《制备和应用固定化酶》导学案.doc
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第二节制备和应用固定化酶
【学习目标】
1．知道从酶到固定化酶技术，再到固定化细胞技术的发展过程以及生产中遇到的问题。
2．知道常用的固定化技术及适用范围，明确固定化技术的应用原理，理解固定化细胞的具体步骤，会解释各种现象。
【学习重、难点】
知道常用的固定化技术及适用范围，明确固定化技术的应用原理，理解固定化细胞的具体步骤，会解释各种现象。
【导学诱思】
一、固定化酶技术
1．固定化酶
固定化酶是指用物理学或化学的方法将酶与结合在一起形成的仍具有的酶复合物。在催化反应中，它以固相状态作用于底物，反应完成后，容易与水溶性反应物和产物分离，可被。
2．制备固定化酶的方法
(1)吸附法的显著特点是且条件，在生产实践中应用广泛。
(2)交联法是利用多功能试剂进行酶与载体之间的交联，在酶和多功能试剂之间形成，从而得到三维的交联网架结构。
(3)包埋法是将酶包埋在能的载体中。
二、固定化细胞技术
1．最广泛的细胞固定化方法
凝胶包埋法是应用最广泛的细胞固定化方法，适用于各种、和植物细胞的固定化。所使用的载体主要有、、角叉菜胶、明胶等。
2．优点
(1)无须进行酶的和，减少了酶的损失，降低了生产成本。
(2)不仅可以作为单一的酶发挥作用，且可以利用细胞中所含的复合酶完成一系列的催化反应。
(3)对于活细胞来说，保持了酶的，酶的稳定性。
3．缺点
(1)固定化细胞只能用于生产和其他能够分泌到细胞外的产物。
(2)由于的影响，使营养物质和产物的扩散受到一定的限制。
(3)在中，溶解氧的传递和输送成为关键性的限制因素。
【预习检测】
1．下列对果胶酶的作用的叙述中，错误的是()
A．果胶酶是一种催化剂，可以改变反应速度
B．果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层
C．在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清
D．果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸
【解析】
选项
内容指向，联系分析
结论
A
酶是催化剂，能改变化学反应速度
正确
B
植物的细胞壁及胞间层的组成成分中有果胶，能被果胶酶分解
正确
C
果胶酶可用来分解不溶性的果胶，生成可溶性的半乳糖醛酸，使果汁澄清
正确
D
果胶酶的作用底物是果胶
错误
【答案】D
2．在“探究pH对酶活性的影响”的实验中，不正确的是()
A．自变量是pH
B．控制不变的量有温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等
C．可以通过测定滤出的果汁的体积来判断果胶酶的最适pH
D．pH过低时，果胶酶活性变小，但是不会失活
【解析】设计实验要遵循单一变量原则，严格控制无关变量。如果pH过低，可引起蛋白质结构改变，从而使果胶酶丧失活性。
【答案】D
3．下表是某同学探究温度对果胶酶活性影响的实验结果。该结果不能说明()
温度(℃)
10
20
30
40
50
60
果汁量(mL)
2
3
4
5
6
5
A．温度影响果胶酶的活性
B．40℃与60℃时酶的活性相等
C．50℃是该酶的最适温度
D．若温度从10℃升高到40℃，酶的活性将逐渐增强
【解析】温度影响酶的活性，果胶酶的最适温度在40～60℃之间，上表不能说明50℃就是最适温度。在低于最适温度时，随温度的升高，酶的活性增强；高于最适温度时，随温度的升高，酶的活性降低。温度对酶活性的影响曲线图是钟罩形的，故40℃与60℃时酶的催化效率相同。
【答案】C
4．在探究不同种类加酶洗衣粉洗涤效果的实验中，关于控制无关变量的说法正确的是()
①使用两种洗衣粉的量相同
②被洗涤的布料及污渍状态相同
③洗涤所用的水量及水温(一般为常温)应相同
④浸泡和洗涤的时间相同
⑤加入适量的复合加酶洗衣粉
A．①②③④ B．①②③⑤
C．②③④⑤ D．①③④⑤
【解析】加酶洗衣粉分为单一加酶洗衣粉和复合加酶洗衣粉，不同种类的加酶洗衣粉为自变量，其他条件如布料、污渍状态、洗衣粉用量、水量、水温、洗涤时间和方式等为无关变量，设计实验时应该严格控制无关变量。
【答案】A
5．在探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验时，往往采用同一型号的小容量自动洗衣机洗涤衣物，其原因是()
A．便于更好地控制变量
B．洗涤时间短
C．洗涤时更省力
D．可洗涤的衣物多
【解析】欲探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，则将温度作为单一变量，其他条件应该保持一致，如洗衣机的型号要相同，这样有利于控制变量。
【答案】A
6．如图是围绕加酶洗衣粉