酵母細胞的固定化
使用固定化酶技術,將這種酶固定于一種顆粒狀的載體上,再將這些酶顆粒裝到一個反應柱內,柱子底端裝上分布有許多小孔的篩板。酶顆粒無法篩板上的小孔,而反應溶液卻可以自由出入。生產過程中,將葡萄糖溶液從反應柱的上端注入,使葡萄糖溶液流過反應柱,與固定化葡萄糖異構酶接觸,轉化成果糖,從反應柱的下端流出。反應柱能連續使用半年,大大降低了生產成本,提高了果糖的產量和質量。目前,利用固定化葡萄糖異構酶生產高果糖漿的規模已經超過了每年1000萬噸。
閱讀資料2,思考:
(1)高果糖漿的生產原理(寫出反應方程式)(2)葡萄糖異構酶的固定及生產流程(識圖)(3)反應柱的優點(4)固定化酶技術的優點
師生互動,解決問題。
過渡:那么如何來制備固定化酶呢?
自主學習:閱讀教材p52,思考:
(1)三種方法固定化酶的原理
(2)三種制備方法的優缺點
(3)判斷下列3幅圖分別代表哪類制備方法?
師生互動,著重探討三種制備方法的優缺點。
拓展視野:固定化酶的應用
提出新的問題:在生產實際中使用固定化酶技術有無不足?可能在哪些方面存在不足?如有不足,可怎么辦?
對比學習:固定化細胞技術
閱讀教材p53,解決以下問題:
(1)參照固定化酶,給細胞固定化下個定義
(2)細胞固定化的常用方法
(3)固定化細胞技術有哪些優勢?
(4)如果想把微生物的發酵過程變成連續的酶反應,應該選擇哪種技術?如果反應物是大分子物質,又應該采用哪種方法?
(5)一般來說,酶更適合用吸附法和交聯法固定,而細胞多采用包埋法固定,想想看為什么?
師生互動,解決問題。
課堂歸納,提煉升華:
直接使用酶、固定化酶與固定化細胞各有什么優缺點?
拓展視野:在英國曼徹斯特大學固定海藻球
課堂反饋,鞏固提高:(詳見ppt)
附:課堂導學案
課題:制備與應用固定化酶
核心問題:
1、為什么要制備固定化酶和固定化細胞(技術誕生背景)
2、什么是固定化酶和固定化細胞?
3、如何制備固定化酶和固定化細胞?
4、固定化酶和固定化細胞有哪些應用?
導學提綱:
酶 優點:
問題:
1、
2、
3、
設想:
固定化酶
定義:
實例:高果糖漿的生產
優點:
制備方法:
應用:
1、 高果糖漿的生產
2、 新型青霉素的生產
3、 測尿糖試紙
4、 廢水處理
問題:
設想:
固定化細胞
定義:
優點:
制備:
1、吸附法
2、包埋法
實踐:酵母細胞的固定化
結果分析與評價:
應用:
課后反思:
一、應突出學生在課堂上的主體地位
本節知識理論性較強,學生比較陌生,但學生關于酶的一些基礎知識在必修教材種已比較熟悉。在教學過程中,教師應很清楚地知道學生已形成的知識根底;要努力通過問題喚醒學生已有的知識,并產生新的問題;不要總不放心地重復學過的內容,那樣不僅會擠占了學生閱讀、分析、思考、討論、聯系的時間,還會分散學生的注意力,這樣必然影響到教學效果。