2019-2020年高中生物《酵母細(xì)胞的固定化》教案1 新人教版選修1.doc
《2019-2020年高中生物《酵母細(xì)胞的固定化》教案1 新人教版選修1.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020年高中生物《酵母細(xì)胞的固定化》教案1 新人教版選修1.doc(6頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
2019-2020年高中生物《酵母細(xì)胞的固定化》教案1 新人教版選修1 ★課題目標(biāo) (一)知識(shí)與技能 1、識(shí)記固定化技術(shù)的常用方法 2、理解固定化酵母細(xì)胞的制備過程 3、知道固定化酶的實(shí)例 (二)過程與方法 1、固定化細(xì)胞技術(shù) 2、制備固定化酵母細(xì)胞的過程 (三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過固定化技術(shù)的發(fā)展過程,培養(yǎng)科學(xué)探究精神,同時(shí)領(lǐng)會(huì)研究的科學(xué)方法 ★課題重點(diǎn) 制備固定化酵母細(xì)胞 ★課題難點(diǎn) 制備固定化酵母細(xì)胞 ★教學(xué)方法 啟發(fā)式教學(xué) ★教學(xué)工具 多媒體課件 ★教學(xué)過程 (一)引入新課 在應(yīng)用酶的過程中,人們發(fā)現(xiàn)了一些實(shí)際問題:酶通常對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫和有機(jī)溶劑等條件非常敏感,容易失活;溶液中的酶很難回收,提高了生產(chǎn)成本,也可能影響產(chǎn)品質(zhì)量。在本課題中,我們將動(dòng)手制備固定化酵母細(xì)胞,體會(huì)固定化酶的作用 (二)進(jìn)行新課 1.基礎(chǔ)知識(shí) 1.固定化酶的應(yīng)用實(shí)例――生產(chǎn)高果糖漿 (1)高果糖漿的生產(chǎn)原理: 葡萄糖異構(gòu)酶 果糖 葡萄糖 (2)葡萄糖異構(gòu)酶固定:將葡萄糖異構(gòu)酶固定在顆粒狀載體上,裝入反應(yīng)柱中。 (3)高果糖漿的生產(chǎn)操作(識(shí)圖4-5反應(yīng)柱): 從反應(yīng)柱上端注入葡萄糖溶液,從下端流出果糖溶液,一個(gè)反應(yīng)柱可連續(xù)使用半年。 2.固定化技術(shù)的方法(識(shí)圖4-6固定方法): 將酶和細(xì)胞固定化方法有包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。 【比較】酶和細(xì)胞的固定方法和特點(diǎn) 固定對(duì)象 酶 細(xì)胞 適宜固定法 化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法 包埋法 特 點(diǎn) 體積小,固定一種酶。 包埋法容易丟失 體積大,固定一系列酶。 難以化學(xué)結(jié)合和吸附 〖思考1〗對(duì)固定酶的作用影響較小的固定方法是什么?吸附法。 〖思考2〗將谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸的發(fā)酵過程變?yōu)檫B續(xù)的酶反應(yīng),應(yīng)當(dāng)固定(酶、細(xì)胞);若將蛋白質(zhì)變成氨基酸,應(yīng)當(dāng)固定(酶、細(xì)胞)。 3.固定細(xì)胞的材料: 固定細(xì)胞時(shí)應(yīng)當(dāng)選用不溶于水的多孔性載體材料,如明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等 2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1.制備固定化酵母細(xì)胞 (1)酵母細(xì)胞的活化: 1g干酵母+10mL蒸餾水→50mL燒杯→攪拌均勻→放置1h,使之活化。 〖思考3〗活化是指讓處于休眠狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常生活狀態(tài)的過程。 (2)配制CaCl2溶液: 0.83gCaCl2+150mL蒸餾水→200mL燒杯→溶解備用。 (3)配制海藻酸鈉溶液: 0.7g海藻酸+10mL水→50mL燒杯→酒精燈微火(或間斷)加熱,并不斷攪拌,使之溶化→蒸餾水定容到10mL。 〖思考4〗微火加熱并不斷攪拌的目的是什么?防止海藻酸南焦糊。 (4)海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞的混合: 將溶化的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫,加入活化酵母細(xì)胞液,攪拌后吸入到注射器中。 〖思考5〗為什么要海藻酸鈉溶液冷卻后才能加入酵母細(xì)胞? 防止高溫殺死酵母細(xì)胞。 (5)固定化酵母細(xì)胞: 以恒定速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中,形成凝膠珠狀顆粒。 2.固定化酵母細(xì)胞的發(fā)酵 (6)沖洗:將固定的酵母細(xì)胞凝膠珠用蒸餾水沖洗2~3次。 (7)發(fā)酵:150mL10%葡萄糖+固定化酵母細(xì)胞→200mL錘形瓶→密封→25℃發(fā)酵24h。 〖思考6〗發(fā)酵過程中錐形瓶為什么要密封? 酵母菌的酒精發(fā)酵需要缺氧條件。 〖思考7〗錐形瓶中的氣泡和酒精是怎樣形成的?酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生的。 〖思考8〗在利用固定化酶或固定化細(xì)胞進(jìn)行生產(chǎn)的過程中,需要無菌操作碼? 需要。 酵母細(xì)胞的活化 配制CaCl2溶液 配制海藻酸鈉溶液 將海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞的混合 固定化酵母細(xì)胞 沖洗凝膠珠 酒精發(fā)酵 3.發(fā)酵操作 (三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 酵 母 細(xì) 胞 固 定 化 酶 固定 化 酶 固定 化 細(xì)胞 固定化技術(shù) 高果糖漿 生產(chǎn) 酵母固定 材料 方法 活化酵母 配置 溶液 溶液混合 固定化酵母 固定酵母發(fā)酵 (四)實(shí)例探究 例1關(guān)于酵母菌的敘述,正確的是 A.酵母菌在營養(yǎng)物質(zhì)充足時(shí)、環(huán)境適宜時(shí),依靠有性生殖進(jìn)行繁殖 B.酵母菌的代謝類型是異養(yǎng)厭氧型 C.酵母菌的生物膜系統(tǒng)包括細(xì)胞膜、核膜、各種的細(xì)胞器膜等膜 D.用酵母菌釀酒時(shí),應(yīng)先密封后通氣 解析:酵母菌在環(huán)境適宜時(shí)進(jìn)行出芽生殖,環(huán)境不良時(shí)進(jìn)行孢子生殖。代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧型。酵母菌細(xì)胞為真核細(xì)胞,因此具有生物膜系統(tǒng)。在釀酒時(shí),應(yīng)當(dāng)先通氣后密封。 答案:C 例2研究認(rèn)為,用固定化酶技術(shù)處理污染物是很有前途的,如將大腸桿菌得到的三酯磷酸酶固定到尼龍膜上制成制劑,可用于降解殘留在土壤中的有機(jī)磷農(nóng)藥,于微生物降解相比,其作用不需要適宜的 A.溫度 B.酸堿度 C.水分 D.營養(yǎng) 解析:本題考察酶和細(xì)胞的比較,二者的正?;顒?dòng)都需要一定的條件,如溫度、酸堿度、水份等,但是酶本身是一種大分子物質(zhì),不需要營養(yǎng),而細(xì)胞的生活離不開營養(yǎng)物質(zhì)。 答案:D ☆綜合應(yīng)用 例3.下列有關(guān)固定化技術(shù)的敘述,正確的是( ) A.固定化酶只是在細(xì)胞內(nèi)才能發(fā)揮作用 B.固定化酶能提高酶的利用率 C.酶的固定是酶分離純化的常用方法 D.固定化酶的固定化方式就是吸附在固體表面上。 解析:制成固定化酶的步驟是:酶的生產(chǎn)、提取、酶的分離純化、酶的固定化,制成固定化酶的方法有吸附在固體表面,有將酶相互連接起來.將酶包埋在細(xì)微的網(wǎng)格里等;這樣的固定化酶能重復(fù)利用,從而提高了酶的利用率;而酶在條件適宜時(shí),既可在細(xì)胞內(nèi)起作用,也能在細(xì)胞外起作用,制成的固定化酶,更是主要在細(xì)胞外發(fā)揮作用。 答案選B (五)鞏固練習(xí) 1.酶的固定化常用的方式不包括 A.吸附 B.包埋 C.連接 D.將酶加工成固體 2.溶解海藻酸鈉,最好采用 加熱的方法 A.小火間斷 B.小火持續(xù) C.大火間斷 D.大火持續(xù) 3.高果糖漿生產(chǎn)需要的酶是 A.葡萄糖異構(gòu)酶 B.蔗糖酶 C.麥芽糖酶 D.果糖酶 4.關(guān)于酵母菌的敘述,正確的是 A.酵母菌在營養(yǎng)物質(zhì)充足時(shí)、環(huán)境適宜時(shí),依靠有性生殖進(jìn)行繁殖 B.酵母菌的代謝類型時(shí)異養(yǎng)厭氧型 C.酵母菌的生物膜系統(tǒng)包括細(xì)胞膜、核膜、各種的細(xì)胞器膜等膜 D.用酵母菌釀酒時(shí),應(yīng)先密封后通氣 5.研究認(rèn)為,用固定化酶技術(shù)處理污染物是很有前途的,如將大腸桿菌得到的三酯磷酸酶固定到尼龍膜上制成制劑,可用于降解殘留在土壤中的有機(jī)磷農(nóng)藥,于微生物降解相比,其作用不需要適宜的 A.溫度 B.酸堿度 C.水分 D.營養(yǎng) 6.將酵母菌的培養(yǎng)液由富氧狀態(tài)變?yōu)槿毖鯛顟B(tài),下面加快的一項(xiàng)是 A.CO2的釋放 B.丙酮酸的氧化 C.葡萄糖的利用 D.ATP的形成 7.固定化酶的優(yōu)點(diǎn)是 A.有利于增加酶的活性 B.有利于產(chǎn)物的純化 C.有利于提高反應(yīng)速度 D.有利于酶發(fā)揮作用 8.下列不是用于包埋法固定化細(xì)胞的載體是 A.瓊脂糖 B.醋酸纖維素 C.聚丙烯酰胺 D.聚乙烯樹脂 9.關(guān)于固定化細(xì)胞的敘述,正確的是 A.催化效率高,低耗能、低污染 B.對(duì)環(huán)境的條件非常敏感,容易失活 C.既能與反應(yīng)物充分接觸,又能與產(chǎn)物分離 D.成本低、操作簡單,但反應(yīng)效果可能很低 10.固定化細(xì)胞技術(shù)不包括 A.包埋法 B.化學(xué)結(jié)合化 C.物理法 D.生物法 答案: 1.D 2.A 3.A 4.B 5.D 6.C 7.B 8.D 9.C 10.D ★課余作業(yè) 1.什么是細(xì)胞的活化。 2.如何檢驗(yàn)?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格。 ★教學(xué)體會(huì) 固定化酶的技術(shù)要求比較高,因此在教學(xué)過程中重點(diǎn)介紹固定化酵母細(xì)胞的操作。對(duì)于固定化酶的作用、原理及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用,主要是讓學(xué)生通過生產(chǎn)實(shí)例來了解。教師在教學(xué)時(shí)可以采用讓學(xué)生能夠閱讀自學(xué)的方式。例如,在葡萄糖的異構(gòu)反應(yīng)中,如果不將葡萄糖異構(gòu)酶固定化,而是直接使用葡萄糖異構(gòu)酶,會(huì)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生哪些影響? ★資料袋 固定化細(xì)胞的載體 固定化細(xì)胞技術(shù)所采用載體的物理化學(xué)性質(zhì)直接影響所固定細(xì)胞的生物活性和體系傳質(zhì)性能。理想的載體材料應(yīng)具有對(duì)微生物無毒性、傳質(zhì)性能好、性質(zhì)穩(wěn)定。壽命長、價(jià)格低廉等特性。它可分為有機(jī)高分子載體、無機(jī)載體和復(fù)合載體三大類。 有機(jī)高分子載體又分為天然高分子凝膠載體和合成有機(jī)高分子凝膠載體。天然高分子凝膠一般對(duì)生物無毒,傳質(zhì)性能較好,但強(qiáng)度較低,在厭氧條件下易被生物分解。有機(jī)合成高分子凝膠載體一般強(qiáng)度較大,但傳質(zhì)性能較差,在進(jìn)行細(xì)胞固定時(shí)對(duì)細(xì)胞活性有影響,易造成細(xì)胞失活。 無機(jī)載體大多具有多孔結(jié)構(gòu),在與微生物接觸時(shí),利用吸附作用和電荷效應(yīng),從而把微生物固定。它的操作方法是把載體放人含有一定微生物濃度的溶液中,固定一段時(shí)間(24h左右)即可。 由有機(jī)載體和無機(jī)載體材料組成的復(fù)合載體材料,可以改進(jìn)載體材料的性能。Lin等將粉末活性炭和Phanerochaete chrysosporium聯(lián)合包埋固定,結(jié)果表明了復(fù)合固定化體系能更加有效地用于降解五氮酚,顯示出復(fù)合載體材料的優(yōu)越性。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 酵母細(xì)胞的固定化 2019-2020年高中生物酵母細(xì)胞的固定化教案1 新人教版選修1 2019 2020 年高 生物 酵母 細(xì)胞 固定 教案 新人 選修
鏈接地址:http://appdesigncorp.com/p-2629875.html