生产。1976年，法国科学家首次用固定化酵母菌细胞生

2、产啤酒和酒精。固定化细胞技术免去了破碎细胞提取酶等步骤，能充分利用细胞内的酶，因而，固定化细胞内酶的活性基本没有损失。由于保留了细胞内原有的多酶系统，这样对于多步催化的连续反应优势就更加明显。在本课题中，我们将动手制作固定化酵母细胞，体会固定化酶的作用。金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)知识清单固定化酶的应用实例1能将葡萄糖转化成果糖的酶是_。2固定化酶技术使用的反应柱上的孔应满足酶颗粒_通过，反应溶液_通过，若反应物

3、颗粒过大则不能用此法。1葡萄糖异构酶 2.无法 自由金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)尝试应用1关于固定化酶中用到的反应柱理解正确的是()A反应物和酶均可自由通过反应柱B反应物和酶均不能通过反应柱C反应物能通过，酶不能通过D反应物不能通过，酶能通过解析：反应柱底端装上分布着许多小孔的筛板，酶无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由出入。答案：C金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)2下列不属于固定化酶在利用时的特点的是()A有利于酶与产物分离B可以被反复

4、利用C能自由出入依附的载体D一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应解析：本题考查固定化酶的定义和固定化酶作用的特点。固定化酶由于酶被固定在不溶性的载体上，很容易与产品分离，同时酶也能反复使用，这是固定化酶的主要优点。通常固定化酶的种类单一，所以不能催化一系列酶促反应(需要一系列的酶)。答案：C金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)知识清单固定化细胞技术1固定化酶和固定化细胞是利用_或_方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括_、_和_。其中细胞多采用_固定化。2包埋法固定化细胞是将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性

5、载体中。常用的载体有_、_、_、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。1物理 化学 包埋法 化学结合法 物理吸附法 包埋法2明胶 琼脂糖 海藻酸钠金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)尝试应用1在包埋固定法中，下列哪一项不是常用的载体？()A明胶 B琼脂糖C海藻酸钠D纤维素D金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)2固定化细胞常用包埋法固定化，原因是()A包埋法固定化操作最简便B包埋法对酶活性的影响最小C包埋法固定化具有普遍性D细胞体积大，难以被吸附或结合解析：因为细胞个大

6、，而酶分子很小，个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。答案：D金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)知识清单实验操作1制备固定化酵母细胞(1)酵母细胞的活化：向干酵母中加入_，搅拌混匀。(2)配制CaCl2溶液：向无水_加入蒸馏水，充分溶解。(3)配制海藻酸钠溶液：酒精灯加热时要用_或_，且边加热边_，直至完全溶化，最后用蒸馏水定容。1(1)蒸馏水(2)CaCl2(3)小火 间断加热 搅拌金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)(4)海藻酸

7、钠溶液与_混合。(5)固定化酵母细胞：以恒定速度缓慢将上述混合液滴加到_中，形成凝胶珠，并在CaCl2溶液中浸泡。2用固定化酵母细胞发酵:将固定好的酵母细胞(凝胶珠)加入用于发酵的_溶液后，发现有_产生，同时有_味散发。(4)酵母细胞(5)CaCl2溶液 2.葡萄糖 气泡 酒金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)尝试应用1酵母细胞的活化是指()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D金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1

8、(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)2海藻酸钠在水中溶解的速度较慢，需要通过加热促进其溶解，采用的最好的加热方法是()A快速加热B持续高温加热C小火间断加热D灼烧加热C金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)一、固定化酶和固定化细胞的方法1包埋法(A、B图)：是指将酶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，或包裹在醋酸纤维素等半透性高分子膜中。2化学结合法(C图)：将酶分子相互结合，或将

9、其结合到纤维素、琼脂糖、离子交换树脂等载体上的固定方式。3物理吸附法(D图)：指将酶吸附到固体吸附剂表面的方法，固体吸附剂多为活性炭、多孔玻璃等。金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)二、制备固定化酵母细胞成功的关键加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，涉及实验的成败，所以一定要严格按照教材的提示进行操作。如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少，都会影响实验效果，同时对海藻酸钠溶化时也要用小火间断加热法，避免海藻酸钠发生焦糊。金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选

10、修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)三、直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的比较直接使用酶固定化酶固定化细胞酸的种数一种或几种一种一系列酶制作方法无化学结合固定化物理吸附固定化包埋法固定化是否需要营养物质否否是催化反应单一或多种单一一系列反应物质 各种物质(大分子、小分子)各种物质(大分子、小分子)小分子物质金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)缺点对环境条件非常敏感易失活难回收、成本高、影响产品质量催化化学反应比较单一反应物不易与酶接触，尤其是大分子物质，反应效率下降优点 催化效率高、低耗能、低污染既

11、能与反应物接触，又能与产物分离可以反复利用成本低、操作容易，使用时间长金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)固定化酶、固定化细胞试分析下图中哪一种与用海藻酸钠作载体制备的固定化酵母细胞相似？()金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)解析：A、B选项适合于酶的固定化，C选项既用于酶固定，也可用于细胞固定。制备固定化酵母细胞用的是包埋法，即将酵母菌包埋在海藻酸

12、钠制成的凝胶珠中，所以与D选项相似。答案：D名师点睛：固定化酶和固定化细胞通常采用包埋法、化学结合法和物理吸附法。海藻酸钠作载体制备的是固定化酵母细胞。金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)变式训练1相对固定化酶而言，固定化细胞对酶的活性影响较小，根本原因是()A避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程B固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用C催化反应结束后，能被吸收和重复利用D细胞结构保证了各种酶在细胞内的化学反应中有效地发挥作用解析：固定化细胞维持了细胞结构的完整性，为酶充分地发挥作用提供了稳定的内环境。答案：D金品质高追求我们让

13、你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)酵母细胞的固定化实验操作分析下面是制备固定化酵母细胞的步骤，正确的是()配制CaCl2溶液海藻酸钠溶化海藻酸钠与酵母细胞混合 酵母细胞活化 固定化酵母细胞ABCD解析：制备固定化酵母细胞的基本步骤是：酵母细胞的活化配制物质的量浓度为0.05%mol/L的CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液与酵母细胞混合固定化酵母细胞。答案：D名师点睛：制备固定化酵母细胞的步骤中最关键的是海藻酸钠的溶化，因其很容易焦糊。金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)变式训

14、练2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配置海藻酸钠溶液时要用小火间断加热的方法C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D将酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液注入CaCl2溶液中，会观察到CaCl2溶液中有球形的凝胶珠形成解析：将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，方可加入已活化的酵母细胞。答案：C金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)水平测试1关于固定

15、化酶技术的说法正确的是()A固定化酶技术就是固定反应物，使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。其优点是酶被固定在一定装置内，可重复利用；不足是无法同时解决一系列酶促反应。答案：D 金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)素能提高7酶制剂、固定化酶、固定化细胞已经广泛地应用于各个领域，下列有关叙述错误的是()A90高温会使TaqDNA聚合酶失去催化活性B制备固定化酶的方法主要有包埋法、交联法和吸附法等C固定化酶固定时可能会造成酶的损伤而影响活性D固定化细胞可以催化一系列酶促反应解析：Taq DNA聚合酶是一种用于PCR技术的耐高温的酶，90 的高温不会让该酶失活。答案：A金品质高追求我们让你更放心！返回返回生物生物选选修修1(1(生物技术实践生物技术实践)(配配人教版人教版)祝您