酵母細胞的固定化
課題：
【教學目標】
1、知道從酶到固定化酶技術，再到固定化細胞技術的發展過程以及生產中遇到的問題及固定化技術帶來的巨大效益；
2、知道常用的固定化技術及適用范圍，明確固定化技術的的應用原理，理解固定化細胞的具體步驟、會解釋各種現象。
【教學重點、難點】固定化酶與固定化細胞的制備方法及優缺點
【教學方法】教師啟發、引導，學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果。
【教學手段】多媒體
【課時安排】1課時
【教學過程】
溫故知新，引出課題：
（1）說一說：酶的概念、特性、影響酶活性的因素、應用
（2）加酶洗衣粉中常用的酶制劑有哪些？這些酶能直接加入洗衣粉么？
（3）在食品、化工、輕紡、醫藥等領域大規模使用酶制劑，請你歸納使用酶制劑的優點？
（4）酶制劑的使用有哪些缺陷？
師生歸納，小結：
酶制劑應用的缺陷：（1）通常對強酸、強堿、高溫和有機溶劑等條件非常敏感，容易失活；（2）溶液中的酶很難回收，不能被再次利用，提高了生產成本；（3）反應后酶會混在產物中，可能影響產品質量。
提出問題：如果你是工程技術人員，你如何解決這些問題？
合作探究，解決問題：
資料探究1：
在應用酶的過程中，人們發現了一些實際問題：酶通常對強酸、強堿、高溫和有機溶劑等條件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很難回收，提高了生產成本；反應后的酶會混在產物中，可能影響影響產品質量。
由于酶的分離與提純有許多技術性難題，造成酶制劑來源有限、成本高、不利于大規模使用。因此，酶在大規模生產中，使酶能反復使用，是很有經濟價值的課題。固定化酶的使用，推動了酶在生產上的應用。固定化酶，就是將酶分子結合在特定的支持物上且不影響酶的功能。用于固定酶的底物有瓊脂糖、丙烯酰胺、藻酸鈉等。固定化酶技術的應用，一是可循環反復使用酶制劑。據報道，在某些情況下可使用上千次，極大地降低生產成本。二是在生產中，可通過離心法或過濾法把酶與反應液相互分開，在大規模的生產中所需工藝設備比較簡單易行。三是穩定性能好等。
固定化酶(immobilized enzyme）是20世紀60年代發展起來的—項新技術。以往使用的酶絕大多數是水溶性的酶。這些水溶性酶催化結束后，極難回收，因而阻礙了酶工業的進一步發展。60年代后，在酶學研究領域內涌現出固定化酶。它是通過物理的或化學的手段，將酶束縛于水不溶的載體上，或將酶束縛在一定的空間內，限制酶分子的自由流動，但能使酶充分發揮催化作用；過去曾稱其為水不溶酶或固相酶。1953年德國科學家采用聚氨基苯乙烯樹脂為載體，與胃蛋白酶、核糖核酸酶等結合，制成固定化酶。1971年第一屆國際酶工程會上正式建議采用固定化酶的名稱。
閱讀資料1，探究：（1）解決上述問題的思路。（2）什么是固定化酶？（3）如果固定化酶制備成功，你覺得在生產上會帶來哪些好處？
師生互動，解決問題。
過渡：固定化酶能否制備成功呢？我們來看看一個實例。
資料探究2：
高果糖漿是指果糖含量為42%左右的糖漿。作為蔗糖的替代品，高果糖漿不會像蔗糖那樣誘發肥胖、糖尿病、齲齒和心血管病，對人類的健康更有益。高果糖漿的生產需要使用葡萄糖異構酶，它能將葡萄糖轉化為果糖。這種酶的穩定性好，可以持續發揮作用。但是，酶溶解于葡萄糖溶液后，就無法從糖漿中回收，造成很大的浪費。