课题3 酵母细胞的固定化

[随堂巩固]

1．如图所示的固定化方式中，适宜固定化酶的方法是

A．①②③ B．①② C．②③

D．①③

解析 据图分析，①表示化学结合法，将酶互相连接起来；②表示包埋法，将酶包埋在细微网格内；③表示物理吸附法，将酶吸附在载体表面，由于酶分子较小，不适用包埋法，适用化学结合法和物理吸附法。

答案 D

2．下列有关说法中不正确的是 A．可用包埋法制备固定化酵母细胞

B．固定化细胞发挥作用除了需要适宜的温度、pH外，还需要营养物质的供应 C．固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都在细胞外起作用 D．固定化酶和固定化细胞都能被反复利用，但酶的活性可能下降

解析 固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法(交联法)，由于细胞相对于酶来说更大，难以被吸附或结合，因此多采用包埋法，A正确；由于活细胞需要生活在适宜的温度、PH和一定的营养环境中，所以固定化细胞发挥作用除了需要适宜的温度、pH外，还需要营养物质的供应，B正确；固定化酶所固定的酶都在细胞外起作用，固定化细胞所固定的酶有的在细胞外起作用，有的在细胞内起作用，C错误；固定化酶和固定化细胞都能反复使用，但是因酶所处的环境条件的改变，可能会导致酶的活性下降，D正确。

答案 C

3．下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是 A．从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小 B．作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药

C．尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶、过氧化氢酶和无色化合物，不可以反复使用 D．固定化酶的应用中要控制好温度、pH和溶解氧

解析 吸附法是利用离子键作用、物理吸附等方法，将酶固定在载体上，而化学结合法是利用多功能试剂进行酶与载体之间的交联，从而得到三维的交联网架结构，后者有可能影响酶活性部位，A项正确；消化酶是在消化道中起作用的，因此蛋白酶制剂以口服方式给药，B项正确；尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶、过氧化氢酶和无色的化合物，主要是利用原子氧将某种无色化合物氧化成有色化合物，所以不可以反复使用，C项正确；固定化酶活性的维持需要一定的温度、pH，但由于酶不是生物体，其活性的维持不需要溶解氧，D项错误。

答案 D

4．下列不属于酶的固定方式的是 A．将酶包埋在细微网格中 B．将酶相互连接起来 C．将酶吸附在载体表面 D．将酶加上糖衣做成胶囊

解析 将酶包埋在细微网格中即酶固定方式中的包埋法，故A正确；将酶相互连接起来即酶固定方式中的化学结合法，故B正确；将酶吸附在载体表面即酶固定方式中的物理吸附法，故C正确；将酶加上糖衣只不过是为了防止胃液里的胃蛋白酶消化酶制剂的方法，并不是酶固定的方法，故D错误。

答案 D

5．下图是人体内某化学反应的图解，其中英文字母代表物质，数字表示反应前、中、后过程。请据图回答：

(1)图中代表酶的是____________，作出判断的依据是__________________。 (2)从图①和图②可以反映出酶具有________性，作出判断的依据是____________________________________________________________________。

(3)如果D代表麦芽糖，那么E和F则是____________和____________，A是____________。

(4)酶固定化的方法很多，目前采用的固定化技术大致可分为三类：化学结合法、物理吸附法和包埋法。上述几种方法也可并用，称为混合法。在选择固定化方法及固定的材料上，主要考虑的因素是_____________________________。

解析 (1)从上图可看出，反应前后分子结构不变的是A，说明A是酶。

(2)图①过程中反应物有B、C、D三种，从图②过程来看，酶只与物质D结合，催化其进行化学反应，因此，说明酶的催化作用具有专一性。

(3)麦芽糖是二糖，即是由2分子葡萄糖组成的，所以麦芽糖在麦芽糖酶的作用下，水解成葡萄糖。

(4)固定化的结果往往引起酶性质的改变。主要原因是：一方面是酶本身的变化，主要由于活性中心的氨基酸残基、空间结构和电荷状态发生了改变；另一方面是载体的理化性质的影响，常常会引起底物特异性、最适pH、最适温度的改变等。因此，在酶固定方法及材料的选择上，主要考虑的因素是对酶活性的影响。

答案 (1)A A反应前后本身没有变化 (2)专一 在B、C、D存在时，只催化D物质 (3)葡萄糖 葡萄糖 麦芽糖酶 (4)对酶活性的影响

[限时检测]

[时间45分钟，满分80分]

一、选择题(每小题5分，共50分)

1．下列有关酵母细胞固定化实验操作目的及结果分析，错误的是 A．干酵母细胞处于休眠状态，需置于蒸馏水中活化

B．配制海藻酸钠溶液时需要小火或间断加热，以防海藻酸钠焦糊 C．若海藻酸钠的浓度偏低时凝胶珠呈白色，固定的细胞数目过少 D．凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡时间的长短，不影响发酵效果

解析 干酵母细胞处于休眠状态，需置于蒸馏水中活化，A正确；配制海藻酸钠溶液时需要小火或间断加热，以防海藻酸钠焦糊，B正确；若海藻酸钠的浓度偏低时凝胶珠呈白色，固定的细胞数目过少，C正确；凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡时间的长短，影响发酵效果，D错误。

答案 D

2．酶制剂、固定化酶、固定化细胞已经广泛地应用于各个领域，下列有关叙述错误的是

A．90 ℃高温会使Taq酶失去催化活性

B．制备固定化酶的方法主要有包埋法、交联法和吸附法 C．固定化酶固定时可能会造成酶的损伤而影响活性 D．固定化细胞可以催化一系列酶促反应

解析 TaqDNA聚合酶是从一种水生栖热菌株中分离提取的，具有耐高温的特性，在90 ℃仍具有酶活性，A错误；固定化酶和固定化细胞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，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法，B正确；某些反应产物可能与酶结合，致使酶的结构产生变化，从而改变酶的催化活性，C正确；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正确。

答案 A

3．(2019·黄冈检测)某兴趣小组欲利用固定化酶进行酶解淀粉的实验，分组如表所示，下列有关说法错误的是

固定化酶柱 组别 长度(cm) 甲 乙 丙 丁 10 10 15 15 0.3 0.5 0.3 0.5 淀粉溶液的流速(mL·min) －1A.固定化酶柱长度和淀粉溶液的流速决定了酶柱中酶的含量 B．淀粉溶液的流速过快会导致流出液中含有淀粉 C．各组实验所用的淀粉溶液浓度应相同 D．淀粉溶液的pH对实验结果有影响

解析 固定化酶柱长度决定了酶柱中酶的含量，A项错误；淀粉溶液流速过快，酶来不及催化反应发生，会导致流出液中含有淀粉，B项正确；实验要遵循等量原则，C项正确；pH影响酶的活性，D项正确。

答案 A