課下提能訓(xùn)練酵母細(xì)胞的固定化

1、課下提能訓(xùn)練(十一) 酵母細(xì)胞的固定化 *1下列屬于固定化酶應(yīng)用特點(diǎn)的是( )可以被反復(fù)利用 有利于酶與產(chǎn)物分離 能自由出入載體 一種固定化酶只 催化一種酶促反應(yīng) 酶多用包埋法固定化A .B .C .D .解析：選 C 酶被固定化后可與產(chǎn)品分離， 故可反復(fù)使用， 但不能自由出入依附的載體。 通常情況下固定化酶種類單一，所以只催化一種酶促反應(yīng)。2. 下列關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述，錯(cuò)誤的是 ( )A .從操作角度來(lái)考慮，固定化細(xì)胞比固定化酶更容易B 固定化細(xì)胞比固定化酶對(duì)酶活性的影響更小C .固定化細(xì)胞固定的是一種酶D .將微生物的發(fā)酵過(guò)程變成連續(xù)的酶促反應(yīng)應(yīng)選擇固定化細(xì)胞技術(shù)解析： 選 C

2、 細(xì)胞內(nèi)有許多種酶，因此固定化細(xì)胞固定的是一系列酶。3. 下列關(guān)于使用固定化酶生產(chǎn)高果糖漿的說(shuō)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(jìn)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A .B .C .D .解析：選C 高果糖漿的生產(chǎn)需要使用葡萄糖異構(gòu)酶，錯(cuò)誤；在反應(yīng)柱內(nèi)的底端裝上分布著許多小孔的篩板，防止固定化酶漏出，錯(cuò)誤；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，正確；反應(yīng)柱能連續(xù)使用多次，降低了生產(chǎn)成本，提高了果糖的產(chǎn)量和質(zhì)量， 正確。4. 相對(duì)固定化酶而言，

3、固定化細(xì)胞對(duì)酶的活性影響較小，根本原因是()A 避免了細(xì)胞破碎、酶的提取純化過(guò)程B 固定化細(xì)胞在多種酶促反應(yīng)中連續(xù)發(fā)揮作用C 催化反應(yīng)結(jié)束后，能被重復(fù)利用D 細(xì)胞結(jié)構(gòu)保證了各種酶在細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)中有效地發(fā)揮作用解析： 選 D 固定化細(xì)胞維持了細(xì)胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性， 為酶充分發(fā)揮作用提供了穩(wěn)定的環(huán) 境。5有關(guān)制備固定化酵母細(xì)胞的敘述，正確的是（）CaCI 2溶液需要加A 首先用蒸餾水把干酵母、CaCl2、海藻酸鈉配制成溶液，但配制執(zhí)八、B .配制海藻酸鈉溶液時(shí)不需要加熱，因?yàn)楹Ｔ逅徕c在水中溶解速度很快C 配制酵母細(xì)胞海藻酸鈉溶液，要用玻璃棒攪拌，使酵母細(xì)胞與海藻酸鈉混合均勻D 酵母細(xì)胞溶液首先要和

4、 CaCI 2溶液混合解析：選C 配制CaCI 2溶液不需加熱；配制海藻酸鈉溶液需要加熱，直至將海藻酸鈉完全溶化；溶化好的海藻酸鈉冷卻至室溫后加入活化的酵母細(xì)胞，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，使其混?均勻。6試分析下圖中，哪一種與用海藻酸鈉作載體制備的固定化酵母細(xì)胞相似（）解析：選D A是吸附法，常用于將酶固定；B是化學(xué)結(jié)合法，多用于酶的固定；C和D是包埋法，C 一般是將細(xì)胞包埋在細(xì)微網(wǎng)格里,D是將細(xì)胞包埋在凝膠中。制備固定化酵母細(xì)胞用的是包埋法，即將酵母菌包埋在海藻酸鈉制成的凝膠中，所以與D相似。7用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵葡萄糖溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)無(wú)酒精產(chǎn)生，其原因不可能是（）A 發(fā)酵瓶加了塞子B 瓶?jī)?nèi)氧氣充足，進(jìn)行了

5、有氧呼吸C 固定化的凝膠珠內(nèi)可能沒(méi)有酵母細(xì)胞D 所謂的葡萄糖溶液可能是其他物質(zhì)解析：選A 固定化酵母細(xì)胞在無(wú)氧狀態(tài)下發(fā)酵葡萄糖溶液，產(chǎn)生酒精，而有氧時(shí)不產(chǎn)生酒精，發(fā)酵瓶加塞子有利于營(yíng)造無(wú)氧環(huán)境利于酒精的產(chǎn)生。&下列有關(guān)制備固定化酵母細(xì)胞的敘述，錯(cuò)誤的是（）A .溶解海藻酸鈉時(shí)，最好采用持續(xù)加熱的方法B 溶化好的海藻酸鈉溶液必須冷卻至室溫后才能加入酵母細(xì)胞C 如果海藻酸鈉溶液濃度過(guò)低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目會(huì)較少D .制備凝膠珠時(shí)要以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到CaCI 2溶液中解析：選A 溶解海藻酸鈉，最好采用小火或間斷加熱的方法，如果加熱太快，海藻酸 鈉會(huì)發(fā)生焦糊

6、。9 下列有關(guān)固定化酶和固定化細(xì)胞的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A 與普通酶相同，固定化酶活性的發(fā)揮也需適宜的溫度和pHB固定化細(xì)胞發(fā)揮作用除了需要適宜的溫度、pH，還需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)C 固定化酶和固定化細(xì)胞的共同點(diǎn)是所固定的酶都在細(xì)胞外起作用D 固定化酶和固定化細(xì)胞都能反復(fù)使用，但酶的活性可能會(huì)下降解析：選C 酶活性的正常發(fā)揮都需要適宜的溫度和pH。固定化細(xì)胞是活細(xì)胞，其發(fā)揮作用除了需要適宜的溫度、pH夕卜，還需要有機(jī)營(yíng)養(yǎng)的供應(yīng)。固定化酶所固定的酶都在細(xì)胞外起作用；固定化細(xì)胞所固定的酶有的在細(xì)胞外起作用，有的在細(xì)胞內(nèi)起作用。 固定化酶和固定化細(xì)胞都能反復(fù)使用，但酶的活性會(huì)隨使用次數(shù)的增加而下降。10.

7、下列有關(guān)用海藻酸鈉作為載體固定酶母細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是（）A 溶化海藻酸鈉應(yīng)采用酒精燈小火或間斷加熱B .海藻酸鈉的濃度過(guò)低，形成的凝膠珠內(nèi)包埋的細(xì)胞會(huì)偏少C 在酵母細(xì)胞的活化和配制 CaCl2溶液過(guò)程均需使用蒸餾水D 利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵，糖類的作用只是作為反應(yīng)底物解析：選D 配制海藻酸鈉溶液時(shí)， 應(yīng)采用酒精燈小火或間斷加熱，促進(jìn)溶解，若加熱太快，海藻酸鈉會(huì)發(fā)生焦糊；如果海藻酸鈉的濃度過(guò)低，形成的凝膠珠顏色過(guò)淺，所包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目較少； 在酵母細(xì)胞的活化和配制 CaCl2溶液時(shí)，為避免雜菌污染，應(yīng)使用蒸餾 水;利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵，糖類可作為反應(yīng)底物， 同時(shí)也為酵母細(xì)胞提供

8、碳源和能量。11 （2019江蘇名校月考）如圖表示科研人員利用固定化葡萄糖異構(gòu)酶生產(chǎn)高果糖漿的 過(guò)程，相關(guān)敘述正確的是 （）打捽制閥 d輔A 固定葡萄糖異構(gòu)酶時(shí)，采用方法2比方法3對(duì)酶的活性影響要小B.在生產(chǎn)過(guò)程中，需嚴(yán)格控制好pH、溫度、溶解氧等環(huán)境因素C 在生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)控制閥調(diào)節(jié)果糖流出的速率以保證反應(yīng)充分進(jìn)行D 由于固定化葡萄糖異構(gòu)酶活性不會(huì)降低，故此反應(yīng)柱可持續(xù)用于生產(chǎn)解析：選C 方法2比方法3對(duì)酶活性的影響更大；酶活性受溫度、pH的影響，但不受溶解氧的影響；一定時(shí)間后酶活性會(huì)降低。12 固定化酶具有易與反應(yīng)物、產(chǎn)物分離，可反復(fù)利用，有利于產(chǎn)物的純化等優(yōu)點(diǎn),因此在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用

9、。酶在固定化過(guò)程中其活性會(huì)受固定的時(shí)間和溫度影響，如圖 所示。據(jù)此分析錯(cuò)誤的是 ()吉聳蘆穴?A 固定化酶更適合米用化學(xué)結(jié)合法和包埋法B 固定時(shí)間短酶相對(duì)活性較低的原因可能是酶未完全足量地被固定C 固定溫度為50 C時(shí)，酶相對(duì)活性低的原因可能是在該溫度下部分酶失活D .酶的最佳固定條件為固定化時(shí)間3 h左右，溫度45 C左右解析：選A酶分子較小，容易從包埋材料中漏出，因此固定化酶更適合采用化學(xué)結(jié)合 法和物理吸附法；固定時(shí)間短酶相對(duì)活性較低的原因可能是酶未完全足量地被固定；酶活性易受溫度影響，固定溫度為50 C時(shí)，酶相對(duì)活性低的原因可能是在該溫度下部分酶失活；根據(jù)曲線圖可知，酶的最佳固定條件為固

10、定化時(shí)間3 h左右，溫度45 C左右。13. 下面是制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)回答：酵母細(xì)胞的活化t配制CaCI 2溶液t配制海藻酸鈉溶液t海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合t固定化酵母細(xì)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)?；罨皯?yīng)選擇足夠大的容器，因?yàn)榻湍讣?xì)胞活化時(shí)固定化細(xì)胞技術(shù)一般采用包埋法，而固定化酶常用和(3) 影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟是 。(4) 海藻酸鈉溶化過(guò)程的注意事項(xiàng)是 。(5) 如果海藻酸鈉濃度過(guò)低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目。如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說(shuō)明 。解析：在缺水狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)。 活化就是讓處于休

11、眠狀態(tài)的微生物重新恢 復(fù)正常的生活狀態(tài)。由于酵母菌活化時(shí)體積會(huì)變大，活化前應(yīng)選擇足夠大的容器。固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間的技術(shù)。其中固定化細(xì)胞常采用包埋法，而固定化酶常用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法，原因是細(xì)胞體積大， 而酶分子體積小，個(gè)體大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合，而個(gè)體小的酶容易從包埋材料中漏出。海藻酸鈉 溶化時(shí)應(yīng)用小火或間斷加熱，期間還要不斷攪拌，防止焦糊。答案：（1）缺水 正常生活體積會(huì)增大（2）化學(xué)結(jié)合法物理吸附法（3）配制海藻酸鈉溶液（4）小火或間斷加熱，不斷攪拌（5）較少 海藻酸鈉的濃度偏高，制作失敗14. 如圖1為人工種子生產(chǎn)過(guò)程示意圖，圖2為

12、圖1中過(guò)程的相關(guān)操作，據(jù)圖分析回答下面的問(wèn)題：葉組織決圏1劇2（1）圖1中，過(guò)程分別稱為 。（2）圖2中，包埋形成人工種子過(guò)程中，加熱溶解海藻酸鈉時(shí)需注意用加熱，然后將溶化好的海藻酸鈉溶液 后，加入胚狀體充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?。?） 剛生產(chǎn)的人工種子需要在CaCl2溶液中浸泡一段時(shí)間，其目的是使人工種子（4）若用圖2的方法“制備固定化酵母細(xì)胞”，海藻酸鈉溶液的濃度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較大，若濃度過(guò)高，則 ,通常評(píng)價(jià)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果主要是觀察凝膠珠的（5）制備固定化酶則不宜用此方法，原因是 。解析：（1）葉組織塊經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再分化后形成胚狀體。（2）包埋人工種子過(guò)程中，加熱溶解海藻酸鈉時(shí)需用小火或間斷

13、加熱，以防止焦糊，冷卻至室溫后再加入胚狀體充分混勻。（3）將剛生產(chǎn)的人工種子浸泡在CaCl2溶液中一段時(shí)間，使人工種子形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。（4）制備固定化酵母細(xì)胞時(shí)海藻酸鈉溶液的濃度過(guò)高不易形成凝膠珠，通常通過(guò)觀察 凝膠珠的顏色和形狀來(lái)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，淺黃色，球形或橢圓形的凝膠珠為最佳。（5）由于酶分子小，容易從包埋材料中漏出，所以不易用包埋法。答案：（1）脫分化、再分化（2）小火（或間斷）冷卻（至室溫）形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)不易形成凝膠珠顏色和形狀（5）酶分子很小，容易從包埋材料中漏出15. 已知固定化酶技術(shù)可應(yīng)用于高濃度有機(jī)廢水的處理，科研人員對(duì)固定化蛋白酶進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)一：選擇大孔樹(shù)脂、活性

14、炭和硅膠為載體制備固定化蛋白酶，三種載體固定化效 果如圖1。實(shí)驗(yàn)二：各取 pH分別為4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0的高濃度污水 500 mL，分別與 等量不同載體的固定化酶混合，在37 C水浴中反應(yīng)6 h。測(cè)定每個(gè)反應(yīng)器中氨基酸的生成速率，結(jié)果如圖2。（1）由圖1可知，三種載體蛋白酶固定化率最高的是 。與直接使用水溶性酶相比，固定化酶處理高濃度污水的優(yōu)點(diǎn)是 。（2）實(shí)驗(yàn)二的自變量是 ,因變量是 無(wú)關(guān)變量是（至少寫(xiě)兩點(diǎn)）。（3）從圖 2 中可得出的結(jié)論： ;解析：（1）由圖1可知，三種載體蛋白酶固定化率最高的是活性炭，與直接使用水溶性 酶相比，固定化酶處理高濃度污水的優(yōu)點(diǎn)是可反復(fù)利用和易與反應(yīng)物分離。（2）由圖2可知，實(shí)驗(yàn)二的自變量是 pH和三種載體固定化酶，因變量是氨基酸的產(chǎn)生速率，無(wú)關(guān)變量是