加酶洗衣粉和固定化细胞导学案.docx

名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载加酶洗衣粉和固定化细胞（或酶）一、【教学内容及课标考点要求】课标要求 考点展现1、加酶洗衣粉去除衣服污渍的原理2、去除衣物上油渍、汗渍、血渍的方法和验证加酶洗衣粉的洗涤成效3、探究不同温度条件下加酶洗衣粉的洗涤成效4、固定化酶、固定化细胞的应用、原理和意义5、制备固定化酶、固定化细胞的一般方法及固定化酵母细胞的制备方法及应用二、重要的结论性语句1 、加酶洗衣粉去除衣服污渍的原理 2 、探究不同温度条件下加酶洗衣粉的洗涤成效3 、固定化酵母细胞的制备方法和过程4 、固定化酵母细胞制备过程中的留意事项5、固定化酶与固定化细胞区分1．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，其中，应用最广泛、成效最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶； 2．碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽， 使污迹从衣物上脱落；脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质，使洗衣粉具有更好的去污才能； 3．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肯定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法；4、一般来说，酶更适合采纳化学结合法和物理吸附法固定，而细胞多采纳包埋法固定化；缘由：由于细胞个大，而酶分子很小；个大的难以被吸附或结合，而个小的酶简单从包埋材料中漏出；5、固定化酶优点：使酶既能与反应物接触，又能与产物分别，仍可以被反复利用；固定化细胞优点：成本更低，操作更简单，可以催化一系列的化学反应；6、配制海藻酸钠溶液要留意：小火、间断加热；假如加热太快，海藻酸钠会发生焦糊；7、假如制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；假如形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，就说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试；8、CaCl 2 溶液的作用是使海藻酸钠胶体发生聚沉，形成凝胶珠；三、重、难点学问归类、整理 1．常用酶制剂的种类及洗涤原理种类 洗涤原理 洗涤实例蛋白酶可将蛋白质水解为易溶解或分散于洗涤液中的小分子肽或氨基酸血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢脂肪酶 把脂肪水解为较易溶解的甘油和游离的脂肪酸 油渍、人体皮脂、口红来自面条、巧克力等的淀粉酶 能使淀粉快速分解为可溶性的麦芽糖、葡萄糖等污垢使纤维的结构变得蓬松， 从而使渗入到纤维深处的尘土纤维素酶和污垢能够与洗衣粉充分接触，达到更好的去污成效2. 探究一般洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物上污渍的洗涤成效(1) 试验过程①取大烧杯两只，用量筒量取等量水放入其中； 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载②将制好的污染布块和洗衣粉 〔 一组为污染布块与一般洗衣粉， 一组为污染布块与加酶洗衣粉 〕分别放入两只烧杯中；③用玻璃棒同时充分搅拌；一段时间后再搅拌，可重复进行；④相同的时间后观测洗涤成效；(2) 结果分析与留意事项①加酶洗衣粉有许多种，留意试验用的加酶洗衣粉的说明，是单一加酶洗衣粉，仍是复合加酶洗衣粉；②所滴加的污染物种类与试验结果有着亲密的关系；③洗涤材料可选用纯棉制品；3．探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤成效依据不同季节的温度设置水温——确认适于不同季节使用的洗衣粉，应依据当地一年中的实际气温变化来确定水温， 通常情形下， 冬季、春季、 秋季和夏季可分别选取 5 ℃、15 ℃、25 ℃和 35 ℃的水温，由于这 4 个水温较符合实际情形，对现实也具指导意义；【特殊提示】①在探究温度或 pH 的影响时，不同的温度梯度之间或不同的 pH 梯度之间构成了相互对比，通过相互对比可确定酶的活性的温度或 pH 的最适值；②在混合反应物和酶之前，肯定要让两者分别达到相应的条件；这样可以防止底物和酶在混合时条件变化而影响试验结果；4．探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤成效(1) 试验原理：酶的催化作用具有专一性，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与单一加酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤成效；(2) 试验变量①自变量：加酶洗衣粉的种类；②无关变量：其他条件相同且相宜 〔 如温度、 pH 等〕 ；(3) 试验步骤烧杯编号ⅠⅡⅢ注入自来水500 mL500 mL500 mL加入物质 〔 等量 〕奶渍布奶渍布奶渍布掌握水温37 ℃37 ℃37 ℃加入洗衣粉蛋白酶复合酶脂肪酶〔 等量 〕洗衣粉洗衣粉洗衣粉用玻璃棒搅拌5 min5 min5 min观看试验现象步 骤5．直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较直接使用酶 固定化酶 固定化细胞酶的种数 一种或几种 一种 一系列酶明胶、琼脂糖、海藻常用载体制作方法高岭土、皂土、硅胶、凝胶化学结合固定化、物理吸附固定化酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺包埋法固定化是否需要养分物质 否 否 是催化反应 单一或多种 单一 一系列 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载反应底物缺点优点各种物质 〔 大分子、 小分子 〕①对环境条件特别敏锐，易失活；②难回收，成本高，影响产品质量催化效率高、 耗能低、低污染各种物质 〔 大分子、 小分子 〕不利于催化一系列的酶促反应①既能与反应物接触，又能与产物分别；②可以反复利用小分子物质反应物不易与酶接 近，特殊是大分子物质，反应效率下降成本低、操作简单6. 制备固定化酵母细胞的试验留意事项(1) 酵母细胞的活化酵母细胞需要的活化时间较长，一般需要 0.5 ～ 1 h ，需要提前做好预备；此外，酵母细胞活化时体积会变大，因此活化前应当挑选体积足够大的容器，以防止酵母细胞的活化液溢出容器外；(2) 海藻酸钠溶液的浓度海藻酸钠溶液的配制是固定化酵母细胞的关键，由于假如海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠；假如浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少，都会影响试验成效；(3) 海藻酸钠溶液配制留意事项①对海藻酸钠溶化时要小火或间断加热，防止海藻酸钠发生焦糊；②将溶化后的海藻酸钠先冷却至室温，再与酵母细胞混合，防止高温杀死酵母细胞；③固定化酵母细胞时， 应将海藻酸钠酵母细胞的混合液用注射器缓慢滴加到 CaCl2 溶液中， 而不是注射，以免影响凝胶珠的形成；(4) CaCl 2 溶 液 的 作 用CaCl2 溶液的作用是使海藻酸钠胶体发生聚沉，形成凝胶珠；四、例题解析【例 1】某校同学尝试用琼脂作载体，用包埋法固定 α-淀粉酶来探究固定化酶的催化成效； 试验结果见下表 〔假设加入试管中的固定化淀粉酶量与一般 α- 淀粉酶量相同 〕；试验说明 1 号试管中淀粉未被水解，你认为最可能的缘由是 〔 〕；1 号试管 2 号试管固定化淀粉酶 √一般 α-淀粉酶 √淀粉溶液 √ √60 ℃保温 5 分钟，取出冷却至室温，滴加碘液现象 变蓝 不变蓝A.试验中的温度过高，导致固定化淀粉酶失去活性B．淀粉是大分子物质，难以通过琼脂与淀粉酶接触C．水浴保温时间过短，固定化淀粉酶未将淀粉水解D．试验程序显现错误，试管中应先加入碘液后保温【例 2】以下关于固定化酶和固定化细胞的表达，正确选项 〔 〕；A．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显B．固定化酶的应用中，要掌握好 pH 、温度和溶解氧C．利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需供应相宜的养分条件D．利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物【例 3】以下有关酶的制备和应用的表达，正确选项 〔 〕； 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载A．酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶B．透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分别与纯化C．棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤D．多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层【例 4】固定化酶是从 20 世纪 60 岁月快速进展起来的一种技术； 科研人员用海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，以讨论固定化酶的相关性质和正确固定条件；酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量；图甲、乙、丙为部分讨论结果；以下有关表达中，错误选项 〔 〕；A．由甲图可知，固定化酯酶比游离酯酶对温度变化适应性更强B．由乙图可知，浓度为 3% 的海藻酸钠包埋成效最好C．由丙图可知，固定化酯酶一般可重复使用 3 次，之后如连续使用就酶活力明显下降D．固定化酶的酶活力较高，主要缘由是增加了酶与底物的接触面积【例 5】〔多项题 〕加工橘子罐头，采纳酸碱处理脱去中果皮 〔 橘络 〕，会产生严峻污染；目前使用酶解法去除橘络，可削减污染；以下生长在特定环境中的 4 类微生物，可以大量产生所用酶的有 〔 〕；A．生长在麦麸上的黑曲霉 B．生长在酸奶中的乳酸菌C．生长在棉籽壳上的平菇 D．生长在木屑上的木霉【例 6】〔多项题 〕图 1 表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图 2 是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，以下表达正确选项 〔 〕；A．刚溶化的海藻酸钠应快速与活化的酵母菌混合制备混合液B．图 1 中 X 溶液为 CaCl 2 溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载C．图 2 发酵过程中搅拌的目的是为了使培育液与酵母菌充分接触D．图 1 中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图 2 装置中五、课后练习1、某同学进行“加酶洗衣粉和一般洗衣粉的洗涤成效”的课题讨论；他的试验设计如下：①设置 2 组试验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉②2组试。