APP下载

论高中生物“酵母细胞的固定化”的实验探究

2018-01-19赵天舒

考试周刊 2018年19期
关键词:实验研究高中生物

摘 要:我们高中生在实际学习的过程中,应当重视生物知识的学习,不仅要全面掌握理论方面的知识内容,还要针对实验具体形式进行分析,在保证自身实践操作能力的情况下,掌握正确的学习方式,为自身生物知识的学习奠定基础。

关键词:高中生物;“酵母细胞的固定化”;实验研究

一、 引言

在学习高中生物“酵母细胞的固定化”知识的过程中,需合理使用实验探究方式对其分析与探索,明确各方面内容,端正自身的学习心态,在合理学习与总结实验知识的基础上,对其进行全面的分析。

二、 提出高中生物“酵母细胞的固定化”实验问题

高中生在日常生活中可以得知,传统的酒精发酵工艺主要使用的是游离酵母细胞发酵方式,发酵的时间很长,导致机械设备的利用率降低,且在生产期间,酵母细胞的数量很少,产酒率较低,很容易出现杂菌污染的现象。因此,国内很多专家开始对固定化的酵母发酵方式进行研究,能够提升酒精发酵工艺的先进性与可靠性,在一定程度上,能够发挥发酵工艺技术的积极作用,促进各方面工作的良好实施。因此,我们在学习高中生物“酵母细胞的固定化”一课过程中,应当根据老师的要求进行实验,通过合理的方式参与相关活动。我们老师在讲解这一课的时候,要求使用海藻酸钠作为载体,对酵母细胞进行全面的包埋处理,实验原理很简单,但是,在实际实验的过程中,我们高中生有很多难以理解的部分,例如:在固定化之后,酵母是否能够发酵产生酒精?生产酒精的量与游离酵母发酵方式相比哪个更高?在酒精发酵结束之后,溶液中的原糖成分是否有残留?怎样对酒精的产量进行测定?

三、 具体的实验步骤分析

我们高中生在开展“酵母细胞的固定化”实验过程中,可以将酵母、海藻酸钠、无水的CaCl2作为主要的原料。在选择实验方式的过程中,需在不同温度之下,对固定酵母与游离酵母发酵方式进行分析,使用经过灭菌之后的葡萄糖溶液对其处理,放置在100个100mL的锥形瓶中,剂量都为 100mL。其中,50个锥形瓶中,需要均匀地加入固定化的酵母,剂量为0.5g,在另50个锥形瓶中,加入干酵母,剂量为 0.5g,并对其进行密封处理。在做好分装工作之后,将其放置在摇床设备上面,震荡时间控制在六个小时左右,使得酵母能够大量地繁殖。在此期间,需要将锥形瓶分别放置在20摄氏度、25摄氏度、30摄氏度、35摄氏度的环境中培养,发酵的时间都为12个小时、24个小时、36个小时、48个小时。在培养的过程中,需在培养箱中选取发酵液,在每次固定化处理或是游离处理的过程中,都要选取三瓶样品对酒精含量进行重复的检测。

在对固定化酵母与游离酵母残糖量进行对比的过程中,需明确各方面要求,加入葡萄糖,放置在35摄氏度的培养箱中,然后在摇床上面震荡2小时,对其进行发酵,每隔6小时去除一次。在实际观察期间可以发现,游离酵母在108个小时左右就可以完成发酵,且残糖量在21g/L左右。

在选择测定方式的过程中,我们高中生可以在老师的指导之下,使用分光光度计开展测量工作,而对于残糖量而言,需要合理使用DNS方式对其处理,保证工作效果。

四、 相关实验结果分析

在实验的过程中,需开展酒精计量方式与分光广度计量方式的比较工作,分别利用此类方式对其处理,在重复测量的过程中,对25摄氏度温度中发酵12小时的游离酵母、固定化酵母产生酒精的度数进行分析,发现分光广度计量方式比酒精计量方式的误差小,因此,应当使用分光广度方式对其进行全面处理。

在比较固定化与游离酵母酒精产量与残糖量的过程中,我们高中生应明确温度对其产生的影响,在实际分析的过程中,我们可以发现,固定化与游离酵母的发酵会在几个温度环境中受到一定影响,产酒量不同。在实际分析中可以得知,在35摄氏度环境中,比其他温度的产酒量多,且在温度逐渐升高的过程中,固定化酵母发酵方式的产酒量会逐渐增加。我们高中生可以得知,酵母细胞对于外界温度的变化很敏感。在此期间可以发现,2个小时左右时间内,酵母细胞会出现不同的反应,且产酒量不同,相互之间差距在30%左右。

在实际实验的过程中,还要通过固定化与游离酵母发酵方式开展残糖量的比较活动,将固定化与游离葡萄糖放置在温度为35摄氏度的培养箱中,在震荡两个小时之后,对其进行发酵处理,每六个小时取样一次,对残糖量进行测量。在测量之后可以發现,通过游离酵母细胞发酵方式处理的过程中,110小时之后会完全发酵,残糖量在21g/L左右。而在使用固定化发酵方式的过程中,残糖量的降低速度很慢,通常会在112小时左右将残糖量降低到21g/L。在发酵结束之后对其进行测量,可以发现固定化发酵方式的残糖量比游离发酵方式的高。主要因为其中加入了固定化的酵母颗粒,会沉积在锥形瓶的底部位置,在10分钟之后,颗粒才能漂浮在表面与葡萄糖溶液相互融合。我们高中生在实际学习的过程中,还可以利用实验方式了解相关知识,发现在细胞与凝胶颗粒相互固定的时候,会导致酵母的繁殖受到抑制,减少其与底部位置的接触,在一定程度上,会抑制小环境的产物。

五、 结语

作为高中生,在“生物酵母细胞的固定化”实验过程中,应总结相关经验,通过合理的方式完成实验任务,听从老师的指导,在实验的过程中,对锥形瓶温度与控制时间进行严格管理与控制,保证可以符合相关规定。

参考文献:

[1]赵志芳,张红,张秀红等.高中生物“酵母细胞的固定化”的实验探究[J].西部素质教育,2017,3(12):254-255.

[2]牛军锐,马育国.问题导学法在“酵母细胞的固定化”教学中的应用[J].中学生物教学,2015(23):28-29.

[3]刘晓文.确定核心概念,重视实验探究——观摩“酵母细胞的固定化”优质课后的几点思考[J].中学生物学,2015,31(10):36-38.

[4]王凯.问题分析型策略在高中生物教学中的应用——以“酵母细胞的固定化”教学设计为例[J].广西教育,2015(30):66-67.

作者简介:

赵天舒,安徽省淮北市,安徽省淮北市第一中学。endprint

猜你喜欢

实验研究高中生物
足球选项课采用发展性评价实验
词块教学法对高职学生英语写作影响的实验研究
高中生物教学中学生主动学习策略研究
合作学习模式在高中生物教学中的应用实践
试论高中生物教学中学生主动学习的措施
分析高中生物的绿色生物实验