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5课时选修1专题4酶的研究与应用编写人：赵文辰审查人：汤恒2008-03-05班级____________________姓名__________________学号_____________________1…课题3酵母细胞的固定化【学习目标】1．学习固定化酶及固定化细胞的作用及原理2．学习制备固定化酵母细胞的方法并用于酒精发酵【基础知识】一、固定化酶的作用原理1．酶的作用被发现后，被大量用于各个领域，但也出现了一些实际问题：一方面对环境条件非常敏感，易___________；另一方面，溶液中的酶很难_________，成本________了，并且酶混在产物中，可能影响___________。2．有人设想，将酶固定在不溶于水的________上，使酶既能与_________接触，又能与_______分离，同时，固定在上的酶还可以________________。3．结合图4-5理解该固定化技术的原理。反应柱内颗粒状的载体上附着的酶是______________。它能将葡萄糖转化成____________，反应柱上的孔应满足酶颗粒_________通过，反应溶液_______通过，反应柱可以连续使用半年，大大降低了_____________，提高了果糖的___________。若反应物颗粒过大则不能用此法。二、固定化酶及固定化细胞技术1．固定化酶和固定化细胞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，包括______、________和_______。其中细胞多采用_____固定化，酶更适合采用___________________________固定化。2．固定化酶与固定化细胞相比，哪一种方法更容易？_______________________。哪一种方法对酶活性的影响更小？。如果催化的是一系列的反应（如微生物的发酵过程），应该选择哪种方法？________________________。如果反应物是大分子物质，又该采用哪种方法？_________。为什么。3．比较直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的优点与不足直接使用酶固定化酶固定化细胞优点缺点三、制备固定化酵母细胞及使用1．固定化酵母细胞使用的是___________固定化，即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的_____________载体中，常用的载体有______________、______________、_____________等，本实验使用的载体是___________________。2．制备过程（1）活化：干酵母处于缺水状态，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（2）配物质的量浓度为0.05mol/L的溶液。（3）配制海藻酸钠溶液：海藻酸钠在水中溶解的速度慢，需要加热促进其溶解，加热时应注意______________________。（4）海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至__________，加入已活化的酵母细胞，混合均匀，再转移到注射器中。（5）固定化酵母细胞：以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液中，而不是注射，以免影响凝胶珠的形成。（6）用固定化酵母细胞发酵：将固定好的酵母细胞用_________冲洗2-3次，再加入含葡萄糖溶液的锥形瓶中，置于25℃下发酵24h。观察是否有气泡产生，闻闻是否有酒味。【作业】1.关于固定化酶技术说法正确的是()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5课时选修1专题4酶的研究与应用编写人：赵文辰审查人：汤恒2008-03-05班级____________________姓名__________________学号_____________________2B.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的技术2.固定化酶的优点是（）A．有利于增加酶的活性B．有利于产物的纯化C．有利于提高反应速度D．有利于酶发挥作用3.科学家用青霉素酰化酶研究出了氨苄青霉素，利用固定化青霉素酰化酶反应器进行生产，除严格控制温度和pH外，还必须严格要求的条件是()A．高压B．无菌C．搅拌D．光照4.研究认为，用固定化酶处理污染物是很有前途的，如将从大肠杆菌得到的磷酸三脂酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解比，其作用不需要适宜的（）A.温度B.水分C.pHD.营养5.下列有关固定化酵母细胞制备步骤正确的是()A.应使干酵母与自来水混合并搅拌，以利于酵母菌的活化B.配制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.将与酵母细胞混匀的海藻酸钠液注入CaCl2溶液中，会观察到CaCl2溶液中有球形或椭球形的凝胶珠形成6.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7．下列说法不正确的是()A．固定化酶和固定化细胞的技术方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法B．固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法C．由于细胞个大，而酶分子很小，因此细胞多采用物理吸附法固定D．反应物是大分子物质应采用固定化酶8．酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定化的原因是()A．酶分子很小，个小的酶容易从包埋材料中漏出B．酶分子很大，且带有电荷C．酶分子化学性质稳定D．酶的化学本质是蛋白质，易于发生化学反应9．请参照细胞固定化技术的相关基础知识，完成下列问题。（1）细胞固定化技术一般采用包埋法固定化，采用该方法的原因是。（2）包埋法固定化细胞常用的载体有(答出三种即可)。（3）与固定化酶技术相比，固定化细胞技术的优点是。（4）制备固定化酵母细胞的五个大步骤是：①_________________________________________。②_________________________________________。③__________________________________________。④_________________________________________。⑤。10．昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫产生基因突变，导致酯酶活性升高，该酶可催化分解有机磷农药。近年来已将控制酯酶合成的基因分离出来，通过生物工程技术将它导人细菌体内，并与细菌内的DNA分子结合起来。经过这样处理的细菌仍能分裂繁殖。请根据上述资料回答：（1）人工诱变在生产实践中已得到广泛应用，因为它能提高___________，通过人工选择获得_______________。（2）酯酶的化学本质是__________，基因控制酯酶合成要经过________和________两个过程。（3）用固定化酶技术将该酯酶固定在尼龙网膜上后，在用于降解污水中有机磷的突出优点是_________________。（4）通过生物工程产生的细菌．其后代同样能分泌酯酶，这是由于。（5）请你具体说出一项上述科研成果的实际应用。附4课时教学案参考答案1---12BDBACABCDBCA13．(1)1与2(2)1与314．(1)蛋白酶；因酶具有专一性，血渍、奶渍的主要成分是大分子蛋白质，蛋白酶可将其分解(2)是为了使洗衣粉中的蛋白酶充分分解衣物中的蛋白质污渍；用温水浸泡衣物，因为酶的催化作用需要适宜的温度。(3)因为温度过高会使酶失去活性(4)因为丝质及羊毛衣料中含有，这样会损坏衣物(5)因为皮肤细胞中有蛋白质，如不彻底清洗双手，就会使手的皮肤受到腐蚀。5课时选修1专题4酶的研究与应用编写人：赵文辰审查人：汤恒2008-03-05班级____________________姓名__________________学号_____________________31.D2.B3.B4.D5.B6.D7.C8.A9．（1）细胞个大，难以被吸附和结合（2）明胶、琼脂糖、海藻酸钠、酯酸纤维素等（3）成本低，操作容易（4）酵母细胞活化配制0.05mol/L的CaCl2溶液配制海藻酸钠海藻酸钠与酵母细胞结合固定化酵母细胞10．(1)基因突变的频率人们所需要的突变性状(2)蛋白质转录翻译（3）酯酶可以被充分利用(4)控制酯酶合成的基因随细菌DNA分子复制，并在后代中表达(5)将转入酯酶基因的细菌释放到农田中，用于降解污水中的有机磷农药，以保护环境