《酵母細(xì)胞的固定化》試題庫(kù)2

《酵母細(xì)胞的固定化》試題庫(kù)題組1一、固定化酶的應(yīng)用實(shí)例(1)能將葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖的酶是葡萄糖異構(gòu)酶。(2)固定化酶技術(shù)使用的反應(yīng)柱上的孔應(yīng)滿足酶顆粒無(wú)法通過(guò)，反應(yīng)溶液自由通過(guò)，若反應(yīng)物顆粒過(guò)大則不能用此法。二、固定化細(xì)胞技術(shù)(1)固定化酶和固定化細(xì)胞是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。其中細(xì)胞多采用包埋法固定化。(2)包埋法固定化細(xì)胞是將微生物細(xì)胞均勻地包埋在不溶于水的多孔性載體中。常用的載體有明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等。三、實(shí)驗(yàn)操作1．制備固定化酵母細(xì)胞(1)酵母細(xì)胞的活化：向干酵母中加入蒸餾水，攪拌混勻。(2)配制CaCl2溶液：向無(wú)水CaCl2加入蒸餾水，充分溶解。(3)配制海藻酸鈉溶液：酒精燈加熱時(shí)要用小火或間斷加熱，且邊加熱邊攪拌，直至完全溶化，最后用蒸餾水定容。(4)海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合。(5)固定化酵母細(xì)胞：以恒定速度緩慢將上述混合液滴加到CaCl2溶液中，形成凝膠珠，并在CaCl2溶液中浸泡。2．用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵將固定好的酵母細(xì)胞(凝膠珠)加入用于發(fā)酵的葡萄糖溶液后，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，同時(shí)有酒味散發(fā)。1．下列說(shuō)法中，哪項(xiàng)不是在應(yīng)用酶的過(guò)程中常遇見(jiàn)的一些實(shí)際問(wèn)題(D)A．酶與反應(yīng)物混合，產(chǎn)品難以提純B．酶在生物化學(xué)反應(yīng)中往往難以回收C．酶遇強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫等條件易失活D．酶作為催化劑，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)解析：蛋白質(zhì)是絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)，這一屬性不會(huì)因?yàn)槊傅墓潭ɑ淖儭?．下列不屬于固定化酶在利用時(shí)的特點(diǎn)的是(C)A．有利于酶與產(chǎn)物分離B．可以被反復(fù)利用C．能自由出入依附的載體D．一種固定化酶一般情況下不能催化一系列酶促反應(yīng)解析：固定化酶是將酶固定在一種載體上，因此它不能自由出入依附的載體。3．關(guān)于固定化酶技術(shù)的說(shuō)法正確的是(D)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(shì)在于能催化一系列的酶促反應(yīng)C．固定化酶中的酶無(wú)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(diǎn)是酶被固定在一定裝置內(nèi)，可重復(fù)利用；不足是無(wú)法同時(shí)解決一系列酶促反應(yīng)。4．下列關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述，正確的是(A)A．固定化細(xì)胞技術(shù)在多步連續(xù)催化反應(yīng)方面優(yōu)勢(shì)明顯B．固定化酶的應(yīng)用中，要控制好pH、溫度和溶解氧C．利用固定化酶降解水體中的有機(jī)磷農(nóng)藥，需提供適宜的營(yíng)養(yǎng)條件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：固定化細(xì)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(wú)氧參與的反應(yīng)不需控制溶解氧；利用固定化酶降解有機(jī)磷農(nóng)藥，農(nóng)藥是反應(yīng)底物，不需另外提供營(yíng)養(yǎng)；利用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵，糖類既作為反應(yīng)底物，又作為酵母細(xì)胞生命活動(dòng)的能源物質(zhì)。5．大分子反應(yīng)物應(yīng)采用的固定化技術(shù)和理由是(A)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(duì)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(duì)酶固定，利于大分子和酶的接觸C．固定化細(xì)胞技術(shù)；一般應(yīng)用化學(xué)結(jié)合法或物理吸附法對(duì)細(xì)胞固定，利于大分子和細(xì)胞的接觸D．固定化細(xì)胞技術(shù)；一般應(yīng)用包埋法對(duì)細(xì)胞固定，利于大分子和細(xì)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(duì)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(xì)胞技術(shù)，則一般用包埋法對(duì)細(xì)胞固定，由于大分子顆粒比較大，反應(yīng)物難以進(jìn)入包埋細(xì)胞的網(wǎng)格或顆粒，不利于反應(yīng)的進(jìn)行。6．對(duì)固定化細(xì)胞的敘述，正確的是(C)A．催化效率高，低耗能、低污染B．對(duì)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(jiǎn)單，但反應(yīng)效果可能很低解析：參照固定化細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)。7．在制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中，CaCl2溶液的作用是(C)A．用于調(diào)節(jié)溶液pHB．用于進(jìn)行離子交換C．用于膠體聚沉D．用于為酵母菌提供Ca2＋解析：海藻酸鈉膠體在CaCl2這種電解質(zhì)溶液的作用下，發(fā)生聚沉，形成凝膠珠，其作用機(jī)理是由于鹽離子的電荷與膠體微粒電荷相互吸引，形成更大的膠體顆粒，類似于人體紅細(xì)胞與抗凝集素之間的凝集反應(yīng)。8．某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中制備固定化酵母細(xì)胞，下面是其實(shí)驗(yàn)的步驟環(huán)節(jié)，那么他遵循的實(shí)驗(yàn)步驟順序應(yīng)該是(D)①配制CaCl2溶液②海藻酸鈉溶化③海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合④酵母細(xì)胞活化⑤固定化酵母細(xì)胞A．①②③④⑤B．④①③②⑤C．④⑤②①③D．④①②③⑤解析：制備固定化酵母細(xì)胞的正確步驟為：酵母細(xì)胞活化→配制CaCl2溶液→海藻酸鈉溶化→海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合→固定化酵母細(xì)胞。9．酶制劑、固定化酶、固定化細(xì)胞已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(A)A．90℃高溫會(huì)使TaqDNA聚合酶失去催化活性B．制備固定化酶的方法主要有包埋法、交聯(lián)法和吸附法等C．固定化酶固定時(shí)可能會(huì)造成酶的損傷而影響活性D．固定化細(xì)胞可以催化一系列酶促反應(yīng)解析：TaqDNA聚合酶是一種用于PCR技術(shù)的耐高溫的酶，90℃的高溫不會(huì)讓該酶失活。10．研究認(rèn)為，用固定化酶技術(shù)處理污染物是很有前途的，如將大腸桿菌得到的三磷酸酯酶固定到尼龍膜上制成制劑，可用于降解殘留在土壤中的有機(jī)磷農(nóng)藥，與微生物降解相比，其作用不需要適宜的(D)A．溫度B．酸堿度C．水分D．營(yíng)養(yǎng)解析：酶和細(xì)胞的正?；顒?dòng)都需要一定的條件，如溫度、酸堿度、水分等，但是酶本身是一種大分子物質(zhì)，不需要營(yíng)養(yǎng)，而細(xì)胞的生活離不開(kāi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。11．固定化酶是20世紀(jì)60年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù)。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)科研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(lái)固定小麥酯酶，研究固定化酶的性質(zhì)，并對(duì)其最佳固定條件進(jìn)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(wèn)題。(1)從對(duì)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______________________________________________________。(2)乙圖曲線表明濃度為_(kāi)_________的海藻酸鈉包埋效果最好，當(dāng)海藻酸鈉濃度較低時(shí)，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，這是因?yàn)開(kāi)____________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)固定化酯酶比游離酯酶對(duì)溫度變化適應(yīng)性更強(qiáng)且應(yīng)用范圍較廣(2)3%海藻酸鈉濃度較低時(shí)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12．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→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合→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)________。(2)影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟是_________________________________________________________________。(3)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________。(4)觀察形成凝膠珠的顏色和形狀，如果顏色過(guò)淺，說(shuō)明____________________；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說(shuō)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(jìn)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?yàn)榻湍讣?xì)胞活化時(shí)體積會(huì)增大，所以活化前應(yīng)選擇足夠大的容器。在此實(shí)驗(yàn)中，配制海藻酸鈉溶液是影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟。如果海藻酸鈉濃度過(guò)低，形成凝膠珠包埋酵母細(xì)胞數(shù)目就會(huì)減少；觀察形成凝膠珠的顏色和形狀，如果顏色過(guò)淺，說(shuō)明固定化酵母細(xì)胞數(shù)目較少，如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說(shuō)明海藻酸鈉濃度偏高，制作失敗，需要重新配制；因?yàn)槊阜肿雍苄?，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?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(xì)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13．釀造工業(yè)中經(jīng)常使用酵母菌，某科研小組對(duì)固定化技術(shù)在釀酒酵母上的應(yīng)用做了一些研究。下表是海藻酸鈉濃度和氯化鈣濃度對(duì)固定化酵母的影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表，下圖是在相同的發(fā)酵條件下，固定化酵母細(xì)胞與游離酵母細(xì)胞3次循環(huán)發(fā)酵的糖度變化比較曲線圖，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。海藻酸鈉/%232323CaCl2/%222333444固定化強(qiáng)度/g·30個(gè)－1930950990103011001140117011701160酒精量/%殘?zhí)橇?%(1)固定酵母細(xì)胞的方法常用__________法，實(shí)驗(yàn)中要注意將剛?cè)芑玫暮Ｔ逅徕c溶液__________后，加入已活化的酵母細(xì)胞，進(jìn)行充分?jǐn)嚢琛?2)Ca2＋是決定海藻酸鈉固定化酵母機(jī)械強(qiáng)度的重要因素，根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，隨著Ca2＋濃度的增加，固定化酵母的強(qiáng)度__________，最終選擇海藻酸鈉與氯化鈣的濃度分別為_(kāi)_________時(shí)固定化效果好。海藻酸鈉是一種多孔性載體，在一定濃度范圍內(nèi)選擇較低的海藻酸鈉的濃度進(jìn)行固定化酵母，產(chǎn)生酒精量較高的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)比較曲線圖可以看出，__________發(fā)酵速度較快，游離酵母在重復(fù)使用__________次后，其活性完全喪失，由此可見(jiàn)固定化酵母細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)細(xì)胞常用包埋法固定，剛?cè)芑玫暮Ｔ逅徕c要冷卻到室溫后再加入酵母細(xì)胞，防止高溫殺死酵母細(xì)胞。(2)由表中數(shù)據(jù)可見(jiàn)，隨著Ca2＋濃度的增加，固定化酵母的強(qiáng)度逐漸增大并趨于穩(wěn)定；固定化效果最好的，除看固定化強(qiáng)度外還要看產(chǎn)酒精量；一定范圍內(nèi)海藻酸鈉濃度較低，則凝膠珠的相對(duì)滲透性較強(qiáng)，利于底物的進(jìn)入和產(chǎn)物的排出。(3)比較a、b、c圖，可見(jiàn)固定化酵母細(xì)胞作用下殘?zhí)橇枯^低，而游離酵母在使用2次后則失去作用，即固定化酵母細(xì)胞可以重復(fù)使用。答案：(1)包埋冷卻(2)增加2%、4%凝膠珠的相對(duì)滲透性較強(qiáng)，利于底物的進(jìn)入和產(chǎn)物的排出(3)固定化酵母2可以重復(fù)使用題組21.下列說(shuō)法中,哪項(xiàng)不是在應(yīng)用酶的過(guò)程中常遇見(jiàn)的一些實(shí)際問(wèn)題?()A.酶與反應(yīng)物混合,產(chǎn)品難以提純B.酶在生物化學(xué)反應(yīng)中往往難以回收C.酶遇強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫等條件易失活D.酶作為催化劑,絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)解析:酶的作用條件比較溫和,易受溫度、酸堿度的影響;酶在生物化學(xué)反應(yīng)中與反應(yīng)物、產(chǎn)物混合在一起,很難回收,影響產(chǎn)品質(zhì)量。這些都是酶應(yīng)用過(guò)程中常遇見(jiàn)的一些問(wèn)題。答案:D2.右圖所示為應(yīng)用固定化酵母進(jìn)行葡萄糖發(fā)酵的裝置,下列說(shuō)法中不正確的是()A.為使固定化酵母可以反復(fù)使用,實(shí)驗(yàn)過(guò)程一定要在無(wú)菌條件下進(jìn)行B.加入反應(yīng)液后應(yīng)保持活塞1始終打開(kāi),活塞2則必須關(guān)閉C.裝置的長(zhǎng)導(dǎo)管主要是為了釋放CO2并防止雜菌進(jìn)入反應(yīng)柱D.加入的反應(yīng)液濃度不能過(guò)高以免酵母細(xì)胞因失水過(guò)多而死亡解析:加入反應(yīng)液后應(yīng)關(guān)閉活塞1和活塞2。答案:B3.下列有關(guān)固定化酶技術(shù)的敘述,正確的是()A.固定化酶只是在細(xì)胞內(nèi)才能發(fā)揮作用B.固定化酶能提高酶的利用率C.酶的固定是酶分離純化的常用方法D.固定化酶的固定化方式就是吸附在固體表面上解析:制成固定化酶的步驟是酶的生產(chǎn)、提取、酶的分離純化、酶的固定化。制成固定化酶的方法有吸附在固體表面,將酶相互連接起來(lái),將酶包埋在細(xì)微的網(wǎng)格里等。固定化酶能重復(fù)利用,從而提高了酶的利用率。酶在條件適宜時(shí),既能在細(xì)胞內(nèi)起作用,也能在細(xì)胞外起作用,制成的固定化酶,主要是在細(xì)胞外發(fā)揮作用。答案:B4.固定化細(xì)胞常用包埋法固定化,原因是()A.包埋法固定化操作最簡(jiǎn)便B.包埋法對(duì)酶活性的影響最小C.包埋法固定化具有普遍性D.細(xì)胞體積大,難以被吸附或結(jié)合解析:細(xì)胞體積大,體積大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合。答案:D5.下圖所示的固定化方式中,適宜固定化酶的方法是()A.①②③B.①②C.②③ D.①③解析:①為化學(xué)結(jié)合法,②為包埋法,③為物理吸附法。固定化酶適宜用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。答案:D6.固定化細(xì)胞技術(shù)與固定化酶技術(shù)相比,所具備的特點(diǎn)是()A.成本更低、操作更容易、不能連續(xù)生產(chǎn)B.成本更高、操作更難、不能連續(xù)生產(chǎn)C.成本更低、操作更容易、能連續(xù)生產(chǎn)D.成本更低、操作更難、能連續(xù)生產(chǎn)解析:酶是由細(xì)胞合成的,酶分子很小,比較難固定,而細(xì)胞相對(duì)較大,相對(duì)容易固定,而且無(wú)需再進(jìn)行酶的提取,同時(shí)可以催化一系列反應(yīng),因而固定化細(xì)胞制備的成本更低,操作更容易,并且能連續(xù)生產(chǎn)。答案:C7.下列有關(guān)固定化酶和固定化細(xì)胞的說(shuō)法,不正確的是()A.與普通酶相同,固定化酶活性的發(fā)揮需要適宜的溫度和pHB.固定化細(xì)胞發(fā)揮作用除了需要適宜的溫度、pH外,還需要有機(jī)營(yíng)養(yǎng)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,但酶的活性可能下降解析:固定化酶的活性受溫度、pH等因素的影響,固定化細(xì)胞發(fā)揮作用受溫度、pH和有機(jī)營(yíng)養(yǎng)等因素的影響。固定化細(xì)胞所用的酶若是胞內(nèi)酶,則在細(xì)胞內(nèi)起作用,這要求酶的作用底物能夠自由通過(guò)細(xì)胞膜,若是分泌到細(xì)胞外的酶,則在細(xì)胞外起作用;固定化酶是在胞內(nèi)起作用的。固定化酶和固定化細(xì)胞都能反復(fù)使用,原則上酶的活性不變,但在現(xiàn)實(shí)操作中,受環(huán)境等因素的影響,酶的活性可能下降。答案:C8.下列關(guān)于酶和固定化酵母細(xì)胞的研究與應(yīng)用的敘述,錯(cuò)誤的是()A.從酶的固定方式看,吸附法比化學(xué)結(jié)合法對(duì)酶活性影響小B.作為消化酶使用時(shí),蛋白酶制劑以口服方式給藥C.尿糖試紙含有固定化的葡萄糖酶和過(guò)氧化氫酶,可以反復(fù)使用D.將海藻酸鈉凝膠珠用無(wú)菌水沖洗,目的是洗去CaCl2和雜菌解析:酶的固定方式有包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法,物理吸附的過(guò)程是利用吸附劑本身的表面張力,對(duì)附近的分子產(chǎn)生吸附作用,吸附劑不會(huì)與被吸附物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使其發(fā)生性質(zhì)改變,所以吸附法對(duì)酶活性影響很小。消化酶在人體消化道內(nèi)發(fā)揮作用,蛋白酶制劑一般在最外面加上糖衣后通過(guò)口服方式給藥。尿糖試紙是一種酶試紙,是將葡萄糖氧化酶、過(guò)氧化氫酶和某種無(wú)色化合物固定在紙條上,制成測(cè)試尿糖含量的酶試紙,這種酶試紙與尿液相遇時(shí),很快會(huì)因?yàn)槟蛞褐衅咸烟呛康亩嗌俣尸F(xiàn)一定的顏色,再次使用時(shí)顏色會(huì)有掩蓋作用,所以不能反復(fù)利用。制備固定化酵母細(xì)胞時(shí),將海藻酸鈉凝膠珠用無(wú)菌水沖洗的目的是洗去CaCl2和雜菌,防止凝膠珠硬度過(guò)大和雜菌的污染。答案:C9.下面是制備固定化酵母細(xì)胞的步驟,其中排列順序正確的是()①配制CaCl2溶液②配制海藻酸鈉溶液③海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合④酵母細(xì)胞的活化⑤固定化酵母細(xì)胞A.①②③④⑤B.④①③②⑤C.④⑤②①③ D.④①②③⑤解析:制備固定化酵母細(xì)胞的基本步驟是:酵母細(xì)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(xì)胞混合→固定化酵母細(xì)胞。答案:D10.將谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸的發(fā)酵過(guò)程變?yōu)檫B續(xù)的酶反應(yīng),應(yīng)當(dāng)固定;若將谷氨酸棒狀桿菌內(nèi)的蛋白質(zhì)變成氨基酸,應(yīng)當(dāng)固定()A.谷氨酸棒狀桿菌蛋白酶和肽酶B.谷氨酸棒狀桿菌谷氨酸棒狀桿菌C.蛋白酶蛋白酶D.蛋白酶谷氨酸棒狀桿菌解析:谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸是連續(xù)的酶反應(yīng),應(yīng)固定谷氨酸棒狀桿菌;蛋白質(zhì)變成氨基酸是蛋白酶的作用,應(yīng)固定蛋白酶和肽酶。答案:A11.下列關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述,正確的是()A.固定化細(xì)胞技術(shù)在多步連續(xù)催化反應(yīng)方面優(yōu)勢(shì)明顯B.固定化酶的應(yīng)用中,要控制好pH、溫度和溶解氧C.利用固定化酶降解水體中有機(jī)磷農(nóng)藥,需提供適宜的營(yíng)養(yǎng)條件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:A項(xiàng)中,固定化細(xì)胞技術(shù)最大的用途就是連續(xù)催化反應(yīng)。B項(xiàng)中,不需控制溶解氧;C項(xiàng)中,不需各種營(yíng)養(yǎng)條件;D項(xiàng)中,糖類的作用不只是作為反應(yīng)底物,還是酵母菌的碳源和能源物質(zhì)。答案:A12.(2015江蘇高考)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.固定化酶的主要目的是實(shí)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(xì)胞用于生產(chǎn)能分泌到細(xì)胞外的產(chǎn)物D.凝膠與被包埋細(xì)胞之間不是通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合答案:B解析:固定化酶可以反復(fù)使用,其主要目的就是實(shí)現(xiàn)酶的重復(fù)利用;限制固定化酶的因素是溫度、pH等,而不是溶解氧的多少;細(xì)胞分泌到細(xì)胞外的產(chǎn)物人們才容易分離,所以固定化細(xì)胞用于生產(chǎn)能分泌到細(xì)胞外的產(chǎn)物;凝膠與被包埋細(xì)胞之間并沒(méi)有通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合,僅僅是將包埋細(xì)胞通過(guò)凝膠固定住。13.酶已廣泛地應(yīng)用在食品、化工、輕紡、醫(yī)藥等領(lǐng)域。在應(yīng)用酶的過(guò)程中,常遇到酶很難回收再利用等實(shí)際問(wèn)題。固定在載體上的酶可以被反復(fù)利用。自20世紀(jì)70年代,在固定化酶技術(shù)的基礎(chǔ)上,又發(fā)展出了固定化細(xì)胞技術(shù)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)一般來(lái)說(shuō),酶更適合采用的固定化技術(shù)有和,而細(xì)胞多采用的固定化技術(shù)是。(2)稱取干酵母,放入內(nèi)有蒸餾水的小燒杯中攪拌至混合均勻,并放置1小時(shí)左右。其目的是。(3)配制海藻酸鈉溶液時(shí),需用酒精燈加熱時(shí),要注意,反復(fù)幾次。(4)將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至,再加入已活化的酵母細(xì)胞,充分?jǐn)嚢柚粱旌暇鶆颉?5)將裝有酵母細(xì)胞與海藻酸鈉溶液混合物的注射器,以恒定的速度滴加到配好的溶液中,形成,完成對(duì)酵母細(xì)胞的固定化。解析:(1)固定化技術(shù)包括化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法和包埋法。細(xì)胞體積大,而酶分子很小,體積大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合,而體積小的酶容易從包埋材料中漏出。(2)酵母菌在干燥時(shí),處于休眠狀態(tài),制成的固定化酵母細(xì)胞在發(fā)酵時(shí)酶活性較低且酵母菌增殖緩慢。所以要對(duì)酵母菌進(jìn)行活化,活化就是讓處于休眠狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)。(3)由于海藻酸鈉是多糖類物質(zhì),加熱時(shí)容易發(fā)生焦糊,所以在配制海藻酸鈉溶液時(shí),需酒精燈加熱溶化,要注意用小火或間斷加熱。(4)將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫,否則過(guò)高的溫度會(huì)殺死酵母菌。(5)裝有酵母細(xì)胞與海藻酸鈉溶液混合物的注射器,以恒定的速度滴加到配好的CaCl2溶液中,CaCl2的作用是使海藻酸鈉膠體發(fā)生聚沉,形成凝膠珠。答案:(1)化學(xué)結(jié)合法物理吸附法包埋法(2)使酵母細(xì)胞活化(3)用小火或間斷加熱(4)室溫(5)CaCl2凝膠珠14.下面是制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。酵母細(xì)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(xì)胞混合→固定化酵母細(xì)胞(1)在狀態(tài)下,微生物處于休眠狀態(tài)。活化就是讓處于休眠狀態(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?yàn)榻湍讣?xì)胞活化時(shí)。(2)影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟是。(3)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)目偏。(4)觀察形成凝膠珠的顏色和性狀,如果顏色過(guò)淺、呈白色,說(shuō)明;如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形,說(shuō)明。(5)固定化細(xì)胞一般采用包埋法固定,原因是

。(6)該實(shí)驗(yàn)中CaCl2溶液的作用是。解析:酵母菌在干燥時(shí),處于休眠狀態(tài),需加水活化,否則制成的固定化酵母細(xì)胞在發(fā)酵時(shí)酶活性較低且酵母菌增殖緩慢。由于細(xì)胞個(gè)體相對(duì)較大,不易從包埋材料中漏出,故細(xì)胞的固定化采用包埋法。海藻酸鈉膠體在CaCl2電解質(zhì)溶液中發(fā)生聚沉,形成凝膠珠。答案:(1)缺水正常的生活體積會(huì)增大(2)配制海藻酸鈉溶液(3)少(4)海藻酸鈉的濃度偏低,固定的酵母細(xì)胞數(shù)目較少海藻酸鈉濃度偏高,制作失敗(5)細(xì)胞個(gè)體大,不易從包埋材料中漏出(6)使膠體聚沉(或形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu))15.如下圖1所示的探究性實(shí)驗(yàn)裝置共6個(gè),葡萄糖溶液是飽和的,6個(gè)裝置中分別加入兩粒凝膠珠,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),小液滴都在C點(diǎn)(刻度管足夠長(zhǎng),瓶?jī)?nèi)氧氣充足)。6個(gè)裝置分別置于0℃、15℃、25℃、35℃、45℃、55℃的溫度下,10min后記錄各個(gè)裝置中的小液滴的位置并描繪出坐標(biāo)曲線圖2中的甲曲線。(1)實(shí)驗(yàn)的目的是,自變量是。(2)瓶中NaOH溶液的作用是,小液滴移動(dòng)的距離表示。(3)實(shí)踐上,如果通過(guò)固定化醋酸菌來(lái)生產(chǎn)醋酸,那么制備的凝膠珠的大小與固定酵母菌生產(chǎn)酒精相比,應(yīng)該注意什么問(wèn)題?為什么?。(4)如果制備固定化醋酸菌細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中,海藻酸鈉的濃度過(guò)低,請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)開(kāi)始10min后的曲線乙。(5)工業(yè)生產(chǎn)中,利用固定化細(xì)胞技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn),從哪些方面可以延長(zhǎng)利用固定化細(xì)胞的時(shí)間?(至少寫(xiě)出兩點(diǎn))。解析:(1)本實(shí)驗(yàn)探究了溫度與醋酸菌發(fā)酵速度之間的關(guān)系,所以溫度是自變量。(2)NaOH溶液的作用是處理生成的醋酸和CO2,以免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,這樣才能保證小液滴移動(dòng)的距離真實(shí)地表示有氧呼吸消耗的氧氣量。(3)醋酸發(fā)酵為有氧發(fā)酵,酵母菌發(fā)酵為無(wú)氧發(fā)酵。(4)如果海藻酸鈉的濃度過(guò)低,形成的凝膠珠所包埋的醋酸菌數(shù)目就少,小液滴移動(dòng)距離就短,所得曲線乙和原曲線相似,但在原圖曲線的下面。(5)在利用固定化細(xì)胞技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)時(shí),要求無(wú)菌操作,同時(shí)控制好溫度和pH等。答案:(1)探究溫度與醋酸發(fā)酵速度之間的關(guān)系溫度(2)防止產(chǎn)生的醋酸揮發(fā)而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性并吸收反應(yīng)產(chǎn)生的CO2有氧呼吸消耗的氧氣量(3)固定化醋酸菌的凝膠珠要小一些。因?yàn)榇姿峋l(fā)酵產(chǎn)生醋酸是一個(gè)有氧呼吸的過(guò)程,凝膠珠小有利于氧氣的供應(yīng),從而增加醋酸的產(chǎn)量(4)如下圖中虛線所示。(5)無(wú)菌操作,控制好溫度、pH等題組3一、選擇題1．酶的固定化常用的方式不包括()A．吸附 B．包埋C．連接 D．將酶加工成固體[答案]D[解析]將酶加工成固體，不屬于酶的固定化內(nèi)容。2．溶解海藻酸鈉，最好采用的加熱方法是()A．小火間斷 B．小火持續(xù)C．大火間斷 D．大火持續(xù)[答案]A[解析]溶解海藻酸鈉，最好用小火間斷加熱。3．高果糖漿生產(chǎn)需要的酶是()A．葡萄糖異構(gòu)酶 B．蔗糖酶C．麥芽糖酶 D．果糖酶[答案]A[解析]高果糖漿的生產(chǎn)過(guò)程需葡萄糖異構(gòu)酶。4．關(guān)于固定化酶中的酶說(shuō)法正確的是()A．酶的種類多樣，可催化一系列的酶促反應(yīng)B．酶被固定在不溶于水的載體上，可反復(fù)作用C．酶作為催化劑，反應(yīng)前后結(jié)構(gòu)不改變，所以固定化酶可永遠(yuǎn)利用下去D．固定化酶由于被固定在載體上，所以喪失了酶的高效性[答案]B[解析]固定化酶的優(yōu)點(diǎn)是酶可以被固定在不溶于水的載體上，并反復(fù)利用。5．研究認(rèn)為，用固定化酶技術(shù)處理污染物是很有前途的，如將大腸桿菌得到的三酯磷酸酶固定到尼龍膜上制成制劑，可用于降解殘留在土壤中的有機(jī)磷農(nóng)藥，與微生物降解相比，其作用不需要適宜的()A．溫度 B．酸堿度C．水分 D．營(yíng)養(yǎng)[答案]D6．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→配制CaCl2→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合→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)________。(2)影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟是________。(3)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________。(4)觀察形成凝膠珠的顏色和形狀，如果顏色過(guò)淺，說(shuō)明________；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說(shuō)明________。(5)固定化細(xì)胞技術(shù)一般采用包埋法固定化，原因是______________________________________________________________。(6)該實(shí)驗(yàn)中CaCl2溶液的作用是________。[答案](1)缺水正常的生活體積會(huì)增大(2)配制海藻酸鈉溶液(3)少(4)海藻酸鈉濃度偏低海藻酸鈉濃度偏高，制作失敗(5)細(xì)胞個(gè)體大，不易從包埋材料中漏出(6)使膠體聚沉[解析]該題以制備固定化酵母細(xì)胞的過(guò)程為載體，考查實(shí)驗(yàn)的操作程序、關(guān)鍵步驟、注意事項(xiàng)及有關(guān)試劑的作用。(1)酵母菌在干燥時(shí)，處于休眠狀態(tài)需加水活化，否則制成的固定化酵母菌在發(fā)酵時(shí)酶活性較低且酵母菌增殖緩慢。(2)該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是海藻酸鈉溶液的配制。(3)如果海藻酸鈉的濃度過(guò)低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)目減少，影響實(shí)驗(yàn)效果。(4)如果制作的凝膠珠顏色過(guò)淺呈白色，說(shuō)明海藻酸鈉的濃度偏低。如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說(shuō)明海藻酸鈉的濃度偏高，制作失敗，需要再作嘗試。(5)由于酵母細(xì)胞個(gè)體較大，不易從包埋材料中漏出，故細(xì)胞的固定化一般采用包埋法。(6)海藻酸鈉膠體在CaCl2電解質(zhì)溶液中發(fā)生聚沉，形成凝膠珠。1．下列屬于固定化酶應(yīng)用特點(diǎn)的是()①可以被反復(fù)利用②有利于酶與產(chǎn)物分離③能自由出入載體④一種固定化酶只催化一種酶促反應(yīng)⑤酶多用包埋法固定化A．①②③ B．③⑤C．①②④ D．①②⑤[答案]C[解析]酶被固定后可與產(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，所以不能催化一系列酶促反應(yīng)。2．下列不是用于包埋法固定化細(xì)胞的載體是()A．瓊脂糖 B．醋酸纖維素C．聚丙烯酰胺 D．聚乙烯樹(shù)脂[答案]D[解析]聚乙烯樹(shù)脂不能用于包埋法固定化細(xì)胞的載體。3．酵母細(xì)胞的活化是指()A．讓酵母細(xì)胞恢復(fù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)B．讓酵母細(xì)胞在缺水狀態(tài)下更容易體現(xiàn)C．讓酵母細(xì)胞內(nèi)酶活性加倍D．讓處于休眠狀態(tài)的酵母細(xì)胞重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)[答案]D4．固定化酶技術(shù)常采用()A．包埋法B．化學(xué)結(jié)合和物理吸附法固定化C．活化法D．微囊化法[答案]C[解析]固定化酶技術(shù)常采用化學(xué)結(jié)合和物理吸附固定化細(xì)胞。5．固定化酶技術(shù)與固定化細(xì)胞技術(shù)的關(guān)系是()A．固定化酶技術(shù)是固定化細(xì)胞技術(shù)的基礎(chǔ)B．固定化細(xì)胞在缺水狀態(tài)下更容易休眠C．讓酵母細(xì)胞內(nèi)酶活性加倍D．讓處于休眠狀態(tài)的酵母細(xì)胞重新恢復(fù)正常的生活[答案]C[解析]二者的關(guān)系在于讓細(xì)胞內(nèi)酶的活性加倍。6．高果糖漿指果糖含量為多少的糖漿()A．10% B．20%C．30% D．42%[答案]D7．某同學(xué)進(jìn)行蘋(píng)果汁制做實(shí)驗(yàn)，工藝臺(tái)如下圖所示。請(qǐng)回答：(1)圖中用KMnO4溶液浸泡蘋(píng)果的目的是________。黑曲霉提取液中含有的________可以水解果膠，從而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通過(guò)________方式將酶固定化，酶被固定后用蒸餾水洗滌固定化柱是為了除去________。(2)實(shí)驗(yàn)中，操作流程A和B的先后順序?yàn)開(kāi)_______。在蘋(píng)果汁澄清過(guò)程中，應(yīng)關(guān)閉的流速調(diào)節(jié)閥是________。要測(cè)定從固定化柱流出的蘋(píng)果汁中是否還有果膠，可取一定量的果汁與等量的________混合，如果出現(xiàn)________現(xiàn)象，說(shuō)明果膠還沒(méi)有被完全水解。為使果膠完全水解，應(yīng)將流速調(diào)________。(3)實(shí)驗(yàn)后，將洗滌過(guò)的固定化柱在低溫環(huán)境中保存若干天，該固定化柱仍可用于蘋(píng)果汁制做實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明固定化酶可被________使用。[答案](1)消毒果膠酶吸附未被固定的酶等(2)AB閥1乙醇渾濁(沉淀)慢(3)重復(fù)[解析]考查蘋(píng)果汁的制作過(guò)程。(1)蘋(píng)果汁的制作需要果膠酶，該酶來(lái)自圖中的黑曲霉。果膠酶將果膠催化水解，提高了果汁的澄清度；酶固定常用吸附法。(2)先提取果膠酶再進(jìn)行蘋(píng)果汁的制作，防止蘋(píng)果汁時(shí)間過(guò)久變質(zhì)。澄清過(guò)程應(yīng)關(guān)閉閥1，避免提取液進(jìn)入固定化柱中降低了果汁質(zhì)量，如果果膠未完全水解，可降低流速，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間。(3)固定化酶的優(yōu)點(diǎn)之一是被固定的酶可以重復(fù)使用。題組41.下列說(shuō)法中,哪項(xiàng)不是在應(yīng)用酶的過(guò)程中常遇見(jiàn)的一些實(shí)際問(wèn)題?()A.酶與反應(yīng)物混合,產(chǎn)品難以提純B.酶在生物化學(xué)反應(yīng)中往往難以回收C.酶遇強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫等條件易失活D.酶作為催化劑,絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)解析:蛋白質(zhì)是絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì),這一屬性不會(huì)因?yàn)槊傅墓潭ɑ淖儭４鸢?D2.下列有關(guān)固定化酶技術(shù)和固定化細(xì)胞技術(shù)的說(shuō)法,正確的是()。A.固定化酶和固定化細(xì)胞的目的是限制酶與反應(yīng)物接觸,控制反應(yīng)速度B.固定化細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)在于能催化一系列生化反應(yīng)C.與固定化細(xì)胞技術(shù)相比,固定化酶制備的成本更低,操作更容易D.酶適合用包埋法固定化,細(xì)胞適合用吸附法固定化解析:固定化酶和固定化細(xì)胞的目的不是限制酶與反應(yīng)物接觸,而是使酶與反應(yīng)物接觸更充分,提高反應(yīng)速度,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。固定化細(xì)胞所固定的是細(xì)胞內(nèi)所有的酶,能催化一系列生化反應(yīng),故B項(xiàng)正確。固定化細(xì)胞制備的成本低,操作更容易,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。酶分子較小,適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定化;細(xì)胞個(gè)大,適合用包埋法固定化,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:B3.下列不屬于固定化酶在利用時(shí)的特點(diǎn)的是()。A.有利于酶與產(chǎn)物分離B.可以被反復(fù)利用C.能自由出入依附的載體D.一種固定化酶一般情況下不能催化一系列酶促反應(yīng)解析:固定化酶是將酶固定在一種載體上,因此它不能自由出入依附的載體。答案:C4.下列關(guān)于固定化酶技術(shù)的說(shuō)法,正確的是()。A.固定化酶技術(shù)就是固定反應(yīng)物,將酶依附著載體圍繞反應(yīng)物旋轉(zhuǎn)的技術(shù)B.固定化酶的應(yīng)用中要控制好pH、溫度和溶氧量C.固定化酶中的酶無(wú)法重復(fù)利用D.固定化酶技術(shù)是將酶固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)解析:固定化酶是指通過(guò)物理或化學(xué)的方法,將水溶性的酶與不溶性的載體結(jié)合,使酶固定在載體上,并在一定的空間范圍內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。固定的酶可以重復(fù)利用。溶氧量不影響酶活性,應(yīng)用時(shí)應(yīng)控制好pH和溫度。答案:D5.下列關(guān)于固定化酶反應(yīng)柱的敘述,錯(cuò)誤的是()。A.反應(yīng)液從上端注入,從下端流出B.反應(yīng)液流經(jīng)酶顆粒的過(guò)程中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)C.反應(yīng)柱能連續(xù)使用一段時(shí)間D.酶顆?？梢酝ㄟ^(guò)篩板上的小孔解析:反應(yīng)柱的下端有篩板,篩板上有小孔,小孔只允許反應(yīng)液通過(guò),不允許酶顆粒通過(guò),酶顆?？梢赃B續(xù)使用一段時(shí)間。答案:D6.下列有關(guān)固定化酶和固定化細(xì)胞的說(shuō)法,正確的是()。A.固定化酶的優(yōu)勢(shì)在于能催化一系列生化反應(yīng)B.固定化細(xì)胞技術(shù)一次只能固定一種酶C.固定化酶和固定化細(xì)胞的共同點(diǎn)是所固定的酶都可反復(fù)使用D.固定化酶和固定化細(xì)胞都能反復(fù)使用,但酶的活性迅速下降解析:酶具有專一性,一種酶固定后不可能催化一系列生化反應(yīng);固定化細(xì)胞技術(shù)固定的是一系列酶;固定化酶和固定化細(xì)胞都能反復(fù)使用,若條件適宜,一般不會(huì)出現(xiàn)酶的活性迅速下降問(wèn)題。答案:C7.下圖中哪個(gè)圖與用海藻酸鈉作載體的固定化酵母細(xì)胞相似?()解析:A是吸附法,B是載體結(jié)合法,這兩種方法多用于酶的固定;C和D是包埋法,C一般將酶包埋在網(wǎng)格里,D是包埋在凝膠中。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圖相似。答案:D9.研究認(rèn)為,用固定化酶技術(shù)處理污染物是很有前途的,如將從大腸桿菌中得到的三酯磷酸酶固定到尼龍膜上制成制劑,可用于降解殘留在土壤中的有機(jī)磷農(nóng)藥,與微生物降解相比,其作用不需要適宜的()。A.溫度 B.酸堿度C.水分 D.營(yíng)養(yǎng)解析:大腸桿菌中的三酯磷酸酶可以催化有機(jī)磷農(nóng)藥分解,需要適宜的溫度和pH,同時(shí)反應(yīng)離不開(kāi)水,但是,不需要提供營(yíng)養(yǎng)。答案:D9.固定化細(xì)胞常用包埋法固定化,原因是()。A.包埋法固定化操作最簡(jiǎn)便B.包埋法對(duì)酶活性的影響最小C.包埋法固定化具有普遍性D.細(xì)胞體積大,難以被吸附或結(jié)合解析:細(xì)胞體積比酶分子大,難以被吸附或結(jié)合。答案:D10.目前,沒(méi)有一種固定化技術(shù)能普遍適用于所有的酶,理由是()。A.有的酶能降低反應(yīng)的活化能,有的酶能升高反應(yīng)的活化能B.有的酶有專一性,有的酶沒(méi)有專一性C.不同的酶分子結(jié)構(gòu)不同D.不同的酶對(duì)理化因素的耐受程度相似解析:凡酶都有降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用,也都有專一性。不同的酶分子結(jié)構(gòu)不同,說(shuō)明不同的酶理化性質(zhì)有所不同,對(duì)理化因素的耐受程度不同,所以對(duì)不同的酶固定時(shí)應(yīng)選擇不同的方法和途徑。答案:C11.下列關(guān)于固定化酵母細(xì)胞的制備步驟中不恰當(dāng)?shù)氖?)。A.應(yīng)使干酵母與蒸餾水混合并攪拌,以恢復(fù)酵母菌活性B.配制海藻酸鈉溶液時(shí)要用小火或間斷加熱的方法C.向剛?cè)芑玫暮Ｔ逅徕c溶液中加入已活化的酵母細(xì)胞,充分?jǐn)嚢璨⒒旌暇鶆駾.將與酵母細(xì)胞混勻的海藻酸鈉溶液滴加到CaCl2溶液中,會(huì)觀察到CaCl2溶液中有球形或橢球形的凝膠珠形成解析:酵母菌是一種真核微生物,溫度較高會(huì)被燙死,所以應(yīng)將剛?cè)芑玫暮Ｔ逅徕c溶液冷卻后,再加入已活化的酵母細(xì)胞。答案:C12.下面是制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)步驟圖解,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。酵母細(xì)胞活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合→固定化酵母細(xì)胞(1)在狀態(tài)下,微生物處于休眠狀態(tài)。活化就是讓處于休眠狀態(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?yàn)榻湍讣?xì)胞活化時(shí)。(2)影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟是。(3)如果海藻酸鈉濃度過(guò)低,形成的凝膠珠包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目。(4)觀察形成的凝膠珠的顏色和形狀,如果顏色過(guò)淺、呈白色,說(shuō)明;如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形,說(shuō)明。(5)制備固定化酶不宜用包埋法,為什么?。解析:微生物一般在缺水干燥環(huán)境中處于休眠狀態(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?yàn)榻湍讣?xì)胞活化時(shí)體積會(huì)增大,所以活化前應(yīng)選擇足夠大的容器。在此實(shí)驗(yàn)中,配制海藻酸鈉溶液是影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟。如果海藻酸鈉濃度過(guò)低,形成的凝膠珠包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目就會(huì)減少;如果形成的凝膠珠的顏色過(guò)淺,說(shuō)明固定化酵母細(xì)胞數(shù)目較少;如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形,說(shuō)明海藻酸鈉濃度偏高,制作失敗,需要重新配制。因?yàn)槊阜肿雍苄?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:(1)缺水正常生活體積會(huì)增大(2)配制海藻酸鈉溶液(3)少(4)固定化酵母細(xì)胞數(shù)目較少海藻酸鈉濃度偏高,制作失敗(5)因?yàn)槊阜肿雍苄?容易從包埋材料中漏出13.固定化酶是20世紀(jì)60年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù)。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)科研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(lái)固定小麥酯酶,研究固定化酶的性質(zhì),并對(duì)其最佳固定條件進(jìn)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(wèn)題。(1)從對(duì)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(dāng)海藻酸鈉濃度較低時(shí),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,這是因?yàn)?。解?(1)從對(duì)溫度變化適應(yīng)性和應(yīng)用范圍的角度分析,甲圖反映了固定化酯酶比游離酯酶對(duì)溫度變化適應(yīng)性更強(qiáng)且應(yīng)用范圍較廣。(2)乙圖曲線表明濃度為3%的海藻酸鈉包埋效果最好,當(dāng)海藻酸鈉濃度較低時(shí),酶活力較低的原因是海藻酸鈉濃度較低時(shí)包埋不緊密,酶分子容易漏出,數(shù)量不足。(3)由丙圖可知,固定化酯酶一般可重復(fù)使用3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,這是因?yàn)槊阜肿雍苄?很容易從包埋材料中漏出。答案:(1)固定化酯酶比游離酯酶對(duì)溫度變化適應(yīng)性更強(qiáng)且應(yīng)用范圍較廣(2)3%海藻酸鈉濃度較低時(shí)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14.某一實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué),欲通過(guò)制備固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行葡萄糖溶液發(fā)酵實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)材料及用具齊全。(1)制備固定化酵母細(xì)胞的過(guò)程為:①使干酵母與混合并攪拌,使酵母細(xì)胞活化;②將無(wú)水CaCl2溶解在蒸餾水中,配制成CaCl2溶液;③用酒精燈加熱配制海藻酸鈉溶液;④海藻酸鈉溶液冷卻至室溫再加入已活化的酵母細(xì)胞,充分?jǐn)嚢璨⒒旌暇鶆?⑤用注射器將的混合液緩慢滴入CaCl2溶液中。(2)該實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置來(lái)進(jìn)行葡萄糖發(fā)酵。a是固定化酵母細(xì)胞,b是反應(yīng)柱。①?gòu)纳隙寺┒分屑尤敕磻?yīng)液的濃度不能過(guò)高的原因是。②要想得到較多的酒精,加入反應(yīng)液后的操作是活塞1和活塞2。③為使該實(shí)驗(yàn)中所用的固定化酵母細(xì)胞可以反復(fù)利用,實(shí)驗(yàn)過(guò)程一定要在條件下進(jìn)行。④裝置中的長(zhǎng)導(dǎo)管起的作用是。解析:本題考查酵母細(xì)胞的固定化和應(yīng)用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)生酒精的過(guò)程。酵母細(xì)胞的活化需要加入蒸餾水混合,使其恢復(fù)正常的生活狀態(tài)。凝膠珠是將海藻酸鈉和酵母細(xì)胞的混合液滴加到CaCl2溶液中制成的;用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)生酒精時(shí),要保證酵母細(xì)胞的生活狀態(tài),反應(yīng)液的濃度應(yīng)該適合酵母細(xì)胞的生活;酒精發(fā)酵是無(wú)氧發(fā)酵,將反應(yīng)液加入反應(yīng)柱中后應(yīng)該關(guān)閉活塞1和活塞2,以營(yíng)造無(wú)氧環(huán)境;要想使固定后的酵母細(xì)胞可以反復(fù)利用,就要避免其他微生物的污染,因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程一定要在無(wú)菌條件下進(jìn)行;酒精發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生CO2,因此要設(shè)置長(zhǎng)導(dǎo)管,它既可以將產(chǎn)生的CO2釋放出去,又能避免空氣中的雜菌進(jìn)入反應(yīng)柱。答案:(1)①蒸餾水⑤海藻酸鈉和酵母細(xì)胞(2)①葡萄糖溶液的濃度過(guò)高會(huì)使酵母細(xì)胞因失水過(guò)多而死亡②關(guān)閉關(guān)閉③無(wú)菌④釋放CO2,防止空氣中的雜菌進(jìn)入反應(yīng)柱題組5一、固定化酶的應(yīng)用和固定化細(xì)胞技術(shù)1．高果糖漿的生產(chǎn)(1)高果糖漿的生產(chǎn)原理①原料：________(由淀粉轉(zhuǎn)化來(lái)的)。②原理：葡萄糖eq\o(→,\s\up7())果糖。(2)使用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿的過(guò)程將葡萄糖異構(gòu)酶固定在顆粒狀的載體上→放入底部有許多小孔的反應(yīng)柱中(酶顆粒________通過(guò)篩板上的小孔，反應(yīng)液能____________)→葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的上端注入→流經(jīng)反應(yīng)柱→與________________接觸，轉(zhuǎn)化成________→果糖從反應(yīng)柱下端流出。(3)使用固定化酶生產(chǎn)高果糖漿的優(yōu)點(diǎn)與一般酶制劑相比，固定化酶既能與________接觸，又能與________分離，同時(shí)還可以被________利用。2．固定化細(xì)胞技術(shù)(1)概念：利用________或________方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)。(2)常用方法：________、________結(jié)合法和物理吸附法。①________：是指將酶或細(xì)胞包裹在多孔的載體中，如將酶包裹在聚丙烯酰胺凝膠等高分子凝膠中，或包裹在醋酸纖維素等半透性高分子膜中(適用于較大的細(xì)胞)。②________結(jié)合法：是指將酶分子相互結(jié)合，或?qū)⑵浣Y(jié)合到纖維素、瓊脂糖、離子交換樹(shù)脂等載體上的固定方式(適用于酶的固定)。③________吸附法：是指將酶吸附到固體吸附劑表面的方法。固體吸附劑多為活性炭、多孔玻璃等(適用于酶的固定)。3．直接使用酶、固定化酶、固定化細(xì)胞的比較直接使用酶固定化酶固定化細(xì)胞酶的種數(shù)一種或幾種一種一系列酶常用載體高嶺土、皂土、硅膠、凝膠明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素、聚丙烯酰胺制作方法化學(xué)結(jié)合法固定化、物理吸附法固定化包埋法固定化是否需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)否否是反應(yīng)底物各種物質(zhì)(大分子、小分子)各種物質(zhì)(大分子、小分子)小分子物質(zhì)催化反應(yīng)單一或多種單一一系列缺點(diǎn)①對(duì)環(huán)境條件非常敏感，易失活②難回收，成本高，影響產(chǎn)品質(zhì)量不利于催化一系列的酶促反應(yīng)反應(yīng)物不易與固定后的細(xì)胞接觸，尤其是大分子物質(zhì)，反應(yīng)效率下降優(yōu)點(diǎn)催化效率高、低耗能、低污染①既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離②可以反復(fù)利用成本低、操作容易，能產(chǎn)生一系列酶提醒(1)固定化細(xì)胞使用的都是活細(xì)胞，因而為了保證其生長(zhǎng)、增殖的需要，應(yīng)該為其提供一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。(2)固定化細(xì)胞由于保證了細(xì)胞的完整性，因而酶的環(huán)境改變小，所以對(duì)酶的活性影響最小。二、制備固定化酵母細(xì)胞技術(shù)1．制備固定化酵母細(xì)胞(1)酵母細(xì)胞的________活化就是讓由于缺水而處于休眠狀態(tài)下的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)。酵母菌活化需要1h左右，酵母細(xì)胞活化后體積變大。(2)配制物質(zhì)的量濃度為mol/L的________溶液。(3)配制____________溶液：將g海藻酸鈉放入50mL小燒杯中，加入10mL水，用酒精燈小火加熱(或者間斷加熱)，邊加熱邊攪拌，反復(fù)幾次，直至完全溶化，用蒸餾水定容至10mL。如果海藻酸鈉濃度過(guò)高，將很難形成凝膠珠；如果濃度過(guò)低，則形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)目少，影響實(shí)驗(yàn)效果。(4)海藻酸鈉溶液與____________混合：將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加入已經(jīng)活化的酵母細(xì)胞，進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁蛊浠旌暇鶆?，再轉(zhuǎn)移至注射器中。冷卻的目的是防止高溫殺死酵母菌。(5)________酵母細(xì)胞：以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，觀察液滴在CaCl2溶液中形成凝膠珠的情形。剛形成的凝膠珠應(yīng)在CaCl2溶液中浸泡一段時(shí)間(約30min)，以便形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。2．用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵(1)將固定好的__________________(凝膠珠)用蒸餾水沖洗2～3次。(2)將150mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的____________轉(zhuǎn)移到200mL的錐形瓶中，再加入固定好的酵母細(xì)胞，置于25℃下發(fā)酵24h，可以看到產(chǎn)生了大量氣泡，同時(shí)會(huì)聞到酒香。提醒加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環(huán)，涉及實(shí)驗(yàn)的成敗。海藻酸鈉在水中溶解的速度慢，需要通過(guò)加熱，促進(jìn)其溶解。溶解海藻酸鈉，最好采用________或者_(dá)___________的方法。例如，加熱幾分鐘后，從石棉網(wǎng)上取下燒杯冷卻片刻，并不斷攪拌，再將燒杯放回石棉網(wǎng)上繼續(xù)加熱，如此重復(fù)幾次，直至海藻酸鈉完全________。如果加熱太快，海藻酸鈉會(huì)發(fā)生焦糊。知識(shí)點(diǎn)一固定化酶的應(yīng)用和固定化細(xì)胞技術(shù)1．關(guān)于固定化酶技術(shù)的說(shuō)法，正確的是()A．固定化酶技術(shù)就是固定反應(yīng)物，并將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(shì)在于能催化一系列的酶促反應(yīng)C．固定化酶中的酶無(wú)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)2．下列關(guān)于固定化細(xì)胞技術(shù)的說(shuō)法中，正確的是()A．物理吸附法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，吸附牢固B．包埋法的優(yōu)點(diǎn)是操作復(fù)雜，條件溫和，對(duì)細(xì)胞無(wú)毒性C．物理吸附法容易對(duì)酶活性產(chǎn)生影響D．凝膠包埋常用的凝膠種類有瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素、明膠和聚丙烯酰胺等知識(shí)點(diǎn)二制備固定化細(xì)胞3．有關(guān)制備固定化酵母細(xì)胞的敘述，正確的是()A．首先用蒸餾水把干酵母、CaCl2、海藻酸鈉配制成溶液，但配制CaCl2溶液需要加熱B．配制海藻酸鈉的溶液成糊狀C．配制酵母細(xì)胞溶液，要用玻璃棒攪拌，使酵母細(xì)胞混合均勻D．酵母細(xì)胞溶液首先要和CaCl2溶液混合4．下列有關(guān)固定化酵母細(xì)胞制備步驟的敘述，恰當(dāng)?shù)氖?)A．應(yīng)使干酵母與自來(lái)水混合并攪拌，以利于酵母菌活化B．配制海藻酸鈉溶液時(shí)要用小火間斷加熱的方法C．向剛?cè)芑玫暮Ｔ逅徕c溶液中加入已活化的酵母細(xì)胞，充分?jǐn)嚢璨⒒旌暇鶆駾．將與酵母細(xì)胞混勻的海藻酸鈉溶液注入CaCl2溶液中，會(huì)觀察到CaCl2溶液中有球形或橢球形的凝膠珠形成一、選擇題1．酶的固定方法不包括()A．將酶吸附在載體表面上B．將酶相互連接起來(lái)C．將酶包埋在細(xì)微網(wǎng)格里D．將酶制成固體酶制劑，如加酶洗衣粉中的酶2．下列說(shuō)法不正確的是()A．固定化酶和固定化細(xì)胞的方法包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法B．固定化酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法C．由于細(xì)胞個(gè)體大，而酶分子很小，因此細(xì)胞多采用物理吸附法固定D．反應(yīng)物是大分子物質(zhì)應(yīng)采用固定化酶3．關(guān)于酵母細(xì)胞活化的說(shuō)法，不正確的是()A．酵母細(xì)胞活化就是由無(wú)氧呼吸變成有氧呼吸B．活化就是讓處于休眠狀態(tài)的細(xì)胞恢復(fù)正常生活狀態(tài)C．酵母細(xì)胞活化所需要的時(shí)間較短D．酵母細(xì)胞活化反應(yīng)體積增大4．下列關(guān)于對(duì)固定化酶中用到的反應(yīng)柱的理解中，正確的是()A．反應(yīng)液和酶均可自由通過(guò)反應(yīng)柱B．反應(yīng)液和酶均不能通過(guò)反應(yīng)柱C．反應(yīng)液能通過(guò)，酶不能通過(guò)D．反應(yīng)液不能通過(guò)，酶能夠通過(guò)5．下列關(guān)于配制海藻酸鈉溶液的措施，正確的是()A．用酒精燈加熱，加熱中不能攪拌B．由于海藻酸鈉溶解速度快，所以不用加熱C．海藻酸鈉在水中溶解的速度慢，需用酒精噴燈加熱D．采用小火或間斷加熱，促進(jìn)溶解，防止發(fā)生焦糊6．關(guān)于固定化酶中酶的說(shuō)法，正確的是()A．酶的種類多樣，可催化一系列的酶促反應(yīng)B．酶被固定在不溶于水的載體上，可反復(fù)利用C．酶作為催化劑，反應(yīng)前后結(jié)構(gòu)不改變，所以固定化酶可永遠(yuǎn)利用下去D．固定化酶由于被固定在載體上，所以喪失了酶的高效性和專一性特點(diǎn)7．在制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中，CaCl2溶液的作用是()A．用于調(diào)節(jié)溶液pH B．用于進(jìn)行離子交換C．用于膠體聚沉 D．用于為酵母菌提供Ca2＋8．下列關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述，正確的是()A．固定化細(xì)胞技術(shù)在多步連續(xù)催化反應(yīng)方面優(yōu)勢(shì)明顯B．固定化酶應(yīng)用時(shí)，要控制好pH、溫度和溶解氧C．利用固定化酶降解水體中有機(jī)磷農(nóng)藥，需提供適宜的營(yíng)養(yǎng)條件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)底物二、簡(jiǎn)答題9．如圖為固定化酶的反應(yīng)柱示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)請(qǐng)?jiān)跈M線上填出各標(biāo)號(hào)的名稱。①____________，②__________，③______________________。(2)與一般酶制劑相比，固定化酶的突出優(yōu)點(diǎn)是_____________________________________________________________；固定化細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)是______________________________________________________________________________________________________。(3)③的作用是_____________________________________________________________________________________________________________。(4)制作固定化葡萄糖異構(gòu)酶所用的方式有______________或_________。(5)據(jù)圖說(shuō)出反應(yīng)柱的作用原理。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。10．根據(jù)下面的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析討論相關(guān)問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)原理：麥芽汁可以滲入到由海藻酸鈉和啤酒酵母制成的凝膠珠中。啤酒酵母可以利用自身細(xì)胞內(nèi)的一系列酶將可發(fā)酵的糖轉(zhuǎn)化成乙醇。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：①取斜面培養(yǎng)基上的新鮮啤酒酵母，接種于10mL麥芽汁液體培養(yǎng)基中，25℃培養(yǎng)24～30h。②取g海藻酸鈉放入無(wú)菌小燒杯中，加無(wú)菌水少許調(diào)成糊狀，再加入無(wú)菌水至40mL，在98kPa條件下滅菌15min。冷卻至45℃左右后，與預(yù)熱至35℃左右的10mL酵母培養(yǎng)液混合攪拌均勻，立即倒入帶噴嘴的無(wú)菌小塑料瓶中(或裝有5號(hào)針頭的注射器外套中)，以恒定的速度滴入盛有葡萄糖、氯化鈣混合液的容器中，浸泡30min制成凝膠珠。③倒去葡萄糖、氯化鈣混合液，用無(wú)菌水洗滌凝膠珠三次后，將凝膠珠放入500mL三角瓶中，加入300mL無(wú)菌麥芽汁液體培養(yǎng)基，置于25℃下封口發(fā)酵5d左右，倒出發(fā)酵后的麥芽汁即為生啤酒，品嘗其口味。(1)凝膠珠是由什么組成的？它有什么作用？________________________________________________________________。(2)如果進(jìn)行多批次的生產(chǎn)，本實(shí)驗(yàn)中的啤酒酵母與普通發(fā)酵中的酶或菌種在使用上有何區(qū)別？_________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)制作成功的凝膠珠應(yīng)用________，其顏色為_(kāi)_______。將凝膠珠加入用于發(fā)酵的葡萄糖溶液后，發(fā)現(xiàn)有________產(chǎn)生，同時(shí)有________味散發(fā)。知識(shí)清單一、1.(1)①葡萄糖②葡萄糖異構(gòu)酶(2)不能自由出入葡萄糖異構(gòu)酶果糖(3)反應(yīng)物產(chǎn)物反復(fù)2．(1)物理化學(xué)(2)包埋法化學(xué)①包埋法②化學(xué)③物理二、1.(1)活化(2)CaCl2(3)海藻酸鈉(4)酵母細(xì)胞(5)固定化2．(1)酵母細(xì)胞(2)葡萄糖溶液小火間斷加熱溶化對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1．D[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(diǎn)是酶被固定在一定裝置內(nèi)可以重復(fù)利用，缺點(diǎn)是無(wú)法同時(shí)催化一系列酶促反應(yīng)；在固定過(guò)程中，固定的是酶而不是反應(yīng)物，因此A、B、C均錯(cuò)誤。]規(guī)律鏈接固定化酶和固定化細(xì)胞的比較固定化酶固定化細(xì)胞固定對(duì)象酶細(xì)胞適宜固定法化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法包埋法特點(diǎn)體積小，固定一種酶。使用包埋法容易從包埋材料中漏出體積大，固定一系列酶。難用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法所以要想催化一系列的酶促反應(yīng)需要固定化細(xì)胞。2．D[物理吸附法的優(yōu)點(diǎn)是酶活性不受影響，但吸附過(guò)程復(fù)雜且吸附不牢固；包埋法操作簡(jiǎn)單，條件溫和，對(duì)細(xì)胞無(wú)毒性。]3．C[配制CaCl2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加入活化的酵母細(xì)胞，進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁蛊浠旌暇鶆?。]規(guī)律鏈接(1)酵母細(xì)胞的固定化的實(shí)驗(yàn)需要注意的事項(xiàng)①選用的干酵母要具有較強(qiáng)的活性，而且物種單一。②酵母細(xì)胞活化時(shí)體積會(huì)變大，因此活化前應(yīng)選擇體積足夠大的容器，防止酵母細(xì)胞的活化液溢出。③溶解CaCl2時(shí)勿用自來(lái)水，以免雜質(zhì)離子影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。④海藻酸鈉溶液的配制是固定化酵母細(xì)胞的關(guān)鍵，因?yàn)槿绻Ｔ逅徕c濃度過(guò)高，將很難形成凝膠珠；如果濃度過(guò)低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)量少，也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果。⑤溶化海藻酸鈉時(shí)要用小火或間斷加熱，避免海藻酸鈉發(fā)生焦糊。⑥將溶化后的海藻酸鈉先冷卻至室溫，再與酵母細(xì)胞混合，避免高溫殺死酵母細(xì)胞。⑦固定化酵母細(xì)胞時(shí)，應(yīng)將海藻酸鈉與酵母細(xì)胞的混合液用注射器緩慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注射，以免影響凝膠珠的形成。⑧可利用海藻酸鈉制成不含酵母菌的凝膠珠，作為對(duì)照。(2)如何檢測(cè)凝膠珠的質(zhì)量是否合格？①機(jī)械法：用鑷子夾取一個(gè)凝膠珠放在實(shí)驗(yàn)桌上，用手?jǐn)D壓，如果凝膠珠不容易破裂，沒(méi)有液體流出，就表明凝膠珠制作成功；也可以在實(shí)驗(yàn)桌上用力摔打凝膠珠，如果凝膠珠很容易彈起，也表明制備的凝膠珠是成功的。②目測(cè)法：合格的凝膠珠應(yīng)是淡黃色、圓形或橢圓形。如果顏色過(guò)淺呈白色，說(shuō)明海藻酸鈉溶液的濃度過(guò)低，固定的酵母細(xì)胞數(shù)目較少；如果形成的凝膠珠形狀不規(guī)則，則說(shuō)明海藻酸鈉的濃度偏高。4．B[由于在缺水狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)，為了加速酵母細(xì)胞的活化，將干酵母與蒸餾水混合后用玻璃棒充分?jǐn)嚢?，而不?yīng)用自來(lái)水，因?yàn)樽詠?lái)水可能會(huì)有雜菌；為避免海藻酸鈉發(fā)生焦糊，溶化時(shí)要小火或間斷加熱；如果將剛?cè)芑玫暮Ｔ逅徕c與已活化的酵母細(xì)胞混合，有可能會(huì)殺死酵母細(xì)胞；將與酵母細(xì)胞混勻的海藻酸鈉的混合液用注射器緩慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注入。]達(dá)標(biāo)測(cè)試1．D2．C[由于細(xì)胞個(gè)體大，酶分子很小，個(gè)體大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合，而個(gè)小的酶分子容易從包埋材料中漏出。因此，細(xì)胞多采用包埋法固定化，酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定化。]3．A6．B[固定化酶不能催化一系列酶促反應(yīng)的進(jìn)行；固定化酶被固定在不溶于水的載體上，可以重復(fù)利用，但是隨著利用次數(shù)的增加，受到外界因素的影響，其活性會(huì)逐漸降低；固定化酶具有高效性和專一性的特點(diǎn)。]7．C[海藻酸鈉膠體在CaCl2這種電解質(zhì)溶液的作用下，發(fā)生聚沉，形成凝膠珠，其作用機(jī)理是鹽離子的電荷與膠體微粒電荷相互吸引，形成更大的膠體顆粒，類似于人體紅細(xì)胞與抗凝集素之間的凝集反應(yīng)。]8．A[A項(xiàng)中，固定化細(xì)胞技術(shù)最大的用途就是連續(xù)催化反應(yīng)；B項(xiàng)中，不需溶解氧；C項(xiàng)中，不需各種營(yíng)養(yǎng)條件；D項(xiàng)中，糖類的作用不只是作為反應(yīng)底物。]9．(1)①反應(yīng)柱②固定化酶③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，還能被反復(fù)利用成本更低，操作更容易，且能催化一系列的反應(yīng)(3)使酶顆粒無(wú)法通過(guò)，反應(yīng)溶液卻可以自由出入(4)化學(xué)結(jié)合法物理吸附法(5)反應(yīng)液從反應(yīng)柱的上端注入，使反應(yīng)物溶液流過(guò)反應(yīng)柱，與固定化酶接觸，得到的產(chǎn)物從反應(yīng)柱下端流出解析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；與固定酶化相比，固定化細(xì)胞能催化一系列的化學(xué)反應(yīng)，并且固定化細(xì)胞成本更低，操作更容易；使用固定化酶技術(shù)往往利用一個(gè)反應(yīng)柱，反應(yīng)柱下端有一個(gè)分布著小孔的篩板，酶顆粒無(wú)法通過(guò)篩板，而反應(yīng)溶液卻可以自由出入。10．(1)凝膠珠由啤酒酵母和固定酵母菌的海藻酸鈉組成。啤酒酵母能產(chǎn)生酶將滲入凝膠珠的麥芽汁中的糖發(fā)酵，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成乙醇(2)將生啤酒倒出后，將凝膠珠再投放入新鮮的麥芽汁中，可以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)反復(fù)連續(xù)使用，而普通發(fā)酵中的酶或菌種不能反復(fù)使用(3)蒸餾水沖洗淺黃色氣泡酒題組61.下列有關(guān)制備固定化酵母細(xì)胞敘述錯(cuò)誤的是（）A．在向溶化好的海藻酸鈉溶液中加入的必須是已活化的酵母細(xì)胞B．溶化好的海藻酸鈉溶液必須冷卻至室溫，才能加入細(xì)胞C．溶解海藻酸鈉，最好采用小火，或者持續(xù)加熱的方法D．在固定化酵母細(xì)胞的過(guò)程中，要以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中2.與血糖快速測(cè)試儀原理相同的酶的應(yīng)用是（）A．多酚氧化酶?jìng)鞲衅鰾．尿激酶C．氨芐青霉素的生產(chǎn)D．尿糖試紙3.下列有關(guān)生物技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用的敘述，正確的是（）A．固定化酶技術(shù)在多步連續(xù)催化反應(yīng)方面優(yōu)勢(shì)明顯B．與自然發(fā)酵相比，人工接種發(fā)酵獲得的產(chǎn)品品質(zhì)更好C．相同pH時(shí)，加酶洗衣粉洗滌效果好于普通洗衣粉D．向雞血細(xì)胞中加入冷卻的95%的酒精，可以獲得無(wú)雜質(zhì)的DNA4.圖中表示的是包埋法的一組是()A．①②B．①③④C．①④ D．③④5.下列關(guān)于高中教材中生產(chǎn)果酒、果醋、工業(yè)上生產(chǎn)果膠酶、格里菲斯實(shí)驗(yàn)、赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中涉及微生物的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．上述所涉及的微生物依次是酵母菌、醋酸菌、霉菌、肺炎雙球菌、T2噬菌體和大腸桿菌B．上述微生物中只有酵母菌和霉菌具有核膜，但遺傳物質(zhì)都是DNAC．鑒別肺炎雙球菌（R、S型）可以用顯微鏡觀察是否有莢膜或者用固體培養(yǎng)基培養(yǎng)觀察菌落表面是粗糙還是光滑來(lái)判斷D．赫爾希和蔡斯將T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA直接分離進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明了DNA是遺傳物質(zhì)6.在制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中，CaCl2溶液的作用是()A．用于調(diào)節(jié)溶液pH B．用于進(jìn)行離子交換C．用于膠體聚沉 D．用于為酵母菌提供Ca2＋7.下列關(guān)于酶和細(xì)胞的固定化的敘述不正確的是（）A．酶分子很小，易采用包埋法固定B．酶分子很小，易采用化學(xué)結(jié)合法或物理吸附法固定C．細(xì)胞個(gè)大，難被吸附或結(jié)合D．細(xì)胞易采用包埋法固定8.工業(yè)上常采用下列哪種酶處理果肉，可以提高出汁率，而且能使生產(chǎn)的果汁澄清、穩(wěn)定性強(qiáng)（）A．麥芽糖酶B．α－淀粉酶C．果膠酶和纖維素酶D．固定化葡萄糖異構(gòu)酶9.如圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作，圖2是利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵的示意圖，下列敘述不正確的是（）A．圖1中X溶液為CaCl2溶液，其作用是使海藻酸鈉形成凝膠珠B．剛?cè)芑暮Ｔ逅徕c應(yīng)迅速與活化的酵母菌混合制備混合液C．圖1中制備的凝膠珠用蒸餾水洗滌后再轉(zhuǎn)移到圖2裝置中D．圖2發(fā)酵過(guò)程中攪拌的目的是使培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸10.下列說(shuō)法不正確的是（）A．酶在大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中的核心問(wèn)題是固定化技術(shù)，而酶固定化所依據(jù)的基本原理在于酶具有可反復(fù)使用性B．從酶的固定方式看，吸附法比化學(xué)結(jié)合法對(duì)酶活性影響小C．將海藻酸鈉凝膠珠用無(wú)菌水沖洗，目的是洗去CaCl2和雜菌D．利用固定化酶降解水體中有機(jī)磷農(nóng)藥，需提供適宜的營(yíng)養(yǎng)條件11.為了探究啤酒酵母固定化的最佳條件，科研人員研究了氯化鈣濃度對(duì)固定化酵母發(fā)酵性能的影響，結(jié)果如下圖。請(qǐng)回答：（1）與利用游離酵母生產(chǎn)啤酒相比，利用固定化酵母的優(yōu)點(diǎn)有。（2）本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨氯化鈣濃度中增大，凝膠珠機(jī)械強(qiáng)度增大，完整率。（3）結(jié)合發(fā)酵性能分析，制備凝膠珠適宜的氯化鈣濃度為。當(dāng)氯化鈣濃度過(guò)高時(shí)，發(fā)酵液中的糖度升高，酒精度下降，發(fā)酵受到影響，原因是。（4）用海藻酸鈉作載體包埋酵母細(xì)胞，溶解海藻酸鈉時(shí)最好采用的方法，以防發(fā)生焦糊。溶化好的海藻酸鈉溶液應(yīng)后，再與已活化的酵母細(xì)胞充分混合。若海藻酸鈉濃度過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致，固定效果大大降低。（5）下圖中，與用海藻酸鈉作載體制備的固定化酵母細(xì)胞相似的是。12.某一實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)，欲通過(guò)制備固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行葡萄糖溶液發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)材料及用具齊全。(1)酵母細(xì)胞的固定采用的方法是。(2)請(qǐng)完善該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在制備固定化酵母細(xì)胞過(guò)程的步驟：①配制氯化鈣溶液時(shí)應(yīng)用蒸餾水。②海藻酸鈉溶液應(yīng)用加熱。③海藻酸鈉溶液必須才能加入酵母細(xì)胞。④注射器中的海藻酸鈉和酵母細(xì)胞的混合物應(yīng)滴入中形。(3)該實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置來(lái)進(jìn)行葡萄糖發(fā)酵。①為使該實(shí)驗(yàn)中所用到的固定化酵母細(xì)胞可以反復(fù)運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一定要在條件下進(jìn)行。②加入反應(yīng)液后的操作是關(guān)閉。③裝置的長(zhǎng)導(dǎo)管起到什么作用？。(4)試分析下圖中，與用海藻酸鈉作載體制備的固定化酵母細(xì)胞相似的是。參考答案1.【答案】C【解析】試題分析：向溶化好的海藻酸鈉溶液中加入的必須是已活化的酵母細(xì)胞，A正確。溶化好的海藻酸鈉溶液必須冷卻至室溫，才能加入細(xì)胞，否則細(xì)胞會(huì)死亡，B正確。溶解海藻酸鈉，采用小火，或者間斷加熱，反復(fù)幾次，直到海藻酸鈉溶解，如果加熱太快，海藻酸鈉會(huì)發(fā)生焦糊，C錯(cuò)。以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，觀察液滴在CaCl2溶液中形成凝膠珠的情形，D正確?？键c(diǎn)：本題考查制備固定化酵母細(xì)胞相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能力。2.【答案】A【解析】血糖快速測(cè)試儀實(shí)際上是利用由固定化酶制成的一種傳感器——酶?jìng)鞲衅鳌多酚氧化酶?jìng)鞲衅髋c其原理相同，而尿糖試紙是將葡萄糖氧化酶過(guò)氧化酶和無(wú)色化合物固定在紙條上制成的測(cè)試含量的酶試紙。氨芐青霉素的生產(chǎn)是利用發(fā)酵工程生產(chǎn)的。3.【答案】B【解析】試題分析：固定化酶技術(shù)固定的是一種酶只能催化一種或一類反應(yīng)，不能多步連續(xù)催化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；人工接種發(fā)酵所用的菌種好于自然菌種，所以發(fā)酵獲得的產(chǎn)品品質(zhì)更好，B正確；適宜PH條件下加酶洗衣粉洗滌效果才能好于普通洗衣粉，C錯(cuò)誤；向雞血細(xì)胞中加入冷卻的95%的酒精，可以對(duì)DNA進(jìn)行粗提純，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：本題考查有關(guān)生物技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力。4.【答案】D【解析】包埋法即將酶包埋于網(wǎng)格或膠囊中如圖③、④所示，圖中①為吸附法，②為化學(xué)結(jié)合法，D正確。5.【答案】D【解析】試題分析：生產(chǎn)果酒所使用的微生物是酵母菌，生產(chǎn)果醋的微生物是醋酸菌，生產(chǎn)果膠酶所用微生物為霉菌，格里菲思實(shí)驗(yàn)用肺炎雙球菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，赫爾希和蔡斯用T2噬菌體和大腸桿菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故A正確；這些微生物中只有酵母菌和霉菌為真核生物，具有核膜，細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物遺傳物質(zhì)為DNA，T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，故B正確；R型和S型細(xì)菌的菌落特征不同，故C正確；赫爾希和蔡斯沒(méi)有把T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分離，故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：本題考查生物實(shí)驗(yàn)的有關(guān)知識(shí)，意在考查考生能獨(dú)立完成“生物知識(shí)內(nèi)容表”所列的生物實(shí)驗(yàn)，包括理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用的能力。6.【答案】C【解析】海藻酸鈉膠體在CaCl2這種電解質(zhì)溶液的作用下，發(fā)生聚沉，形成凝膠珠，其作用機(jī)理是鹽離子的電荷與膠體微粒電荷相互吸引，形成更大的膠體顆粒，類似于人體紅細(xì)胞與抗凝集素之間的凝集反應(yīng)。7.【答案】A【解析】8.【答案】C【解析】果汁制作過(guò)程中，常發(fā)現(xiàn)榨取的果汁渾濁，黏度高，不溶性物質(zhì)含量高，且果汁的出汁率低。這是因?yàn)橹参锛?xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，所以應(yīng)采用纖維素酶和果膠酶來(lái)處理果肉。9.【答案】B【解析】10.【答案】D【解析】A、酶在大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中的核心問(wèn)題是固定化技術(shù)，而酶固定化所依據(jù)的基本原理在于酶具有可反復(fù)使用性，A正確；B、酶的化學(xué)易受溫度和pH的影響，從酶的固定方式看，吸附法比化學(xué)結(jié)合法對(duì)酶活性影響小，B正確；C、將海藻酸鈉凝膠珠用無(wú)菌水沖洗2～3次，目的是洗去CaCl2和雜菌，C正確；D、利用固定化細(xì)胞降解水體中有機(jī)磷農(nóng)藥，需提供適宜的營(yíng)養(yǎng)條件，D錯(cuò)誤．故選：D．點(diǎn)評(píng)：本題主要考查固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的識(shí)記、理解與運(yùn)用．11.【答案】（1）可多次使用、便于產(chǎn)物分離、提高產(chǎn)品質(zhì)量等（2）增加（3）L凝膠珠機(jī)械強(qiáng)度過(guò)大，通透性降低，影響糖進(jìn)入顆粒內(nèi)部（