2021-2022年高中生物专题4酶的研究与应用课题3酵母菌细胞的固定化三作业含解析新人教版选修120220409163

PAGEPAGE6课题3酵母细胞的固定化1．下列说法中，哪项不是在应用酶的过程中常遇见的一些实际问题？（）A．酶与反应物混合，产品难以提纯B．酶在生物化学反应中往往难以回收C．酶遇强酸、强碱、高温等条件易失活D．酶作为催化剂，绝大多数酶是蛋白质2．高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构酶，它能将葡萄糖转化成果糖，而不能转化成其他物质。这是根据酶的特性中的（）A．特异性B．专一性 C．高效性D．多样性3．下图所示为应用固定化酵母进行葡萄糖发酵的装置，下列说法中不正确的是（）A．为使固定化酵母可以反复使用，实验过程一定要在无菌条件下进行B．加入反应液后应保持活塞1始终打开，活塞2则必须关闭C．装置的长导管主要是为了释放CO2并防止杂菌进入反应柱D．加入的反应液浓度不能过高以免酵母细胞因失水过多而死亡4．下列有关固定化酶技术的叙述，正确的是（）A．固定化酶只是在细胞内才能发挥作用B．固定化酶能提高酶的利用率C．酶的固定是酶分离纯化的常用方法D．固定化酶的固定化方式就是吸附在固体表面上5．酶的固定方法不包括（）A．将酶吸附在固体表面上B．将酶相互连接起来C．将酶包埋在细微网格里D．将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉中的酶6.对所固定酶的作用影响较小的固定方法是（）A．包埋法 B．化学结合法C．物理吸附法 D．生物法7．如果反应物是大分子物质，采用哪种方法酶发挥催化作用受限制？（）A．直接使用酶B．使用化学方法结合的酶C．使用固定化细胞D．使用物理吸附法固定的酶8．细胞固定化技术与酶固定化技术相比，所具备的特点是（）A．成本更低、操作更容易、不能连续生产B．成本更高、操作更难、不能连续生产C．成本更低、操作更容易、能连续生产D．成本更低、操作更难、能连续生产9．在使用包埋法固定细胞中，下列哪一项不是常用的载体？（）A．明胶 B．琼脂糖 C．海藻酸钠 D．纤维素10．下列关于配制海藻酸钠溶液的叙述，不正确的是（）A．在加热过程中边加热边搅拌B．加热时要用小火，或者间断加热C．加热完全溶化后用蒸馏水定容D．加热时应急火加热以节省时间11．制备好的凝胶珠是否符合要求，常用的检验方法有（）①挤压法②摔打法③观察法④培养法A．①②③B．②③④ C．①③④D．①②④12．将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应，应当固定____；若将谷氨酸棒状杆菌内的蛋白质变成氨基酸，应当固定____（）A．谷氨酸棒状杆菌蛋白酶和肽酶B．谷氨酸棒状杆菌谷氨酸棒状杆菌C．蛋白酶蛋白酶D．蛋白酶谷氨酸棒状杆菌13．下图为固定化酶的反应柱示意图，请据图回答下面的问题。(1)请在横线上填出各标号的名称。①________，②__________，③__________________。(2)与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是_____________________________；固定化细胞的优点是______________________________________。(3)③的作用是______________________________________。(4)制作固定化葡萄糖异构酶所用的方式有__________或____________。(5)据图说出反应柱的作用原理。_________________________________________。14．下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤，请回答下列问题。酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞(1)在________状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复________状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时________。(2)影响实验成败的关键步骤是____________________________________________。(3)如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目________。(4)观察形成凝胶珠的颜色和性状，如果颜色过浅、呈白色，说明____________________；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明__________________________。(5)固定化细胞技术一般采用包埋法固定，原因是_______________________________。(6)该实验中CaCl2溶液的作用是____________________________________________。参考答案1．解析：酶的作用条件比较温和，易受温度、酸碱度的影响；酶在生物化学反应中与反应物、产物混合在一起，很难回收，影响产品质量。这些都是酶应用过程中常遇见的一些问题。答案：D2．解析：葡萄糖异构酶将葡萄糖转化成果糖，其他酶不具有此作用，体现了酶的专一性。答案：B3．解析：加入反应液后应关闭活塞1和活塞2。答案：B4．解析：制成固定化酶的步骤是酶的生产、提取、酶的分离纯化、酶的固定化。制成固定化酶的方法有吸附在固体表面，将酶相互连接起来，将酶包埋在细微的网格里等。固定化酶能重复利用，从而提高了酶的利用率。酶在条件适宜时，既可在细胞内起作用，也能在细胞外起作用，制成的固定化酶，主要是在细胞外发挥作用。答案：B5．解析：将酶制成酶制剂是将酶进行修饰，不属于固定化。答案：D6．解析：酶适合用化学结合法和物理吸附法固定，而对酶影响较小的是物理吸附法。答案：C7．解析：固定化细胞被包埋在载体内部，大分子物质不易通过载体和固定细胞的细胞膜，小分子物质易于通过。答案：C8．解析：酶是由细胞合成的，酶分子很小，比较难固定，而细胞相对较大，相对容易固定，而且无需再进行酶的提取，因而固定化细胞制备的成本更低，操作更容易，并且能连续生产。答案：C9．解析：常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。答案：D10．解析：急火加热，海藻酸钠会发生焦糊。答案：D11．解析：检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。此外，还可以通过观察凝胶珠的颜色和形状来判断。答案：A12．解析：谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸是连续的酶反应，应固定谷氨酸棒状杆菌；蛋白质变成氨基酸是蛋白酶的作用，应固定蛋白酶和肽酶。答案：A13．解析：与一般的酶制剂相比，固定化酶不仅能与反应物充分接触，还能与产物分离，并且可以反复利用。与固定化酶相比，固定化细胞能催化一系列的化学反应，并且固定化细胞成本更低，操作更容易。使用固定化酶技术往往利用反应柱，反应柱下端有一个分布着小孔的筛板，酶颗粒无法通过筛板，而反应溶液却可以自由出入。答案：(1)①反应柱②固定化酶③分布着小孔的筛板(2)既能与反应物接触，又能与产物分离，还能被反复利用成本更低，操作更容易，且能催化一系列的反应(3)使酶颗粒无法通过，反应溶液却可以自由出入(4)化学结合法物理吸附法(5)反应液从反应柱的上端注入，使反应物溶液流过反应柱，与固定化酶接触，得到的产物从反应柱下端流出14．解析：酵母菌在干燥时，处于休眠状态，需加水活化，否则制成的固定化酵母细胞在发酵时酶活性较低和酵母菌增殖缓慢。由于细胞