生物实验专题.docx
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生物实验专题
专题一传统发酵技术的应用
课题1果酒和果醋的制作
【课题目标】
说明果酒和果醋制作的原理,设计制作果酒和果醋的装置,完成果酒和果醋的制作。
【课题重点与难点】
课题重点:
说明果酒和果醋的制作原理,设计制作装置,制作出果酒和果醋。
课题难点:
制作过程中发酵条件的控制。
【基础知识】
(一)果酒制作的原理
1.酵母菌的兼性厌氧生活方式
2.发酵需要的适宜条件
3.传统发酵技术所使用的酵母菌的来源
由此原理组织学生讨论,在发酵过程中,怎样才能保证发酵液不受污染、如何控制好温度。
(二)果醋制作的原理
1.酒变醋的原理;
2.控制发酵条件的作用;
3.制醋所利用的醋酸菌的来源。
组织学生在查找资料的基础上进行讨论和交流。
通过学生的自主活动,让学生了解传统制醋的流程、醋酸菌的生活特点、醋酸菌在自然界的分布以及使果酒变为果醋的方法等
(三)、实验
制作葡萄酒和葡萄醋
为何将实验安排在秋季的9月或10月进行。
在这段时间内进行实验,有如下优点:
(1)正值收获季节,葡萄的价格便宜,品种多样;
(2)此时葡萄上的酵母菌数量多且生活力强,发酵酿酒的效果好;(3)温度适宜,发酵现象非常明显。
实验的具体操作步骤如下:
1.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。
先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为75%的酒精擦拭消毒,晾干待用。
2.取葡萄500g,去除枝梗和腐烂的子粒。
3.用清水冲洗葡萄1~2遍除去污物,注意不要反复多次冲洗。
4.用榨汁机榨取葡萄汁后,将其装入发酵瓶中(装置参见教材图1-4b),或将葡萄打成浆后,用洁净的纱布过滤至发酵瓶中,盖好瓶盖。
如果没有合适的发酵装置,可以用500mL的塑料瓶替代,但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。
5.将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。
6.由于发酵旺盛期CO2的产量非常大,因此需要及时排气,防止发酵瓶爆裂。
如果使用简易的发酵装置,如瓶子(最好选用塑料瓶),每天要拧松瓶盖2~4次,进行排气。
7.10d以后,可以开始进行取样检验工作。
例如,可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。
8.当果酒制成以后,可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲,然后将装置转移至30~35℃的条件下发酵,适时向发酵液中充气。
如果找不到醋酸菌菌种或醋曲,可尝试自然接种,但效果不是很好。
如果没有充气装置,可以将瓶盖打开,在瓶口盖上纱布,以减少空气中尘土等的污染。
(四)、课题成果评价
1、果酒的制作是否成功
发酵后取样,通过嗅味和品尝进行初步鉴定。
此外,还可用显微镜观察酵母菌,并用重铬酸钾检验酒精的存在。
如果实验结果不理想,请学生分析失败原因,然后重新制作。
2、果醋的制作是否成功
首先通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定,再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH作进一步的鉴定。
此外,还可以通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌,并统计其数量作进一步鉴定。
【疑难点拨】
1、认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗?
为什么?
应该先冲洗,然后再除去枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。
2、认为应该从哪些方面防止发酵液被污染?
需要从发酵制作的过程进行全面的考虑,因为操作的每一步都可能混入杂菌。
例如:
榨汁机、发酵装置要清洗干净;每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。
3、分析果酒和果醋的发酵装置中充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。
为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接?
充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的;排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的;出料口是用来取样的。
排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污染。
使用该装置制酒时,应该关闭充气口;制醋时,应将充气口连接气泵,输入氧气。
【教学后记】
在教学中注意让学生明确发酵是酿造葡萄酒最重要的过程。
葡萄汁变成葡萄酒的过程就是酵母菌的酒精发酵过程。
发酵过程非常复杂,其主要产物是乙醇和二氧化碳,此外还有其他的副产物。
不难设想,如果发酵的最终产物只是乙醇和二氧化碳,而不产生有香味和有口味的物质,那么发酵而成的酒,口味就太单调了。
课题2腐乳的制作
【课题目标】
说明腐乳制作的原理,设计制作腐乳的装置,完成腐乳的制作。
【课题重点与难点】
课题重点:
说明腐乳制作的原理,设计制作装置,制作出腐乳。
课题难点:
制作过程中发酵条件的控制。
【基础知识】
(一)让学生先阅读书本相关知识后填空
1.经过微生物的发酵,豆腐中的蛋白质被分解成小分子的和,脂肪被分解成和,因而更利于消化吸收。
思考:
(1)豆腐变为腐乳的过程中,有机物总量、有机物种类有何变化?
(2)腐乳的主要成份是什么?
你所吃的食物主要成份相同吗?
试举几例。
2.腐乳的发酵有多种微生物参与,如、、、等,其中起主要作用的是。
它是一种丝状,常见于、、、上。
思考:
毛霉与豆腐之间什么关系?
毛霉的代谢类型是什么?
3.现代的腐乳生产是在严格的条件下,将优良菌种直接接种在豆腐上,这样可以避免其他菌种的污染,保证产品的质量。
4.长满毛霉的豆腐块要逐层加盐,随层数的加高加盐量要,接近瓶品表面的盐要铺的厚一些,为什么?
5.腐乳装瓶时,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,防止瓶口被污染,该过程灭菌的原理是什么?
(二)实验
学习阶段
教师的组织和引导
学生活动
教学意图
引入课题
从课题背景入手,介绍腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品。
千百年来,腐乳一直受到人们的喜爱。
提问:
人们为什么偏爱腐乳呢?
引导学生讨论
学生进行分析、讨论、交流。
通过课题背景,激发学生对劳动人民的敬意,展开课题。
腐乳制作的原理
教师可以利用关于腐乳制作方法的传说,结合旁栏思考题,组织学生讨论,认识微生物的发酵作用,总结腐乳制作的大致过程。
教师提出问题:
1.你能解释豆腐上为什么能长出白毛吗?
2.为什么普通的豆腐经过多种微生物的作用后,变成了我们爱吃的腐乳了呢?
3.用豆腐做腐乳,从微生物培养的角度来看,豆腐应该称作什么?
要想保证毛霉的生长,所需要的营养物质从理论上可以分为几种?
学生讨论,总结腐乳制作的大致过程
学生回答老师的提问。
掌握腐乳制作的原理,并对腐乳制作的大致流程有所了解。
主动探索,相互交流,进行实验设计
教师组织学生看教材中的实验流程示意图和三个资料,同学们结合所给的流程图和资料,设计腐乳制作的步骤,然后各实验小组进行讨论交流,找出最完善的一种制作方法,进行推广。
教师在学生进行设计时给以适当的提示,如控制好材料的用量、防止杂菌污染、控制好发酵的条件等。
[案例]在腐乳制作的过程中,需要各种各样的因素,其中包括微生物的培养过程、严格的消毒过程以及腐乳风味的制作和长期的腌制,其中各种独特风味更使得腐乳这项传统技术有了很大的发展。
1.腐乳的制作过程包括哪几步?
其中每步需要注意的问题是什么?
2.根据你目前掌握的知识和实践,你所了解的腐乳有多少种类型?
各种类型的成因是什么?
3.加盐的作用是什么?
4.如何控制好材料的用量?
为什么要这么做?
学生阅读所给的三个资料,结合腐乳制作的流程,讨论设计实验流程。
对案例中提出的问题展开讨论。
学生通过阅读和讨论,设计出腐乳制作的一般流程。
这是本节的重点和难点,引导学生通过自主学习,独立的完成实验设计,这是对学生思维能力和动手能力的训练。
结果分析与评价
通过实验设计,进行实验来制备腐乳。
通过一段时间的发酵后,你所制备的腐乳是否已经成功?
在制备腐乳的过程中,你是否通过探究掌握了食盐的用量、发酵的温度、发酵的时间对腐乳品质的影响?
同学们相互交流自己制作的腐乳。
同学们相互交流。
对制作的腐乳进行结果分析和评价。
相关链接
由于我国地域广阔,各地风土人情不同,生活习惯不同,腐乳的制作方法也不一样,同学们可调查当地腐乳制作的方法,并结合自己在课上制作的腐乳进行对照,提出优点和不足。
学生进行调查,培养学生适应社会的能力。
【疑难点拨】
1.王致和为什么要撒许多盐,将长毛的豆腐腌起来?
盐在该过程中起什么作用?
盐能防止杂菌污染,避免豆腐腐败。
盐能抑制多种微生物的生长。
2.配制卤汤时,一般将酒精含量控制在12%左右,过高过低都不行,为什么?
酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。
酒精含量越高,对蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延长;酒精含量过低,蛋白酶的活性高,加快蛋白质的水解,杂菌繁殖快,豆腐易腐败,难以成块。
【典例解析】
例1.以下四种微生物都参与的豆腐的发酵,从代谢类型上考虑哪一项与其它三项有明显区别:
A.青霉B.酵母C.曲霉D.毛霉
解析:
四种生物全为真核生物,同化作用类型都为异养型,不同的是酵母菌的异化作用类型是兼性厌氧型,而其它三项全为需氧型。
答案:
B
例2.葡萄糖在毛霉细胞质内分解至丙酮酸的过程中,下列叙述正确的是
A.在线粒体中进行的无氧呼吸B.需在有氧条件下进行
C.不产生CO2D.反应速度不受温度影响
解析:
葡萄糖在细胞质基质中分解成两分子丙酮酸和少量[H]及少量的能量,这一阶段也是无氧呼吸的第一阶段,因此不需氧的参与。
答案:
C
例3.下面对发酵过程中灭菌的理解不正确的是
A、防止杂菌污染B、消灭杂菌
C、培养基和发酵设备都必须灭菌D、灭菌必须在接种前
解析:
灭菌是微生物发酵过程的一个重要环节。
A说的是灭菌的目的,因为发酵所用的菌种大多是单一纯种,整个发酵过程不能混入其他微生物(杂菌),所以是正确的;B是错误的,因为灭菌的目的是防止杂菌污染,但实际操作中不可能只消灭杂菌,而是消灭全部微生物。
C是正确的,因为与发酵有关的所有设备和物质都要灭菌;发酵所用的微生物是灭菌后专门接种的。
D也是正确的,灭菌必须在接种前,如果接种后再灭菌就会把所接菌种也杀死。
答案:
B
【教学后记】
通过本课题的学习,学生自己动手制作出了自己的第一份生活调味品,这能使他们对生活中的知识充满好奇,促使他们积极的投入到学习中去,通过学习来解决生活中的实际问题,这对于学生的某些能力的锻炼是很有好处的。
教师在教学过程中,把课堂的大部分时间多放给学生,通过学生自己阅读、观察、讨论来设计实验方案,寻求最佳实验步骤,从这一点上来说,实验是最能锻炼学生的学习能力、思维能力和合作学习的能力的。
通过腐乳制作的实验的开展,使学生学习到了在课堂教学中所不能学到的东西,同时也是对学生能力的一个检测。
课题3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
【课题目标】
说明泡菜制作的原理,设计制作泡菜的装置,完成泡菜的制作。
【课题重点与难点】
课题重点:
说明泡菜的制作原理,设计制作装置,制作出泡菜。
课题难点:
制作过程中发酵条件的控制。
【导学诱思】
1.发酵是指。
根据发酵过程对氧的需求情况可分为发酵和发酵。
2.微生物在农业生产中有哪些方面的应用?
[提示:
以菌治虫,以菌治病,以菌治草(微生物治草剂),以菌当蔬菜,以菌产沼气等。
]
3.乳酸菌在自然界中分布广泛,在、、、内都有分布。
常见的乳酸菌有和两种,其中常用于生产酸奶。
4.亚硝酸盐为,易溶于,在食品生产中用作。
一般不会危害人体健康,但当人体摄入硝酸盐总量达g时,会引起中毒;在特定的条件下,如、和的作用下,会转变成致癌物质——亚硝胺,亚硝胺对动物有致畸和致突变作用。
5.测亚硝酸盐含量的原理是。
【疑难点拨】
1.为什么泡菜坛内有时会长一层白膜?
你认为这层白膜是怎么形成的?
答:
形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。
酵母菌是兼性厌氧微生物,泡菜发酵液营养丰富,其表面氧气含量也很丰富,适合酵菌繁殖。
2.什么是芽孢?
某些细菌在其生长发育后期,可在细胞内形成一个圆形或椭圆形的抗逆性休眠体,称为芽孢。
由于每一细胞仅形成一个芽孢,故它无繁殖功能。
芽孢有极强的抗热、抗幅射、抗化学药物和抗静水压等的能力。
如肉毒梭菌在100℃沸水中,要经过5.0~9.5小时才被杀死,至121℃时,平均也要经10分钟才能杀死;芽孢的抗紫外线的能力,一般要比其营养细胞强一倍;芽孢的抗辐射能力要比大肠杆菌的营养细胞强36倍。
芽孢的休眠能力也是十分惊人的,在休眠期间,不能检查出任何代谢活力,因此也称隐生态。
一般的芽孢在普通的条件下可保存几年到几十年的生活力。
【实验】
蔬菜浸在高浓度的盐水中,其中的一些糖类物质、蛋白质和氨基酸等会渗入盐水。
经过乳酸菌的发酵,便产生了大量的乳酸和一些醇类及脂类物质。
于是蔬菜便成了酸脆、香嫩可口的泡菜。
由于大量的乳酸抑制了有害细菌的繁殖,因此,泡菜能保存较长时间。
工具与材料
泡菜坛或密封性好的玻璃大口瓶,菜刀,砧板,台秤。
新鲜蔬菜,冷开水,食盐,生姜片,辣椒,炒熟的花椒。
活动过程
1.将新鲜蔬菜(如白菜、卷心菜、黄瓜、胡萝卜等)洗净,切成丝状、条状或片状等,晾干待用。
2.将泡菜坛或玻璃大口瓶用自来水洗净,再用冷开水冲洗一遍,擦干备用。
3.在泡菜坛内加入其容积三分之二的冷开水,再加入水重3%~5%的食盐,并将适量的花椒、生姜片和辣椒也加入其中。
适当搅拌后,将待制的蔬菜慢慢加入,加入量以到达离坛口约2cm处为好。
最后,盖上坛盖,用冷开水密封坛口。
4.5~7天后,打开坛盖,一坛泡菜即告制成。
说明与延伸
1.在进行常规制作的同时,再用两个泡菜坛做试验,其中一个不封坛口,另一个不加盐,其他条件与常规制作一样,看看最后的结果如何。
2.制作过程要遵守卫生规范。
3.切忌油类物质进入坛内,以免滋生杂菌而使泡菜变质。
4.可以将三种结果的汁液制成显微装片,在显微镜下观察比较其中的微生物。
【教学后记】
泡菜中的亚硝酸盐怎样生成的?
发酵初期,泡菜中的微生物生长很快,微生物将蔬菜中的硝酸盐还原成亚硝酸盐,如此同时,蔬菜中的酚类物质和维生素C等物质也会将亚硝酸盐氧化,但总体来说,生成的亚硝酸盐大于被氧化的亚硝酸盐,因此,随着发酵时间的进行,亚硝酸盐的含量会逐步上升。
随着微生物代谢活动的持续,氧气被消耗殆尽,泡菜坛中的环境不利于除乳酸菌以外的其他微生物的生长。
与此同时,蔬菜中的硝酸盐含量由于被还原而减少,因此,亚硝酸盐的含量会逐渐下降并趋于一个相对稳定的数值
专题知识归纳
专题四酶的研究与应用
课题1果胶酶在果汁生产中的应用
【课题目标】
简述果胶酶的作用;检测果胶酶的活性;探究温度和pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量;搜集有关果胶酶应用的资料。
【课题重点与难点】
课题重点:
温度和pH对果胶酶活性的影响。
课题难点:
果胶酶的最适用量。
【知识要点】
1.果胶酶的作用;
2.酶的活性的定义;
3.影响酶活性的因素;
4.果胶酶的用量。
【导学诱思】
1.果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一,它是由聚合而成的一种高分子化合物,不溶于水。
在果汁加工中,果胶不仅会影响出汁率,还会使果汁浑浊。
果胶酶能够分解,瓦解植物细胞的及,使榨取果汁更容易,而果胶分解成可溶性的,也使得浑浊的果汁变得澄清。
果胶酶并不特指某一种酶,而是分解果胶的一类酶的总称,包括、和等。
2.酶的活性是指的能力。
酶活性的高低可以用在一定条件下,酶所催化的某一化学反应的来表示。
在科学研究与工业生产中,酶反应速度用单位时间内、单位体积中或来表示。
3.、和等条件会影响酶的活性。
【疑难点拨】
1.为什么在混合苹果泥和果胶酶之前,要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理?
提示:
将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理,可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的,避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度,从而影响果胶酶活性的问题。
2.在探究温度或pH的影响时,是否需要设置对照?
如果需要,又应该如何设置?
为什么?
提示:
需要设置对照实验,不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间就可以作为对照,这种对照称为相互对照。
3.A同学将哪个因素作为变量,控制哪些因素不变?
为什么要作这样的处理?
B同学呢?
提示:
A同学将温度或pH作为变量,控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。
只有在实验中保证一个自变量,实验结果才能说明问题。
B同学对于变量的处理应该与A同学相同,只是观察因变量的角度不同。
4.想一想,为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低?
提示:
果胶酶将果胶分解为小分子物质,小分子物质可以通过滤纸,因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。
在不同的温度和pH下,果胶酶的活性越大,苹果汁的体积就越大。
5.当探究温度对果胶酶活性的影响时,哪个因素是变量,哪些因素应该保持不变?
提示:
温度是变量,应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH等所有其他条件不变。
只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。
探究温度对果胶酶活性的影响的实验
【教学后记】
果胶酶作用的教学,可以先展示图4-1,介绍植物细胞壁的成分和细胞与细胞之间的胞间层成分,说明这些成分对果汁制作的影响,从而引出果胶酶在果汁生产过程中的作用。
课题2探讨加酶洗衣粉的洗剂效果
【课题目标】1.说出加酶洗衣粉的洗涤原理;
2.探讨温度对加酶洗衣粉洗涤的影响;
3.探讨不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物洗涤效果的区别。
【课题重点与难点】
课题重点:
区别不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物的洗涤效果。
课题难点:
实验过程中各种变量的控制
【知识要点】
1.蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶的作用;
2.影响酶活性的因素。
【导学诱思】
1.加酶洗衣粉是指含有的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四类:
、、和。
其中,应用最广泛广泛、效果最明显的是和。
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或小分子的,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、
和水解为小分子物质,使洗衣粉具有更的去污能力。
3.在本课题中,我们主要探究有关加酶洗衣粉的三个问题:
一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的效果有什么不同;二是在什么温度下使用加酶洗衣粉最好,三是的洗衣粉,其洗剂效果有哪些区别。
【疑难点拨】
1.普通洗衣粉中包含哪些化学成分?
提示:
普通洗衣粉中通常包含有:
表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白剂等成分,有的洗衣粉中还含有增白剂、香精和色素,以及填充剂等。
2.在本课题中你打算使用什么方法和标准判断洗涤效果?
提示:
可在洗涤后比较污物的残留状况,如:
已消失、颜色变浅、面积缩小等,
【实验举例】
请你根据以下实验材料和条件写出探究复合酶的洗衣粉的最适温度的实验步骤。
实验材料:
添加了复合酶的洗衣粉,大小相同的白棉布4块(在上面分别滴加4滴同种的植物油,放置至干燥)。
水温、水质及水量:
水温的温度梯度为5℃、15℃、25℃和35℃(其中5℃可以通过冰箱冷藏室来控制,其他温度可以通过水浴控制);水质为自来水;水量为500mL。
实验仪器:
1000mL的烧杯、玻璃棒等。
实验步骤:
【教学后记】
使用加酶洗衣粉时必须注意以下几点:
(1)碱性蛋白酶能使蛋白质水解,因此,蛋白质类纤维(羊毛、蚕丝等)织物就不能用加酶洗衣粉来洗涤,以免使纤维受到破坏;
(2)使用加酶洗衣粉时,必须注意洗涤用水的温度。
碱性蛋白酶在35℃~50℃时活性最强,在低温下或70℃以上就会失效;(3)加酶洗衣粉也不宜长期存放,存放时间过长会导致酶活力损失;(4)加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存,否则酶的活性将会丧失;(5)添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质,而使人患过敏性皮炎、湿疹等,因此,应避免与这类洗衣粉长时间地接触。
课题3酵母细胞的固定化
【课题目标】
1.说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。
2.尝试制备固定化酵母细胞,并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
【课题重点与难点】
1.课题重点:
制备固定化酵母细胞。
2.课题难点:
制备固定化酵母细胞
【知识要点】
1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例;
2.固定化酶的反应柱示意图;
3.固定化酶在生产实践中的优点
【导学诱思】
1.高果糖浆的生产需要使用,它能将葡萄糖转化成果糖。
这种酶的好,可以持续发挥作用。
但是,酶溶解于葡萄糖溶液后,就无法从糖浆中回收,造成很大的浪费。
2.使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种上,再将这些酶颗粒装到一个反应柱内,柱子底端装上分布着许多小孔的。
酶颗粒无法通过筛板的小孔,而反应溶液却可以自由出入。
生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,使葡萄糖溶液流过反应柱,与接触,转化成果糖,从反应柱的下端流出。
反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本,提高了果糖的产量和质量。
3.固定化酶和固定化细胞是利用或方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括、和法。
一般来说,酶更适合采用
和法固定,而细胞多采用法固定化。
这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的难以被或,而个小的酶容易从中漏出。
4.包埋法法固定化细胞即将微生物细胞包埋在不溶于水的中。
常用的载体有、、、和等。
【疑难点拨】
1.细胞的活化。
提示:
在缺水的状态下,微生物会处于休眠状态。
活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。
酵母细胞所需要的活化时间较短,一般需要0.5~1小时。
2.如何检验凝胶珠的质量是否合格。
提示:
检验凝胶珠的质量是否合格,可以采用以下方法。
一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压,如果凝胶珠不破裂,没有液体流出,就表明凝胶珠的制作成功。
二是在实验桌上用力摔打凝胶珠,如果凝胶珠很容易弹起,也表明制备的凝胶珠是成功的。
【典例解析】
1.酶和细胞分别适应哪种固定方法?
提示:
一般来说,酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定,而细胞多采用包埋法固定化。
这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
2、直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点如下表所示。
类型
优点
不足
直接使用酶
催化效率高,低耗能、低污染等。
对环境条件非常敏感,容易失活;溶液中的酶很难回收,不能被再次利用,提高了生产成本;反应后酶会混在产物中,可能影响产品质量。
固定化酶
酶既能与反应物接触,又能与产物分离,同时,固定在载体上的酶还可以被反复利用。
一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实践中,很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的。
固定化细胞
成本低,操作更容易。
固定后的酶或细胞与反应物不容易接近,可能导致反应效果下降等。
【实验过程】
见书
【教学后记】
微生物产生的酶,可以分为分泌在细胞外的胞外酶和包含在细胞内的胞内酶。
利用胞内酶时,需要采用手段将细胞破碎后,将酶进行分离纯化,提取后酶的活性和稳定性往往都受到很大的影响。
将微生物细胞限制或定位于特定空间位置,即将微生物制成固定化细胞后,既能避免复杂的细胞破碎、酶的提取和纯化过程,又能使酶的活性和稳定性得到较大提高。
固定后的微生物细胞可以作为固体催化剂在多步酶促反应中发挥连续催化作用,同时,催化反应结束后又能被回收和重复利用。
专题知识结构
专题六植物有效成分的提取
课题1
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