高中生物專題4酶的研究與應(yīng)用課題3酵母細胞的固定化練習(xí)新人教版選修1 36

1、課題3酵母細胞的固定化1下列關(guān)于使用固定化酶生產(chǎn)高果糖漿的說法，正確的是()生產(chǎn)高果糖漿需要使用果糖異構(gòu)酶在反應(yīng)柱的頂端裝上分布著許多小孔的篩板，防止異物的進入將葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的上端注入，果糖溶液從反應(yīng)柱的下端流出反應(yīng)柱可以降低生產(chǎn)成本，提高果糖的產(chǎn)量和質(zhì)量acbd解析：反應(yīng)柱的底端裝有分布著許多小孔的篩板，酶顆粒無法通過篩板上的小孔，葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的上端注入，流經(jīng)反應(yīng)柱，與固定化葡萄糖異構(gòu)酶接觸，使葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖，從反應(yīng)柱的下端流出。反應(yīng)柱能夠連續(xù)使用，大大降低了生產(chǎn)成本，有利于果糖的生產(chǎn)。答案：c2下列有關(guān)固定化酶和固定化細胞的敘述，正確的是()a可用包埋法制備固定化酵母細胞b反

2、應(yīng)產(chǎn)物對固定化酶的活性沒有影響c葡萄糖異構(gòu)酶固定前后專一性不同d固定化細胞可以催化各種反應(yīng)底物的一系列反應(yīng)解析：細胞難以被吸附或結(jié)合，固定化細胞多采用包埋法，a項正確；反應(yīng)產(chǎn)物積累能影響酶的結(jié)構(gòu)，從而使酶的活性下降，b項錯誤；葡萄糖異構(gòu)酶在固定前后專一性不變，都是催化葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖，c項錯誤；固定化細胞固定的是一系列的酶，可以催化一系列的反應(yīng)，但不能催化各種反應(yīng)底物的一系列反應(yīng)，d項錯誤。答案：a3酶制劑、固定化酶、固定化細胞已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實踐的各個領(lǐng)域，下列有關(guān)敘述正確的是()a用于治療消化不良癥的腸溶多酶片含有多種消化酶，但嚼服后會失去療效b固定化酵母細胞的常用方法是吸附法，這種方法

3、對酵母細胞活性影響最小c固定化酶的應(yīng)用中，要控制好ph、溫度、溶解氧和營養(yǎng)條件d加酶洗衣粉中的酶常用特殊的化學(xué)物質(zhì)層層包裹，這屬于固定化酶d解析：腸溶多酶片中的酶在胃液內(nèi)會被胃蛋白酶消化，因此嚼服會失去療效，a正確；固定化酵母細胞通常采用包埋法，因為細胞體積較大，吸附法難以固定酵母細胞，b錯誤；固定化酶的應(yīng)用中，要控制好ph、溫度等條件，以保證酶的活性，但是不一定需要營養(yǎng)條件，c錯誤；加酶洗衣粉中的酶常用特殊的化學(xué)物質(zhì)層層包裹，目的是將酶與洗衣粉的其他成分隔離，防止表面活性劑等影響酶的活性，這是直接使用酶制劑，不屬于固定化酶，錯誤。答案：a4(2015江蘇卷)下列關(guān)于固定化酶和固定化細胞的敘述

4、，錯誤的是()a固定化酶的主要目的是實現(xiàn)酶的重復(fù)利用b溶解氧交換受阻是固定化酶應(yīng)用的重要限制因素c固定化細胞用于生產(chǎn)能分泌到細胞外的產(chǎn)物d凝膠與被包埋細胞之間不是通過共價鍵結(jié)合解析：本題主要考查固定化酶和固定化細胞。固定化酶制作的目的是能夠順利從發(fā)酵產(chǎn)物中把酶分離出來，并能夠使酶反復(fù)使用，故a項正確；溶解氧交換受阻會影響細胞呼吸，是固定化細胞應(yīng)用的重要限制因素，故b項錯誤；固定化細胞用于生產(chǎn)、獲得細胞的代謝產(chǎn)物，故c項正確；將細胞包埋在多孔載體內(nèi)部而制成固定化細胞，細胞并不與凝膠通過共價鍵結(jié)合，故d項正確。答案：b5如圖為固定化酶的反應(yīng)柱示意圖，請據(jù)圖回答：(1)請在橫線上填出各標號的名稱。_

5、，_，_。(2)與一般酶制劑相比，固定化酶的突出優(yōu)點是_。固定化細胞的優(yōu)點是_。(3)的作用是_。(4)制作固定化葡萄糖異構(gòu)酶所用的方法有_、_或_。解析：(1)使用固定化酶技術(shù)，用到反應(yīng)柱，下端有分布著小孔的篩板，反應(yīng)柱中填裝固定化酶。(2)與一般的酶制劑相比，固定化酶不僅能與反應(yīng)物充分接觸，還能與產(chǎn)物分離，并且可以反復(fù)利用。但是與固定化細胞相比，固定化酶不能催化一系列的化學(xué)反應(yīng)，并且固定化細胞成本更低，操作更容易。(3)酶顆粒無法通過篩板，而反應(yīng)溶液卻可以自由出入。(4)制作固定化葡萄糖異構(gòu)酶的方法有將酶相互連接起來(化學(xué)結(jié)合法)，將酶吸附在載體表面上(物理吸附法)或?qū)⒚赴裨诩毼⒕W(wǎng)格中(

6、包埋法)。答案：(1)反應(yīng)柱固定化酶分布著小孔的篩板(2)既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，能被反復(fù)利用成本更低，操作更容易(3)使反應(yīng)溶液自由出入而阻礙酶顆粒通過(4)化學(xué)結(jié)合法物理吸附法包埋法a級基礎(chǔ)鞏固1對固定化細胞的敘述，正確的是()a催化效率高，低耗能，低污染b對環(huán)境的條件非常敏感，容易失活c既能與反應(yīng)物充分接觸，又能與產(chǎn)物分離d成本低，操作簡單，但反應(yīng)效果可能很低解析：參照固定化細胞的優(yōu)點。答案：c2下列有關(guān)固定化酶和固定化細胞的敘述，錯誤的是()a酶具有多樣性，固定化酶能夠催化一系列酶促反應(yīng)bcacl2溶液能夠使海藻酸鈉形成凝膠珠c滴加酵母細胞與海藻酸鈉混合液過快，會使凝膠珠帶有

7、尾巴d固定化細胞可重復(fù)利用的前提是防止其他微生物的污染解析：固定化酶只能催化一種或一類酶促反應(yīng)。答案：a3關(guān)于固定化酶技術(shù)的說法正確的是()a固定化酶技術(shù)就是固定反應(yīng)物，使酶依附著載體圍繞反應(yīng)物旋轉(zhuǎn)的技術(shù)b固定化酶的優(yōu)勢在于能催化一系列的酶促反應(yīng)c固定化酶中的酶無法重復(fù)利用d固定化酶是將酶固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)解析：固定化酶是利用物理或化學(xué)方法將酶固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)。其優(yōu)點是酶被固定在一定裝置內(nèi)，可重復(fù)利用；不足是無法同時解決一系列酶促反應(yīng)。答案：d4下列關(guān)于固定化酶和固定化細胞的敘述，正確的是()a固定化細胞技術(shù)在多步連續(xù)催化反應(yīng)方面優(yōu)勢明顯b固定化酶的應(yīng)用中，要控制好ph、溫度和溶解氧

8、c利用固定化酶降解水體中的有機磷農(nóng)藥，需提供適宜的營養(yǎng)條件d利用固定化酵母細胞進行發(fā)酵，糖類的作用只是作為反應(yīng)底物解析：固定化細胞可連續(xù)催化多步反應(yīng)；應(yīng)用固定化酶需控制好溫度和ph，無氧參與的反應(yīng)不需控制溶解氧；利用固定化酶降解有機磷農(nóng)藥，農(nóng)藥是反應(yīng)底物，不需另外提供營養(yǎng)；利用固定化酵母細胞發(fā)酵，糖類既作為反應(yīng)底物，又作為酵母細胞生命活動的能源物質(zhì)。答案：a5大分子反應(yīng)物應(yīng)采用的固定化技術(shù)和理由是()a固定化酶技術(shù)；可應(yīng)用化學(xué)結(jié)合法或物理吸附法對酶固定，利于大分子和酶的接觸b固定化酶技術(shù)；可應(yīng)用包埋法對酶固定，利于大分子和酶的接觸c固定化細胞技術(shù)；一般應(yīng)用化學(xué)結(jié)合法或物理吸附法對細胞固定，利于

9、大分子和細胞的接觸d固定化細胞技術(shù)；一般應(yīng)用包埋法對細胞固定，利于大分子和細胞的接觸解析：大分子反應(yīng)物應(yīng)采用的固定化技術(shù)是固定化酶技術(shù)，理由是：一般用化學(xué)結(jié)合法或物理吸附法對酶固定，和包埋法相比，化學(xué)結(jié)合法或物理吸附法有利于反應(yīng)物與酶的接觸。如采用固定化細胞技術(shù)，則一般用包埋法對細胞固定，由于大分子顆粒比較大，反應(yīng)物難以進入包埋細胞的網(wǎng)格或顆粒，不利于反應(yīng)的進行。答案：a6下列關(guān)于固定化酶技術(shù)與固定化細胞技術(shù)之間關(guān)系的敘述中，正確的是()a固定化酶技術(shù)是固定化細胞技術(shù)的基礎(chǔ)b固定化細胞技術(shù)是固定化酶技術(shù)的基礎(chǔ)c固定化酶技術(shù)與固定化細胞技術(shù)是同時發(fā)展起來的d固定化細胞技術(shù)先于固定化酶技術(shù)解析：固

10、定化細胞技術(shù)是在固定化酶技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，解決了固定化酶不能催化一系列反應(yīng)的問題，因此固定化酶技術(shù)先于固定化細胞技術(shù)。答案：ab級能力訓(xùn)練7某實驗小組進行固定化酵母細胞的制備，并開展游離酵母和固定化酵母發(fā)酵產(chǎn)酒酒精度的比較。請回答下列問題：(1)下圖中鈣離子的作用是使膠體聚沉，海藻酸鹽起_的作用。凝膠珠(2)該小組將制備好的固定化酵母與游離酵母分別放在一定的條件下發(fā)酵，定時記錄發(fā)酵液中酒精度的變化。產(chǎn)酒酒精度的比較時間/d024681012游離酵母01.02.13.23.94.34.6固定化酵母02.54.25.05.46.06.4實驗過程中的“在一定的條件下發(fā)酵”的條件是_，要求條件相

11、同是為了確保_。由表可知，固定化酵母和游離酵母發(fā)酵都能產(chǎn)生酒精，但固定化酵母在發(fā)酵前期的延遲期比游離酵母發(fā)酵前期的延遲期要_。解析：(1)海藻酸鹽起載體的作用，用于包埋酵母細胞。(2)酵母菌酒精發(fā)酵過程是細胞內(nèi)酶的催化過程，需要在適宜的溫度、ph等條件下進行。兩組實驗的條件相同，才能夠確保無關(guān)變量相同，即遵循單一變量原則。由表可知，在12天的發(fā)酵時間里，固定化酵母發(fā)酵產(chǎn)酒酒精度從0度到6.4度，游離酵母發(fā)酵產(chǎn)酒酒精度從0度到4.6度，而且固定化酵母發(fā)酵產(chǎn)酒精度在第4天即達到4.2度，這就表明固定化酵母的延遲期短。答案：(1)包埋酵母細胞(或載體)(2)適宜的溫度、ph等單一變量短8下圖甲表示制

12、備固定化酵母細胞的某步操作，圖乙是利用固定化酵母細胞進行酒精發(fā)酵的示意圖，請據(jù)圖分析回答：圖甲圖乙(1)圖甲中x溶液為_，其作用是_。(2)某同學(xué)在圖甲步驟結(jié)束后得到圖丙所示的實驗結(jié)果，出現(xiàn)此結(jié)果的可能原因有海藻酸鈉濃度過_(填“高”或“低”)或注射器中的混合液推進速度過_(填“快”或“慢”)或注射器距離液面太_(填“遠”或“近”)。圖丙(3)圖甲中制備的凝膠珠用_后再轉(zhuǎn)移到圖乙裝置中，發(fā)酵過程中攪拌的目的是_。答案：(1)cacl2溶液使海藻酸鈉與酵母細胞混合液形成凝膠珠(2)高快近(3)蒸餾水洗滌使培養(yǎng)液與酵母細胞充分接觸9固定化酶是20世紀60年代迅速發(fā)展起來的一種技術(shù)。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)科研

13、人員利用雙重固定法，即采用戊二醛作交聯(lián)劑(使酶相互連接)，海藻酸鈉作為包埋劑來固定小麥酯酶，研究固定化酶的性質(zhì)，并對其最佳固定條件進行了探究。下圖顯示的是部分研究結(jié)果(注：酶活力為固定化酶催化化學(xué)反應(yīng)的總效率，包括酶活性和酶的數(shù)量)，分析回答下列問題。(1)從對溫度變化適應(yīng)性和應(yīng)用范圍的角度分析，由甲圖所示結(jié)果可以得出的結(jié)論是：_。(2)乙圖曲線表明濃度為_的海藻酸鈉包埋效果最好，當海藻酸鈉濃度較低時，酶活力較低的原因是_。(3)固定化酶的活力隨使用次數(shù)的增多而下降，由丙圖可知，固定化酯酶一般可重復(fù)使用_次，之后酶活力明顯下降。(4)固定小麥酯酶不僅采用海藻酸鈉直接包埋，而且用戊二醛作交聯(lián)劑，

14、這是因為_。答案：(1)固定化酯酶比游離酯酶對溫度變化適應(yīng)性更強且應(yīng)用范圍較廣(2)3%海藻酸鈉濃度較低時包埋不緊密，酶分子容易漏出，數(shù)量不足(3)3(4)酶分子很小，很容易從包埋材料中漏出10下面是制備固定化酵母細胞的實驗步驟，請回答：酵母細胞的活化配制cacl2溶液配制海藻酸鈉溶液海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合固定化酵母細胞。(1)在_狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復(fù)_狀態(tài)。活化前應(yīng)選擇足夠大的容器，因為酵母細胞活化時_。(2)影響實驗成敗的關(guān)鍵步驟是_。(3)如果海藻酸鈉濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細胞數(shù)目_。(4)觀察形成凝膠珠的顏色和形狀，如果顏色

15、過淺，說明_；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說明_。(5)固定化酶技術(shù)一般不采用包埋法固定化，原因是_。解析：微生物一般在缺水干燥環(huán)境中進入休眠狀態(tài)，活化就是讓處于休眠狀態(tài)的微生物恢復(fù)正常生活狀態(tài)。因為酵母細胞活化時體積會增大，所以活化前應(yīng)選擇足夠大的容器。在此實驗中，配制海藻酸鈉溶液是影響實驗成敗的關(guān)鍵步驟。如果海藻酸鈉濃度過低，形成凝膠珠包埋酵母細胞數(shù)目就會減少；觀察形成凝膠珠的顏色和形狀，如果顏色過淺，說明固定化酵母細胞數(shù)目較少，如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說明海藻酸鈉濃度偏高，制作失敗，需要重新配制；因為酶分子很小，容易從包埋材料中漏出，所以制備固定化酶一般不宜用包埋法。答案

16、：(1)缺水正常的生活體積增大(2)配制海藻酸鈉溶液(3)少(4)固定化酵母細胞數(shù)目較少海藻酸鈉濃度偏高，制作失敗(5)酶分子很小，容易從包埋材料中漏出11某一實驗小組的同學(xué)，欲通過制備固定化酵母細胞進行葡萄糖溶液發(fā)酵實驗，實驗材料及用具齊全。(1)酵母細胞的固定采用的方法是_。(2)請完善該實驗小組的同學(xué)在制備固定化酵母細胞過程的步驟：配制cacl2溶液時應(yīng)用蒸餾水。海藻酸鈉溶液應(yīng)用_加熱。海藻酸鈉溶液必須_才能加入酵母細胞。注射器中的海藻酸鈉和酵母細胞的混合物應(yīng)滴入_中形成_。(3)該實驗小組用如圖所示的裝置來進行葡萄糖發(fā)酵。為使該實驗中所用到的固定化酵母細胞可以反復(fù)運用，實驗過程中，一定要在_條件下進