2019 - 2020学年高中生物专题4酶的研究与应用课题3酵母细胞的固定化练习新人教版选修1 下载本文

4.下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述,正确的是

A.利用固定化酵母细胞进行发酵,糖类的作用只是作为反应底物 B.固定化酶的应用中,要控制好PH、温度和溶解氧

C.利用固定化酶降解水中有机磷农药,需要提供适宜的营养条件 D.固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显

解析 利用固定化酵母细胞进行发酵时,糖类除了作为反应底物外,还为酵母菌提供碳源,A错误;固定化酶的应用中,要控制pH、温度,但与溶解氧无关,B错误;利用固定化酶降解水体中的有机磷农药,是酶促反应,没有细胞参与,所以不需提供营养条件,C错误;固定化细胞技术固定的是一系列酶,所以在多步连续催化反应方面优势明显,D正确。

答案 D

5.下列关于酶制剂和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述,正确的是(多选) A.从酶的固定方式看,吸附法比交联法对酶活性影响大 B.可以用包埋法将各种消化酶固定化形成多酶片,并口服使用

C.探究加酶洗衣粉洗涤效果的实验中,洗涤方式、水温、浸泡时间等都属无关变量 D.将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗,目的是洗去CaCl2

解析 酶的固定方法有包埋法、化学结合法和物理吸附法,物理吸附的过程是利用吸附剂本身的表面张力,对附近的分子产生吸附,吸附剂不会与被吸附物质发生化学反应而使其发生性质改变,交联法可能引起酶分子结构发生改变而改变酶的活性,所以吸附法比交联法对酶活性影响小,A项错误;消化酶在消化道中起作用,蛋白酶制剂一般在最外面加上糖衣后通过口服方式给药,B项错误;探究加酶洗衣粉洗涤效果的实验中,洗涤方式、水温、浸泡时间等都属无关变量,C项正确;制备固定化酵母细胞时,将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入已活化的酵母细胞充分搅拌混合均匀后移至注射器中,然后以恒定速度缓慢将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中而形成凝胶珠,再用无菌水冲洗2~3次,所以用无菌水冲洗的目的是洗去CaCl2,D项正确。

答案 CD

6.下列关于使用固定化酶技术生产高果糖浆的说法,正确的是 A.高果糖浆的生产需要使用果糖异构酶

B.在反应柱内的顶端装上分布着许多小孔的筛板,防止异物的进入 C.将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,果糖从反应柱下端流出 D.固定化酶技术复杂,成本较高

解析 高果糖浆需要使用葡萄糖异构酶,分布有筛板的目的是防止酶分子的通过,选C。 答案 C

7.固定化脂肪酶的方法一般是:将酶液和一定浓度的海藻酸钠溶液混合后,用注射器滴到一定浓度CaCl2溶液中,25 ℃静置固定化2 h,过滤洗涤,再加入到戊二醛溶液中,25 ℃化学结合2 h,过滤、洗涤和干燥后就可得到颗粒状固定化脂肪酶。兴趣小组对固定化脂肪酶的性质和最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分研究结果(注:纵坐标为酶活力,包括酶活性和酶的数量,a为游离酶,b为固定化脂肪酶)。下列分析中正确的是

A.在温度或pH变化时,与游离酶相比固定化脂肪酶具有的缺点是稳定性较低 B.这种固定化脂肪酶使用的是物理吸附法、包埋法和化学结合法三种方法的结合 C.氯化钙的量太少时,酶活力较低的原因可能是包埋不完全,包埋在内部的部分酶会流失

D.海藻酸钠浓度较高时,酶活力低的原因可能是形成的凝胶孔径较大,影响酶与底物的结合

解析 在温度或pH变化时,与游离酶相比,固定化酶的优点是稳定性比较高;此酶采用了包埋法和交联法两种方法相结合,并未用物理吸附法;氯化钙的作用是使凝胶珠稳固聚沉,如果含量太少,可能会使部分酶流失;海藻酸钠浓度较高时,形成的凝胶孔径比较小。

答案 C

8.下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述错误的是 A.固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用 B.溶解氧交换受阻是固定化酶应用的重要限制因素

C.固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物 D.凝胶与被包埋细胞之间不是通过共价键结合

解析 固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上,实现酶的反复利用,A项正确;酶的催化作用不需要氧气,故固定化酶的应用不需要氧气,与溶解氧交换受阻无关,B项错误;固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物,如分泌蛋白等,C项正确;凝胶与被包埋细胞之间没有化学键,不通过共价键结合,D项正确。

答案 B

9.(2018·江苏卷)下列关于酵母细胞固定化实验的叙述,正确的是 A.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 B.进行包埋时,用于悬浮细胞的CaCl2溶液浓度要适宜 C.注射器(或滴管)出口应尽量贴近液面以保证凝胶珠成为球状 D.包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色半透明状,并具有一定的弹性

解析 溶解海藻酸钠时,应先加水,小火间断加热并不断搅拌,完全溶化后用蒸馏水定容,冷却至室温后加入活化的酵母细胞充分搅拌,使其混合均匀,再固定,A错误;进行包埋时,CaCl2溶液的作用是让胶体聚沉,使海藻酸钠形成凝胶珠,不是用于悬浮细胞,B错误;滴加时注射器或滴管不能贴近液面,否则凝胶珠会呈蝌蚪状,C错误;制作成功的凝胶珠为淡黄色半透明状,并具有一定的弹性,D正确。

答案 D

10.下列说法不正确的是

A.固定化酶和固定化细胞的方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法 B.固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法 C.细胞由于个体大,多采用物理吸附法固定 D.固定化酶既能与反应物接触,又能与产物分离

解析 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,酶分子较小,容易从包埋材料中漏出,因此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,AB正确;细胞个大,难被吸附或结合,C错误;固定后的酶既能与反应物接触,又能与反应物分离,D正确。

答案 C

二、非选择题(共3小题,共30分)

11.(10分)下图1表示制备固定化酵母细胞的某步操作,图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图,请据图分析回答:

(1)图1中,将溶化好的海藻酸钠溶液____________,加入已活化的酵母细胞,进行充分搅拌,使其混合均匀,再转移至注射器中。

(2)图1中X溶液为________,其作用是____________________。

(3)某同学在图1步骤结束后得到图3所示的实验结果,出现此结果的可能原因有海藻酸钠浓度过______(“高”或“低”)或注射器中的混合液推进速度过______(“快”或“慢”)。

(4)图1中制备的凝胶珠用________后再转移到图2装置中,发酵过程中搅拌的目的是__________________________________________________________。

解析 (1)刚溶化的海藻酸钠要冷却至室温,才能与活化的酵母细胞混合制备混合液,以免高温使酵母细胞失活,(2)混合液加入CaCl2溶液进行固定化酵母细胞,故图1中X溶液为CaCl2溶液,CaCl2的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠。

(3)图3中所示的凝胶珠不是圆形或椭圆形,说明海藻酸钠浓度偏高或注射器中的混合液推进速度过快形成的。

(4)制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤(去除残留的CaCl2)后再转移到图2装置中进行发酵,发