高中生物新同步苏教版选修1课时作业： 8 固定化酶的制备和应用 Word版含解析

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1、课时分层作业(八)(建议用时：45分钟)基础达标练1下列叙述不属于固定化酶特点的是()A酶固定化后，活性提高B酶对酸、碱、温度敏感，易失活C在溶液中直接使用酶，难以回收，成本高D固定化酶使酶既可催化反应物，又易与产物分离A固定化酶可提高酶的稳定性，防止酶失活，使酶既可催化反应物，又易与产物分离，催化后的酶易回收，降低生产成本，但并未提高酶的活性。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常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶B制备固定化酶和固定化细胞的方法主要有包埋法、化学结合法和物理吸附法等C常用包埋法将脂肪酶和淀粉酶固定D固定化细胞可以催化一

2、系列酶促反应C常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶；制备固定化酶和固定化细胞的方法主要有包埋法、化学结合法和物理吸附法等，一般来说酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定，细胞多采用包埋法固定；固定化细胞固定的是一系列酶，因此可以催化一系列酶促反应。3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C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

3、连续生产。4下列关于固定化细胞技术的说法中，正确的是()A物理吸附法的优点是操作简单，吸附牢固B包埋法的优点是操作复杂，条件温和，对细胞无毒性C物理吸附法容易对酶活性产生影响D凝胶包埋常用的载体有琼脂、海藻酸钠凝胶、角叉菜胶、明胶等D物理吸附法的优点是酶活性不受影响，但吸附过程复杂且吸附不牢固；包埋法操作简单，条件温和，对细胞无毒性。5下列关于固定化技术的叙述，不正确的是()A从操作角度来考虑，固定化细胞比固定化酶更容易B固定化细胞比固定化酶对酶活性影响更小C固定化细胞固定的是一种酶D将微生物的发酵过程变成连续的酶反应应选择固定化细胞C在应用操作过程中，固定化细胞比固定化酶更容易、更便捷，对酶

4、活性影响更小；固定化细胞固定的是一系列酶，可使发酵过程变成连续反应过程。6制备好的凝胶珠是否符合应用要求，常用的检测方法有()挤压法摔打法观察法培养法ABC DD检测凝胶珠是否合格，经常使用下列检测方法：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。还可以通过观察凝胶珠的颜色和形状来判断。7下列关于制备固定化酵母细胞的操作，正确的是()A制备好海藻酸钠溶液后，要立即将其与酵母细胞混合以防凝固B制备固定化酵母细胞的过程中可能用到注射器C以恒定的速度把混合液注

5、射到CaSO4溶液中D凝胶珠在硼酸氯化钙溶液中应浸泡10 min左右B应将制备好的海藻酸钠溶液冷却后，再加入已活化的酵母细胞，否则会因温度过高杀死酵母细胞。应以恒定的速度把混合液滴加到硼酸氯化钙溶液中而不是CaSO4溶液中。凝胶珠在硼酸氯化钙溶液中应浸泡30 min左右。8下列关于固定化细胞的说法错误的是()A固定化细胞技术是利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间内的技术B固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都可在细胞外起作用C固定化酶和固定化细胞都能反复使用，但酶的活性迅速下降D包埋法常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等C固定化酶和固定化细胞都能反复使用，但不会出

6、现酶的活性迅速下降的情况。固定化酶是在细胞外发挥作用，固定化细胞中的部分酶在细胞内发挥作用，也有部分酶可在细胞外发挥作用，所以固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都可在细胞外起作用。9下列有关固定化酶技术和固定化细胞技术的叙述，正确的是()A固定化酶和固定化细胞的目的是限制酶与反应物接触，控制反应速率B酶更适合包埋法固定化，细胞更适合物理吸附法固定化C加酶洗衣粉是含有固定化酶制剂的洗衣粉D固定化细胞对酶的活性影响小，与固定化酶相比应用更广泛D固定化酶和固定化细胞的目的都是使酶在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用；对于体积比较大的细胞适合用包埋法固定，酶适合用物理吸附法固定；加酶

7、洗衣粉中添加的多种酶制剂，如碱性蛋白酶制剂和碱性脂肪酶制剂等，它们不能重复利用，不属于固定化酶。10某实验小组进行固定化酵母细胞的制备，并开展游离酵母和固定化酵母发酵产酒酒精度的比较。请回答下列问题：产酒酒精度的比较时间/d024681012游离酵母01.02.13.23.94.34.6固定化酵母02.54.25.05.46.06.4(1)影响制备固定化酵母细胞实验成败的关键步骤是_，此步的操作应采用_。(2)钙离子的作用是使胶体聚沉，海藻酸钠起_的作用。(3)该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。实验过程中的“在一定的条件下发酵”的条件是

8、_，要求条件相同是为了确保_。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的时间比游离酵母发酵前期的延迟期的时间要_。解析该实验的关键是配制海藻酸钠溶液。海藻酸钠起载体的作用，用于包埋酵母细胞。酵母菌酒精发酵过程是细胞内酶的催化过程，需要在适宜的温度、pH等条件下进行，两组实验的条件相同，才能够确保无关变量相同，且遵循单一变量原则。由表可知，在12 d的发酵时间里，固定化酵母发酵产酒酒精度从0度到6.4度，游离酵母发酵产酒酒精度从0度到4.6度，而且固定化酵母发酵产酒酒精度在第4 d即达到4.2度，表明其延迟期短。答案(1)配制海藻酸钠溶液小火或间断加热(2)

9、包埋酵母细胞(或载体)(3)适宜的温度、pH等单一变量短能力提升练11下列有关酶制剂应用的叙述，正确的是()A纤维素酶可用于处理棉、麻制品，使其柔软B固定化酶的催化需要一定的营养条件C加酶洗衣粉的洗涤效果总比普通洗衣粉好D化学结合法比吸附法对固定化酶活性影响更小A纤维素酶可用于处理棉、麻制品，使其柔软，A正确；固定化酶不是细胞，因此固定化酶的催化不需要营养条件，B错误；pH和温度会影响酶活性，在低温或高温条件下，加酶洗衣粉的洗涤效果可能更差，C错误；从酶的固定方式来看，化学结合法可能会影响酶的结构，因此物理吸附法比化学结合法对酶活性影响小，D错误。12下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙

10、述，错误的是()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和过氧化氢酶，可以反复使用D将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌C酶的固定方式有包埋法、化学结合法和物理吸附法，物理吸附法是利用吸附剂本身的表面张力对附近的分子产生吸附，与化学结合法相比，不会使被吸附物质的性质发生改变，所以吸附法对酶活性影响较小；消化酶在人体消化道内发挥作用，蛋白酶制剂一般在最外面加上糖衣后通过口服方式给药；尿糖试纸是一种由葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和某种无色的化合物固定于滤纸上制成的酶试纸，不能反复利用；制备固定

11、化酵母细胞时，将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗的目的是洗去CaCl2和杂菌，防止凝胶珠硬度过大和杂菌污染。13如图1表示制备固定化酵母菌细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母菌细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述不正确的是()图1图2A刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌细胞混合制备混合液B图1中X溶液为氯化钙溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠C图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌细胞充分接触D图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中A刚溶化的海藻酸钠要冷却至室温，才能与活化的酵母菌细胞混合制备混合液，以免高温使酵母菌细胞失活；混合液加入0.05 mol/L的氯化钙溶液进行固定化酵

12、母菌细胞，CaCl2的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠；发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母菌细胞充分接触，以利于发酵过程的顺利进行；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。14固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。东北农业大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分研究结果(注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量)，分析回答下列问题：(1)从对温度变化适应性和应用范围的角度分析，甲图所示结果可以得出的结

13、论是_。(2)乙图曲线表明浓度为_的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低的原因是_。(3)固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，由丙图可知，固定化酯酶重复使用_次后，酶活力明显下降。(4)固定小麦酯酶不仅采用海藻酸钠直接包埋，同时用戊二醛作交联剂，这是因为_。解析由甲图可知，固定化酶在较高温度下仍然具有较高的活性。乙和丙图均较为简单，但对读图识图的能力有一定的要求。答案(1)固定化酶比游离酶对温度变化适应性更强且应用范围较广(2)3%海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足(3)3(4)酶分子很小，很容易从包埋材料中漏出15.如图是固定化酶反应柱，请回答下列问题

14、。(1)将淀粉酶溶于水中，再加入石英砂，不断搅拌，这样淀粉酶就固定在了石英砂上。这种固定化的方法称为_。30 min后，装入如图所示的反应器中，构成固定化酶反应柱，并用10倍体积的蒸馏水洗涤此反应柱，洗涤的目的是_。洗涤时，蒸馏水流速_(填“能”或“不能”)过快。(2)实验时，将此反应柱固定在支架上，用滴管滴加可溶性淀粉溶液，并以0.3 mL/min的流速过柱，控制流速的目的是_。(3)实验后，用10倍体积的蒸馏水洗涤此反应柱，洗涤的目的是_。洗涤后，放置在4 冰箱中保存。几天后，可重复使用。(4)一段时间后，某同学从冰箱中取出此反应柱，重复上述实验，却没有了相同的结果，试分析可能的原因：_。解析(1)淀粉酶固定化以石英砂为介质吸附固定，由于吸附过程可能仍存在游离的淀粉酶，所以需要用蒸馏水洗涤反应柱，流速不能过快。(2)淀粉水解过程中，需要控制流速，使淀粉酶能充分催化淀粉水解。(3)实验结束后，用10倍体积的蒸馏水洗涤此反应柱，洗涤的目的是洗去残留的反应物和产物。(4)由于一段时间后酶的活性、酶的数量及反应条件等可能会受影响，最终影响实验结果。答案(1)物理吸附法除去未吸附的游离淀粉酶不能(2)使淀粉溶液与淀粉酶充分接触，充分反应(3)洗去残留的反应物和产物(4)一段时间后酶的活性、酶的数量及反应条件等可能会受影响，最终影响实验结果(其他答案合理即可)