一轮学案第35讲酶的应用

第35讲酶的应用[新高考复习目标]1．生命观念：通过理解酶的活力与其空间结构的关系，形成结构与功能观。2．科学思维：通过分析影响酶活性的因素曲线，培养学生模型构建的能力。3．科学探究：通过探究影响酶活性的因素等实验，学会控制实验变量，进行实验过程分析和实验方案的设计。授课提示：对应学生用书第256页考点一果胶酶在果汁生产中的作用1．果胶酶的组成和作用(1)组成：多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。(2)作用：分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层。2．酶的活性及其影响因素(1)酶的活性：酶催化一定化学反应的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。(2)影响酶活性的因素：温度、pH、酶的抑制剂等。3．探究温度和pH对酶活性的影响(1)实验原理①果胶酶活性受温度和pH的影响，处于最适温度或pH时，活性最高。②果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶活性大小呈正相关。(2)实验结果：温度和pH在很大程度上对酶的空间结构会产生影响，过高或过低都会影响酶活性。4．探究果胶酶的最适用量教材选修1P43“侧栏小资料”：探究温度和pH对酶活性影响的两个实验，在实验设计的思想方法上有什么相同之处？提示：虽然两个实验的变量发生了变化，但思想方法都是通过设置梯度来确定最适值。1．酶活性即为酶促反应速度。(×)2．果胶酶常用于果汁生产中，可提高出汁率和澄清度。(√)3．在苹果泥和果胶酶混合之前，一定要保证底物和酶达到所要求的温度或pH条件，以避免混合后条件的变化，确保实验结果的可靠性。(√)4．探究×××酶的最适条件(温度、pH)及最适用量时都需设置一系列浓度梯度，且不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间构成了相互对照，通过相互对照可确定果胶酶的最适温度或最适pH。(√)1.果胶与果胶酶的比较基本单位组成果胶半乳糖醛酸半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物果胶酶氨基酸多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶、果胶分解酶等2.影响酶反应速度的因素及其作用实质eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(温度、pH、,抑制剂或激活剂))\o(→,\s\up7(影响),\s\do5())酶活性,\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(酶浓度,底物浓度))\o(→,\s\up7(影响),\s\do5())酶与底物的接触面积))eq\o(→,\s\up7(影响),\s\do5())酶反应速度3．酶相关实验的变量控制(1)探究温度对酶活性的影响：可以选用10℃作为梯度差，设置的具体温度为10℃、20℃、30℃、40℃、50℃和60℃等，也可以尝试以5℃作为梯度差。(2)探究pH对酶活性的影响：只需将温度梯度改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。从中选出反应速率最快的pH，进一步缩小pH梯度，得出最适pH。反应液的pH可以用体积分数为0.1%的氢氧化钠溶液或盐酸溶液进行调节。(3)探究酶的用量：该实验是建立在探究最适温度和pH对酶活性影响的基础之上的，此时，研究的变量是酶的用量，其他因素都应保持不变且适宜。以果胶酶为例，思考实验探究中的相关问题：[设计意图：科学思维与科学探究](1)分析判断果胶酶活性高低的方法。①通过测定单位时间内滤出的果汁体积大小来判断：获得的果汁越多，说明________________________________________________________________________。②通过比较果汁的澄清度来判断：________，说明果胶酶的活性越高。提示：①果胶酶活性越高②果汁越澄清(2)在探究果胶酶用量的实验中，如何判断果胶酶已达到最适用量？①如果随着酶用量的增加，过滤到的果汁体积也增加，说明____________________。②如果当酶的用量增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁体积不再改变，说明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：①酶的用量不足②酶的用量已经足够，这个值就是酶的最适用量(3)实验结果的记录、分析①设计探究温度对酶活性的影响实验的记录表格。②设计探究pH对酶活性的影响实验的记录表格。③描述将实验数据转换成曲线图的方法：以________为横坐标，以________为纵坐标建立直角坐标系。a．注明坐标轴的____________________以及曲线名称。b．每个坐标轴上的取值单位要________。c．将实验数据标到坐标系中，并_______________________________________________。提示：①实验温度30℃35℃40℃45℃50℃55℃60℃65℃70℃果汁量(mL)②pH5.05.56.06.57.07.58.08.59.0果汁量(mL)③自变量因变量名称、单位、坐标原点相等用相应线连接起来命题点1eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(以果胶酶为依托考查生命观念)))1．下列关于果胶和果胶酶的叙述，错误的是()A．组成植物细胞壁的主要成分是果胶和纤维素，果胶主要分布在细胞的细胞壁和胞间层B．果胶酶有多种，如多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶等C．果胶酶在食品工业中有广泛的用途，在其他方面则无用处，体现了酶的专一性D．果胶酶、纤维素酶配合使用，可分解植物细胞壁中的果胶和纤维素解析：组成植物细胞壁的主要成分是果胶和纤维素，果胶主要分布在细胞的细胞壁和胞间层，A正确；果胶酶有多种，如多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶等，B正确；果胶酶在食品工业如制作果汁、提高葡萄酒质量等方面作用很大，也常与纤维素酶等共同使用，提高饲料营养和降低饲料黏度，促进饲料在动物消化道内的消化等作用，C错误；果胶酶、纤维素酶等配合使用，可分解植物细胞壁中的果胶和纤维素，促使淀粉、脂质、维生素和蛋白质的释放，以提高饲料的营养价值，D正确。答案：C2．(2020·高考全国卷Ⅲ)水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题：(1)制作果汁时，可以使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、________________________(答出2种即可)。纤维素酶可以分解植物__________(填“细胞膜”或“细胞壁”)中的纤维素。(2)用果胶酶处理果泥时，为了提高出汁率，需要控制反应的温度，原因是________________________________________________________________________。(3)现有甲乙丙三种不同来源的果胶酶，某同学拟在果泥用量、温度、pH等所有条件都相同的前提下比较这三种酶的活性。通常，酶活性的高低可用__________________________来表示。(4)获得的果汁(如苹果汁)可以用来制作果酒或者果醋，制作果酒需要__________菌，这一过程中也需要O2，O2的作用是____________________________________________。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌属于__________(填“好氧”或“厌氧”)细菌。解析：(1)果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。植物细胞壁的主要成分是纤维素，可被纤维素酶催化分解。(2)温度等条件会影响酶的活性，果胶酶发挥催化作用需要适宜的温度。温度过低，果胶酶的活性受到抑制；温度过高，会使果胶酶变性失活。在最适温度下，酶活性最高，出汁率最高。(3)酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量来表示。(4)制作果酒需要的菌种是酵母菌，它是兼性厌氧菌，酿酒时酵母菌先进行有氧呼吸而大量繁殖，然后在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精。制作果醋需要的菌种是醋酸菌，它是好氧细菌。答案：(1)果胶分解酶、果胶酯酶细胞壁(2)温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，出汁率最高(3)在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量(4)酵母促进有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖好氧命题点2eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(以果胶酶为依托考查科学探究)))3．某工厂新制了50L苹果泥，准备生产果汁，但不知酶的最适用量。为了节约成本，进行了如下探究实验：取8支试管编号1～8，分别加入30mL苹果泥，保温一段时间，然后向各试管加入不同体积的果胶酶溶液，反应一段时间后过滤并记录果汁体积，实验数据如表所示。下列分析错误的是()编号12345678果胶酶溶液体积/mL12345678果汁体积/mL20.621.221.822.42323.423.423.4(注：果汁体积均不包含酶溶液体积)A．在果汁生产中一般还应加入纤维素酶来充分瓦解细胞壁B．本实验的测量指标还可以是苹果泥反应完全时所需要的时间C．8支试管均需要调节至相同且适宜的温度、pH，且反应时间充足D．为得到更准确的最适用量，还应在5～6mL范围内缩小酶用量梯度继续实验解析：植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以在果汁生产中还应加入纤维素酶来瓦解细胞壁，A正确；本实验中苹果泥反应完全时各试管过滤的果汁的体积相同，可以利用苹果泥反应时间的不同作为本实验的测量指标，B正确；8支试管如果反应时间充足，则各组过滤的果汁体积应相同，与表格中测定的结果不符合，C错误；设置5～6mL范围内不同果胶酶用量梯度实验来进行探究，是为了得到更准确的最适用量，D正确。答案：C4．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。果胶酶能够分解果胶，分解植物的细胞壁及胞间层。请完成以下有关果胶酶和果汁生产的问题：(1)在果汁生产中，应用果胶酶可以提高______________和________________。(2)某实验小组进行了“探究果胶酶催化果胶分解最适pH”的课题研究。本课题的实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥，试管中分别注入果胶酶溶液、编号、编组”之后，有下面两种操作：第一种：将试管中果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6……10。第二种：将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥的pH分别调至4、5、6……10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。①请问哪一种操作更科学？________，理由是_________________________________________________________________________________________________________。②如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，当横坐标表示pH，纵坐标表示________时，实验的操作和记录是比较可行的。根据你对酶特性的了解，分析图中最可能是实验结果的曲线图是________。若实验所获得的最适pH＝m，请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置。解析：(1)果胶酶可以分解果胶，提高果肉的出汁率和果汁的澄清度。(2)①探究果胶酶催化果胶分解最适pH实验的关键是分别将果胶酶溶液和苹果泥调至一定的pH，然后把pH相等的这两种溶液混合，否则，在达到预定pH之前就会发生酶的催化反应导致实验结果不准确。可见第二种操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH环境(或第一种操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应)，因此第二种操作更科学。②本实验自变量是pH不同，因变量是果汁体积。如果用曲线图的方式记录实验结果，则横坐标表示pH，纵坐标表示果汁体积。在一定pH范围内，酶的活性随着pH的升高而逐渐增强，达到最适pH后，酶的活性随pH继续升高而逐渐下降，过酸或过碱会使酶永久失活，据此可推知，图甲最可能是实验结果的曲线图。过图甲曲线的峰值画一条与纵坐标相平行的线，该线与横坐标的交点即为m。答案：(1)出汁率澄清度(2)①第二种第二种操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH环境(或第一种操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应)②果汁体积甲如图考点二探讨加酶洗衣粉的洗涤效果1．加酶洗衣粉的洗涤原理(1)加酶洗衣粉：是指含有酶制剂的洗衣粉。(2)加酶洗衣粉去污原理种类洗涤原理蛋白酶蛋白质eq\o(→,\s\up7(蛋白酶),\s\do5())小分子的肽或氨基酸脂肪酶脂肪eq\o(→,\s\up7(脂肪酶),\s\do5())甘油＋脂肪酸淀粉酶淀粉eq\o(→,\s\up7(淀粉酶),\s\do5())麦芽糖纤维素酶使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，达到更好的去污效果(3)影响酶活性的因素：温度、酸碱度和表面活性剂等。2．探究加酶洗衣粉的洗涤效果(1)遵循原则：单一变量原则、对照原则和等量原则。(2)探究问题①普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果的区别a．单一变量：洗衣粉的类型。b．对照实验eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(普通洗衣粉＋污染物,加酶洗衣粉＋污染物))②加酶洗衣粉的最适温度a．单一变量：温度。b．对照实验：不同温度梯度的实验组之间形成相互对照。③添加不同种类的酶的洗衣粉洗涤效果的区别a．单一变量：加酶洗衣粉的种类。b．对照实验eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(蛋白酶洗衣粉＋污染物,复合酶洗衣粉＋污染物))1．教材选修1P46“侧栏小资料”：为什么说加酶洗衣粉能减少对环境的污染？提示：加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝低磷无磷的方向发展。2．教材选修1P47“侧栏小资料”：洗涤材料的选择有怎样的讲究？提示：选用布料作为实验材料比较可行。在设置对照实验时，可以控制布料的大小、颜色及污物的量，使其相同；同时，也便于洗涤效果的比较。1．加酶洗衣粉中一般都含有酸性脂肪酶。(×)2．酶的催化作用需要适宜的温度，用温水浸泡衣物可以缩短衣物的浸泡时间，加快洗涤。(√)3．人体皮肤细胞有蛋白质，如不彻底清洗双手，就会使手的皮肤受到腐蚀，而使人患过敏性皮炎、湿疹等。因此应避免与加酶洗衣粉长时间接触。(√)4．加酶洗衣粉的酶制剂不含肽酶，因为肽本身易溶于水。(√)1.变量的分析和控制(1)影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量和种类，衣物的材料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。(2)在探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件实验中，水温是要研究的对象，实验自变量是水温；在探究加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果的实验中，实验自变量为洗衣粉的种类；在探究不同种类的加酶洗衣粉洗涤效果的实验中，实验自变量为加酶洗衣粉的种类。在设计实验时，应遵循单一变量原则和对照原则等。2．水量、水质和洗衣粉用量的问题(1)水量和布料的大小是成正比的。做实验用的布料不宜过大，水量不宜过多，但应该让布料充分浸泡在水中。(2)其他相关问题简述如下：实验中可以用滴管控制污物的量，待污物干燥后再进行实验；布料应放在洗衣粉溶液中浸泡相同的时间；采用玻棒搅拌的方式模拟洗衣过程；模拟搅拌的时间、次数和力度应基本相同。为了进一步增强洗衣粉对血渍、奶渍、油污、土豆泥等衣物上常见污垢的去除能力，洗衣粉中常常会添加各种酶类。请回答有关问题：(设计意图：考查生命观念与科学思维)(1)根据衣物上常见的污垢，加酶洗衣粉中添加的酶类有碱性蛋白酶、________、________和________等四类。(2)碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的________________________________________________________________________。(3)如图为加酶洗衣粉的包装袋上的产品说明，根据你所学的有关知识，解释注意事项③的原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。注意事项①请将本品置于阴凉、干燥处，避湿避光。②若不慎溅入眼睛，立即用水冲洗。③水温以30～50℃为宜，切忌用70℃以上的热水。提示：(1)脂肪酶淀粉酶纤维素酶(2)氨基酸和小分子肽(3)酶活性受温度影响，30～50℃是洗衣粉中酶的最适温度命题点1eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(以加酶洗衣粉的洗涤原理为依托考查生命观念)))1．下列关于酶和加酶洗衣粉的叙述，正确的是()A．加酶洗衣粉中的酶是从植物、霉菌、酵母菌、细菌等生物体内提取出来的B．加酶洗衣粉中的酶变性失活后，其洗涤效果也比普通洗衣粉好C．加酶洗衣粉因为额外添加了酶制剂，比普通洗衣粉更易污染环境D．蚕丝织物不能用蛋白酶洗衣粉来洗涤解析：加酶洗衣粉中的酶不一定从生物体内直接提取，也可以通过化学合成获取，A错误；加酶洗衣粉中由于降低了表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，因此若酶变性失活后，其洗涤效果比普通洗衣粉差，B错误；用加酶洗衣粉取代普通洗衣粉，减少了磷对环境的污染，C错误；蚕丝织物的主要成分是蛋白质，蛋白酶洗衣粉能分解蛋白质，损坏衣物，因此蚕丝织物不能用蛋白酶洗衣粉洗涤，D正确。答案：D命题点2eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(以加酶洗衣粉的洗涤条件为依托考查科学探究)))2．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题：(1)由图推知，该实验的目的是__________________________________________________________________________________________________________________。50℃时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量约是________%。(2)下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的实验记录，请据表回答问题。脸盆编号洗涤物(等量)洗涤温度洗衣粉(等量)水量洗净所需时间1油污布45℃加酶2L4min2油污布45℃普通2L7min3油污布5℃加酶2L9min4油污布5℃普通2L8min①该实验设计体现了______________________原则。②若1号实验组洗净油污布所需时间接近7min，最可能的原因是________。(3)根据以上实验结果，请写出两项提高加酶洗衣粉洗涤效果的措施：________________________________________________________________________。解析：(1)由题图可知，实验中存在两个变量：温度与碱性蛋白酶含量，即实验探究的是温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响。在50℃时，洗衣粉的去污力在碱性蛋白酶含量为0.6%时达到最大。(2)由表中数据可知，1、3号为实验组，2、4号为对照组，1、2号与3、4号中只有是否加酶一个变量，因此该实验设计体现了对照原则和单一变量原则。若1号实验组洗净油污布所需时间接近7min，最可能的原因是酶已经变性失活。(3)用温水浸泡(提高酶的活性)、延长浸泡时间(延长酶的催化时间)、增加酶的用量等都可以提高加酶洗衣粉的洗涤效果。答案：(1)探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响0.6(2)①对照、单一变量②酶失活(3)用温水浸泡；延长浸泡时间；增加洗衣粉的用量等(写出两项合理答案即可)(1)在探究加酶洗衣粉的最适温度时，如何设置温度梯度？提示：根据当地一年中的实际气温变化来确定，如冬季、春季、秋季和夏季可分别选取5℃、15℃、25℃和35℃的水温，不同季节对应不同水温设置梯度。(2)若测出在40℃时洗涤效果比其他条件下好，应如何设置温度梯度探究最适温度？提示：可设置温度梯度差更小的实验变量，如35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃，进行重复实验，直至测出具体的最适温度。考点三制备和应用固定化酶1．固定化细胞技术的概念固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。2．固定化酶或固定化细胞技术常用的方法包埋法、化学结合法和物理吸附法。一般来说，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化，细胞多采用包埋法固定化。3．固定化酵母细胞的制备及发酵(1)实验操作流程酵母细胞的活化：称取干酵母放入小烧杯中，加入蒸馏水使其活化。↓配制CaCl2溶液：称取无水CaCl2放入烧杯中，加入蒸馏水，使其充分溶解。↓配制海藻酸钠溶液：要用小火间断加热的方法。↓海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：先将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入已活化的酵母细胞。↓固定化酵母细胞：用注射器将混合物滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠。↓发酵：先用蒸馏水冲洗2～3次，然后加入葡萄糖溶液中，再置于25℃下发酵2h。(2)实验结果①凝胶珠的颜色和形状：浅黄色的圆形或椭圆形。②发酵现象eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(有气泡产生,闻到有酒味))1．教材选修1P49“侧栏小资料”：什么叫高果糖浆？它作为蔗糖的替代品，对人类健康有什么益处？提示：高果糖浆是指果糖含量为42%左右的糖浆，它不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病。2．教材选修1P50“侧栏小资料”：什么叫作微生物的活化？提示：在缺水状态下，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正常的生活状态。1．固定化酶常采用化学结合法和包埋法。(×)2．从酶的固定方式看，物理吸附法比化学结合法对酶活性影响小。(√)3．将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌。(√)4．利用固定化酵母细胞进行发酵，加入的糖类的浓度不宜过高。(√)5．用温水使海藻酸钠迅速溶解，待其冷却到室温后用于包埋细胞。(×)1.常见的三种固定化技术的比较名称原理图示包埋法将酶或细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中化学结合法利用共价键、离子键将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到纤维素、琼脂糖等载体上物理吸附法通过物理吸附作用，把酶或细胞固定在活性炭、多孔玻璃等吸附剂表面2.固定化酶与固定化细胞的比较固定化酶固定化细胞固定酶的种类一种一系列适用方法化学结合法、物理吸附法包埋法优点酶与反应物结合，又与产物分离，固定在载体上的酶可反复利用成本低，操作更容易缺点一种酶只能催化一种或一类化学反应可能导致反应效果下降实例固定化葡萄糖异构酶固定化酵母细胞3.固定化酵母细胞制备的三个注意事项(1)溶化海藻酸钠：应采用小火或间断加热，并不断搅拌直至海藻酸钠完全溶化，以防加热过快，导致海藻酸钠焦糊。(2)制备固定化酵母细胞：要等海藻酸钠溶液冷却后加入酵母细胞，防止高温杀死酵母细胞。同时加入酵母细胞的海藻酸钠溶液不能直接“注入”而应缓慢“滴入”CaCl2溶液中，使刚形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。(3)检测凝胶珠质量的方法：用镊子夹取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，就表明凝胶珠制作成功；也可以在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也表明制备的凝胶珠是成功的。某实验小组将制备好的固定化酵母与游离酵母分别放在一定的条件下发酵，定时记录发酵液中酒精度的变化。下表是产酒酒精度的比较，依据下表分析：[设计意图：科学思维与科学探究]时间(d)游离酵母固定化酵母00021.02.542.14.263.25.083.95.4104.36.0124.66.4(1)实验过程中的“在一定的条件下发酵”的条件是________________，要求条件相同是为了确保________。(2)由表可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期比游离酵母发酵前期的延迟期要________。提示：(1)适宜的温度、pH等单一变量(2)短命题点1eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(以固定化技术为依托考查生命观念)))1．下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是()A．从酶的固定方式看，物理吸附法比化学结合法对酶活性影响小B．海藻酸钠在水中溶解的速度较慢，需要通过加热促进其溶解，用大火持续加热C．尿糖试纸含有固定化的葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶，可以反复使用D．固定化细胞含有多种酶，可以催化各种反应底物的一系列反应解析：化学结合法可能影响酶的活性部位而影响反应效果，而吸附法是物理方法，不影响酶的分子结构，A正确；海藻酸钠在水中溶解的速度较慢，需要通过加热促进其溶解，用小火间断加热，B错误；尿糖试纸由于使用后不能将反应物和酶分开，故不能再次使用，C错误；固定化细胞在多步酶促反应中发挥连续催化作用，但如果反应底物是大分子物质，则难以自由通过细胞膜，从而限制固定化细胞的催化反应，D错误。答案：A2．请回答下列有关固定化酶与固定化细胞的问题：(1)与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是________。在实际生产中，固定化酶技术的优点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。制备固定化酵母细胞时使用的方法是________(填图中序号)。(2)在缺水状态下，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________________________________________________________________________。(3)将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至________后，再加入酵母菌。如果海藻酸钠溶液浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目________。固定化细胞一般采用包埋法，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)酶发挥作用时需要适宜的温度、pH等条件，与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是多酶系统(或一系列酶、多种酶)；固定化酶的优点是使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，还可以被反复利用；制备固定化酵母细胞，由于细胞体积大，难以被吸附或结合，多采用包埋法，常用的载体是海藻酸钠，据题图分析，方法③将物体包埋在网格中，故图中方法③是包埋法。(2)酵母菌在缺水状态下处于休眠状态，加入水活化使得酵母菌恢复正常的生活状态，酵母细胞活化时细胞体积会增大，则活化前应选择足够大的容器，以避免酵母菌溢出容器外。(3)将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温后，再加入酵母菌，否则高温会杀死酵母菌；如果海藻酸钠浓度过低，所包埋的酵母细胞数目较少，形成的凝胶珠颜色过浅；由于细胞个体大，难以被吸附或结合，而且细胞体积较大，不易从包埋材料中漏出，则固定化细胞一般采用包埋法固定。答案：(1)多酶系统(一系列酶、多种酶)既能与反应物接触，又容易与产物分离，且能被反复利用③(2)正常的生活体积会增大(3)室温少细胞难以被吸附或结合；细胞体积较大，不易从包埋材料中漏出命题点2eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(以固定化技术为依托