课题

酵母细胞固定化

课型

新授课

教学

目标

简述固定化酶、固定化细胞的应用、原理和意义

说出制备固定化酶、固定化细胞的一般方法

尝试用包埋法制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行发酵

重点

固定化酶与固定化细胞的制备方法及优缺点

难点

制备固定化酵母细胞

导入8分钟

教学设计

复习加酶洗衣粉导入新课

提问：1.加酶洗衣粉中的酶制剂有哪些？

      2.加酶洗衣粉中各种酶制剂去污原理是什么？

思考讨论： 我们为什么要用加酶洗衣粉？

导入直接使用酶的优缺点。优点：催化效率高，低能耗，低污染

                        缺点：与产物混合，难以分离；

                             无法再利用，成本高，影响产品质量。

思考怎么解决直接使用酶的缺点？

评价设计

学生思考讨论，回答、教师点评及订正

施标32分钟

教学设计

一、固定化酶

1.    含义：

    是指用物理学或化学的方法将酶与固相载体结合在一起形成的仍具有酶活性的酶复合物。

2.    优点：

既保持了酶的催化性能，又具有一般化学催化剂的能反复使用的优点，并在生产过程中可以实现酶促反应的连续化和自动化。

3.    常用方法：

             吸附法：（物理吸附）

             交联法：（化学结合）

             包埋法：（不常用，原因：酶分子小，容易从包埋材料中露出。）

4.    不足：固定的往往是一种酶，往往只催化一种反应。

思考讨论，怎么解决固定化酶的不足？

二、固定化细胞

1.优点：

       细胞中含有多种酶，可以连续催化多步反应。

2.缺点：

（1）只能用于生产细胞外酶和其他能够分泌到细胞外的产物。

（2）由于载体影响，营养物质和产物的扩散受到一定的限制。

（3）好氧性发酵中，溶解氧的传递和输送成为关键限制因素。

3.制备固定化细胞的方法：包埋法。

固定化细胞技术的应用：

阅读教材59页，填写学案，思考以下问题：

  什么是酵母细胞的活化？

  对海藻酸钠进行加热时，操作时要注意什么？为什么？

  将海藻酸钠溶液与酵母细胞混合时要注意什么？为什么？

  用固定化的酵母细胞进行发酵时，锥形瓶为什么要密封？锥形瓶中的气泡和酒精是怎样形成的？

  如何检测、评价制备是否成功？

实验流程：一、制备固定化酵母细胞

（1）    酵母细胞的活化  活化的含义

                      活化的试剂

                      活化的操作

（2）    配制氯化钙溶液

（3）    配制海藻酸钠   加热操作要求

                        目的

（4）    海藻酸钠与酵母细胞混合

（5）    固定化酵母细胞

二、用固定化细胞发酵

结果分析与评价：1、凝胶珠评价

                2、发酵过程分析

评价设计

1.    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．可以被反复利用

C．能自由出入依附的载体

D．一种固定化酶一般不能催化一系列酶促反应

2.    用固定化酵母细胞发酵葡萄酒溶液时，为了能得到酒精，下列措施错误的是（    ）

A．向瓶内泵入氧气

B．应将装置放于适宜的条件下进行

C．瓶内应富含葡萄糖等底物

D．应将瓶口密封，效果更好

归标5分钟

教学设计

固标

作业布置

完成学案的《课堂练习》

板书

设计

                 酵母细胞固定化

实验步骤：酵母细胞活化

          配制氯化钙溶液

          配制海藻酸钠

          海藻酸钠与酵母细胞混合

          固定化酵母细胞

教学

反思

在学习本节内容时，从学生对酶掌握的已有知识出发，启发他们寻找解决问题的办法，引出固定化酶和固定化细胞的概念；在教学过程中，应用多媒体来辅助教学，详细介绍制备固定化酶的常用方法；举例讲解固定化酶和固定化细胞在生产生活中的应用情况，帮助学生树立利用科学知识服务于社会的情感态度与价值观。