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首页 高中生物《制备和应用固定化酶》教案2 苏教版选修1

高中生物《制备和应用固定化酶》教案2 苏教版选修1.doc

高中生物《制备和应用固定化酶》教案2 苏教版选修1

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2018-12-21 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《高中生物《制备和应用固定化酶》教案2 苏教版选修1doc》,可适用于高中教育领域

课题:制备与应用固定化酶【教学目标】、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及固定化技术带来的巨大效益、知道常用的固定化技术及适用范围明确固定化技术的的应用原理理解固定化细胞的具体步骤、会解释各种现象。【教学重点、难点】固定化酶与固定化细胞的制备方法及优缺点【教学方法】教师启发、引导学生自主阅读、思考讨论、交流学习成果。【教学手段】多媒体【课时安排】课时【教学过程】温故知新引出课题:()说一说:酶的概念、特性、影响酶活性的因素、应用()加酶洗衣粉中常用的酶制剂有哪些?这些酶能直接加入洗衣粉么?()在食品、化工、轻纺、医药等领域大规模使用酶制剂请你归纳使用酶制剂的优点?()酶制剂的使用有哪些缺陷?师生归纳小结:酶制剂应用的缺陷:()通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等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。提出问题:如果你是工程技术人员你如何解决这些问题?合作探究解决问题:资料探究:在应用酶的过程中人们发现了一些实际问题:酶通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂等条件非常敏感容易失活溶液中的酶很难回收提高了生产成本反应后的酶会混在产物中可能影响影响产品质量。由于酶的分离与提纯有许多技术性难题造成酶制剂来源有限、成本高、不利于大规模使用。因此酶在大规模生产中使酶能反复使用是很有经济价值的课题。固定化酶的使用推动了酶在生产上的应用。固定化酶就是将酶分子结合在特定的支持物上且不影响酶的功能。用于固定酶的底物有琼脂糖、丙烯酰胺、藻酸钠等。固定化酶技术的应用一是可循环反复使用酶制剂。据报道在某些情况下可使用上千次极大地降低生产成本。二是在生产中可通过离心法或过滤法把酶与反应液相互分开在大规模的生产中所需工艺设备比较简单易行。三是稳定性能好等。固定化酶(ImmobilizedEnzyme)是世纪年代发展起来的项新技术。以往使用的酶绝大多数是水溶性的酶。这些水溶性酶催化结束后极难回收因而阻碍了酶工业的进一步发展。年代后在酶学研究领域内涌现出固定化酶。它是通过物理的或化学的手段将酶束缚于水不溶的载体上或将酶束缚在一定的空间内限制酶分子的自由流动但能使酶充分发挥催化作用过去曾称其为水不溶酶或固相酶。年德国科学家采用聚氨基苯乙烯树脂为载体与胃蛋白酶、核糖核酸酶等结合制成固定化酶。年第一届国际酶工程会上正式建议采用固定化酶的名称。阅读资料探究:()解决上述问题的思路。()什么是固定化酶?()如果固定化酶制备成功你觉得在生产上会带来哪些好处?师生互动解决问题。过渡:固定化酶能否制备成功呢?我们来看看一个实例。资料探究:高果糖浆是指果糖含量为左右的糖浆。作为蔗糖的替代品高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病对人类的健康更有益。高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构酶它能将葡萄糖转化为果糖。这种酶的稳定性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。使用固定化酶技术将这种酶固定于一种颗粒状的载体上再将这些酶颗粒装到一个反应柱内柱子底端装上分布有许多小孔的筛板。酶颗粒无法筛板上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固定化葡萄糖异构酶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。目前利用固定化葡萄糖异构酶生产高果糖浆的规模已经超过了每年万吨。阅读资料思考:()高果糖浆的生产原理(写出反应方程式)()葡萄糖异构酶的固定及生产流程(识图)()反应柱的优点()固定化酶技术的优点师生互动解决问题。过渡:那么如何来制备固定化酶呢?自主学习:阅读教材P思考:()三种方法固定化酶的原理()三种制备方法的优缺点()判断下列幅图分别代表哪类制备方法?、、师生互动着重探讨三种制备方法的优缺点。拓展视野:固定化酶的应用提出新的问题:在生产实际中使用固定化酶技术有无不足可能在哪些方面存在不足?如有不足可怎么办对比学习:固定化细胞技术阅读教材P解决以下问题:()参照固定化酶给细胞固定化下个定义()细胞固定化的常用方法()固定化细胞技术有哪些优势?()如果想把微生物的发酵过程变成连续的酶反应应该选择哪种技术?如果反应物是大分子物质又应该采用哪种方法?()一般来说酶更适合用吸附法和交联法固定而细胞多采用包埋法固定想想看为什么?师生互动解决问题。课堂归纳提炼升华:直接使用酶、固定化酶与固定化细胞各有什么优缺点?拓展视野:在英国曼彻斯特大学固定海藻球课堂反馈巩固提高:(详见PPT)附:课堂导学案课题:制备与应用固定化酶核心问题:、为什么要制备固定化酶和固定化细胞(技术诞生背景)、什么是固定化酶和固定化细胞?、如何制备固定化酶和固定化细胞?、固定化酶和固定化细胞有哪些应用?导学提纲:酶优点:问题:、、、设想:固定化酶定义:实例:高果糖浆的生产优点:制备方法:应用:、高果糖浆的生产、新型青霉素的生产、测尿糖试纸、废水处理问题:设想:固定化细胞定义:优点:制备:、吸附法、包埋法实践:酵母细胞的固定化结果分析与评价:应用:课后反思:一、应突出学生在课堂上的主体地位本节知识理论性较强学生比较陌生但学生关于酶的一些基础知识在必修教材种已比较熟悉。在教学过程中教师应很清楚地知道学生已形成的知识根底要努力通过问题唤醒学生已有的知识并产生新的问题不要总不放心地重复学过的内容那样不仅会挤占了学生阅读、分析、思考、讨论、联系的时间还会分散学生的注意力这样必然影响到教学效果。二、要充分发挥教师的主导作用在课堂教学过程中学生究竟需要什么样的帮助哪些问题看书能解决哪些问题需要教师作分析引导哪些问题要在比较归纳中得出对这些问题教师是应该很清楚的。所谓备课要备学生就在于此。实践表明教师的主导作用发挥的越充分学生的主动性、创造性发挥的越好。本课题中我围绕着从酶到固定化酶再到固定化细胞这根主线逐步引导学生从已有知识开始到学习新的知识教学效果比较明显。、引导探究应结合学生实际在生物学教育中要改变“重科学结论轻探究过程”的模式要以学生的探究活动为主线倡导探究学习使学生认识到产生科学知识必须依赖探究让他们像科学家从事科学探究那样来学习科学领悟科学探究的真谛。这也是新课程大力提倡的。要实现这一点要求教师要再现知识的发生过程变结论式教学为过程式教学。英国学者贝尔纳在年就指出:“如果学生不能够以某种方式亲自参加科学发现的过程就绝对无法使他充分了解现有科学知识的全貌。”学生与科学家的探究思维本质上是一致的。学生在生物学学习中的探究与生物学家研究生物的科学探究有相似的特征只不过“科学家是为了求知而探究而学生探究是为了求知。”科学探究要有一定的方法、策略去进行具有一定的实践经验。学生毕竟不是成人更不是科学家他们的探究方式是简单的还需要教师去教、去引导如在本节课中对资料一和资料二中的问题探究教师应把握深度能循序渐进的引导最后把问题的答案弄明白。四、讲清概念仍是课堂教学中最基本方式在生物教学过程中灵活和综合运用各种学习方式和策略都是必要的探究不是生物课堂教学唯一的学习方式。必须看到的是不是所有的生物课的学习主题都要用探究学习的方式来进行对一些学习内容来说教师用生动的语言、形象的比喻、活生生的事例讲清楚概念、机理和结论现象等内容这是一名生物教师必须具备的能力。

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