苏教版 选修1 制备和应用固定化酶 作业
苏教新选修1 《固定化酶的制备和应用》作业 (2)

2013年高中生物 3.2 制备和应用固定化酶同步训练苏教版选修11.(2012·海安高二期中)固定化酶与普通酶制剂相比较,主要优点是( )A.可以反复使用,降低成本B.固定化酶不受酸碱度、温度等的影响C.酶的制备更简单容易D.酶能够催化的反应类型大大增加解析:选A。
固定化酶与普通酶制剂相比较主要优点是可以反复使用,降低成本,固定化酶仍具有酶的特性。
2.下列图形依次表示包埋法、吸附法、交联法、包埋法的一组是( )A.①②③④B.④③②①C.③①②④D.④②③①解析:选C。
考查酶固定的方法及对每种方法的原理的理解。
3.关于固定化酶技术的说法,正确的是( )A.固定化酶技术就是固定反应物,将酶依附着载体围绕反应物旋转的技术B.固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应C.固定化酶中的酶无法重复利用D.固定化酶技术是将酶固定在一定空间内的技术解析:选D。
固定化酶是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术,其优点是酶被固定在一定装置内可重复利用;其缺点是无法同时解决一系列酶促反应。
在固定过程中,固定的是酶而不是反应物。
4.使用固定化细胞的优点是( )A.能催化大分子物质的水解B.可催化一系列化学反应C.与反应物易接近D.有利于酶在细胞外发挥作用解析:选B。
固定化细胞的优点是可催化一系列反应。
5.(2012·无锡高二检测)下列叙述不.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的影响更小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,应选择固定化细胞技术解析:选C。
固定化细胞内酶的活性基本没有损失,保留了细胞内原有的多酶系统,所以固定化细胞不同于固定化酶只固定一种酶。
6.某一实验小组的同学,欲通过制备固定化酵母菌细胞进行葡萄糖溶液发酵实验,实验材料及用具齐全。
(1)制备固定化酵母菌细胞常用________法。
(2)制备固定化酵母细胞的过程为:①使干酵母与________混合并搅拌,使酵母菌活化;②将无水CaCl2溶解在蒸馏水中,配成CaCl2溶液;③用酒精灯加热配制海藻酸钠溶液;④海藻酸钠溶液冷却至常温再加入已活化的酵母菌细胞,充分搅拌并混合均匀;⑤用注射器将海藻酸钠和酵母菌细胞的混合物缓慢滴入氯化钙溶液中。
苏教版高中生物选修1-3.2 固定化酶的制备和应用-学案设计无答案

固定化酶的制备和应用【学习目标】1.尝试制备和应用固定化酶、固定化细胞。
2.固定化酶、固定化细胞制备的优缺点和在生产中的应用。
【学习重难点】知识点一:固定化酶技术的应用1.固定化酶的概念:是指利用或的方法将酶与结合在一起形成的仍具有的酶复合物。
2.优点:在催化反应中,它以固相状态作用于底物反应完成后,容易与水溶性分离,可被。
3.制备固定化酶的方法主要有、、。
4.应用:广泛应用在人们的日常生活、医药、工业等方面。
如生产多种、的酶试纸。
知识点二:固定化细胞技术的应用1.固定化细胞的概念:通过各种方法将细胞与一定的结合,使细胞仍保持原有的。
2.优点:固定化细胞仍能进行正常的、和,可以像游离的细胞一样用于发酵生产等。
由于保留了细胞内原有的,这对多步催化的优势就更加明显。
3.主要方法:和两大类。
知识点三:酵母菌细胞的固定化技术【学习过程】(一)制备固定化酵母细胞制备固定化酵母细胞需要的材料是、和等。
1.制备麦芽汁:2.酵母菌的活化活化就是处于状态的微生物重新恢复正常的生活状态。
3.配制物质的量为0.05mol/L的CaCl溶液24.配制海藻酸钠溶液加热溶化海藻酸钠时要注意:。
5.海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合6.固定化酵母细胞以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的溶液中,并浸泡。
(二)用固定化酵母细胞发酵1.将固定好的酵母细胞用冲洗2-3次。
2.发酵时的温度为,时间24h。
(三)结果分析与评价1.观察凝胶珠的颜色和形状如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说明海藻酸钠的浓度偏低,固定的酵母细胞数目较少;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明海藻酸钠的浓度偏高,制作失败,需要再作尝试。
2.观察发酵的葡萄糖溶液利用固定的酵母细胞发酵产生酒精,可以看到产生了很多,同时会闻到。
合作探究1.固定化细胞技术的缺点有哪些?2.加热溶化海藻酸钠时微火加热并不断搅拌的目的是什么?【课堂检测】1.关于固定化酶技术说法正确的是()A.固定化酶技术就是固定反应物,将酶依附着载体围绕反应物旋转的技术B.固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应C.固定化酶中的酶无法重复利用D.固定化酶是将酶固定在一定空间内的技术2.研究认为,用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。
《固定化酶的制备和应用》 作业设计方案

《固定化酶的制备和应用》作业设计方案一、作业目标1、使学生深入理解固定化酶的制备原理和方法。
2、培养学生的实验操作能力和问题解决能力。
3、帮助学生了解固定化酶在各个领域的应用及重要性。
二、作业内容(一)理论知识部分1、要求学生查阅相关资料,阐述固定化酶的定义、特点和优势。
2、让学生总结常见的固定化酶方法,如吸附法、共价结合法、交联法和包埋法等,并比较它们的优缺点。
(二)实验设计部分1、给定一种酶(如淀粉酶),让学生设计一个固定化酶的实验方案,包括实验材料的选择、实验步骤的规划、预期的实验结果等。
2、要求学生思考在实验过程中可能遇到的问题及解决方法。
(三)应用分析部分1、让学生调研固定化酶在工业生产(如食品加工、制药等)、环境保护、生物医学等领域的具体应用案例。
2、分析固定化酶在这些应用中的作用和效果,以及其相对于游离酶的优势。
三、作业形式1、书面报告要求学生以书面形式提交理论知识的总结和实验设计方案,包括详细的文字说明和必要的图表。
对于应用分析部分,学生需撰写一篇分析报告,阐述各个应用案例中的关键要点。
2、课堂展示安排学生在课堂上进行小组或个人展示,分享他们的实验设计和应用分析成果。
鼓励其他学生提问和讨论,以促进知识的交流和深化理解。
四、作业时间安排1、理论知识总结和实验设计方案:X周时间完成并提交。
2、应用分析报告:X周时间完成并提交。
3、课堂展示:在应用分析报告提交后的X周内进行。
五、作业评估1、理论知识部分评估学生对固定化酶概念、方法的理解是否准确和深入。
检查学生对不同固定化方法优缺点的分析是否合理。
2、实验设计部分审查实验方案的科学性、可行性和创新性。
评估学生对实验中可能出现问题的预见和解决思路的合理性。
3、应用分析部分考察学生对应用案例的选择是否具有代表性和典型性。
评价学生对固定化酶在应用中的作用和优势的分析是否准确和全面。
4、课堂展示部分根据学生的展示表现,包括表达能力、逻辑清晰度、对问题的回答情况等进行评估。
苏教版高中生物选修1-生物技术实践:固定化酶的制备和应用

1.目前,酶已经大规模地应用于各个领域,下列选项属 于应用中面临的实际问题的是( )。 A.酶通常对强酸、强碱、高温非常敏感,但对有机溶 剂不敏感 B.酶的结构比较稳定,所以催化功能很高 C.酶用于生产时可能会混在产物中,影响产品的质量 D.直接用于生产中的酶可以多次利用
解析 人们对酶的使用经历了直接使用酶→酶制剂→固 定化酶→固定化细胞四个阶段。固定化酶的使用使酶与 反应液易于分离,又可以反复利用,降低了生产成本, 提高了产品质量;固定化细胞的使用,一次可以催化一 系列反应;如果直接使用酶或酶制剂,溶液中的酶很难 回收,不能再次得到利用,提高了生产成本,反应后酶 会混在产物中,影响产品质量。 答案 C
2.下列属于固定化酶在利用时的特点的是( )。 A.有利于酶与产物分离 B.制成的加酶洗衣粉可以被反复利用 C.能自由出入依附的载体 D.能催化一系列的酶促反应 解析 加酶洗衣粉不属于固定化酶的应用;固定化酶的 主要优点是能够与产物分离、重复使用;固定化细胞才 能催化一系列的酶促反应。 答案 A
3.下列对固定化酶和固定化细胞的说法,错误的是 ( )。 A.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 B.固定化酶和固定化细胞技术包括包埋法、交联法和物 理吸附法 C.一般来说,酶更适合采用包埋法固定化,而细胞多采 用交联法和物理吸附法固定化 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
1.知道从酶到固定化酶技术,再到固定化细胞技术 的发展过程以及生产中遇到的问题。 2.知道常用的固定化技术及使用范围,明确固定化 技术的应用原理,理解固定化细胞的具体步骤,会 解释各种现象。(重、难点)
固定化酶技术
1.概念:将水溶性的酶用物理或化学的方法 固定在某种介质上,使之成为不溶于水而又有酶 活性的制剂。
高中苏教版选修1《固定化酶的制备和应用》学案(有答案)

《固定化酶的制备和应用》学案张建尚江苏省赣榆高级中学【情景导学】高果糖浆是指果糖含量为42%左右的糖浆。
作为蔗糖的替代品,高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、心血管病,对人类健康更有益。
右图是高果糖浆生产车间示意图,高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构酶,但葡萄糖异构酶价格较高,且葡萄糖异构酶溶解于葡萄糖溶液后很难回收,不能再次利用,提高了生产成本。
那么,如何减少葡萄糖异构酶的使用量,降低生产成本呢?【重点和难点】固定化酶与固定化细胞的制备方法及优缺点。
【课前预习】1.固定化酶是指用①的方法将酶与②结合在一起形成的酶复合物。
其在催化反应中,以③作用于与底物,反应完成后,容易与④分离,可被⑤使用。
答案1.①物理学或化学②固相载体③固相状态④水溶性反应物和产物⑤反复2.物理吸附法是将酶固定在①等多糖类或多孔玻璃、离子交换树脂等载体上的固定方式,其显著特点是②,在生产实践中应用广泛;化学结合法是利用③进行酶与载体之间的交联,在酶和多功能试剂之间形成④,从而得到三维的交进行联网架结构;包埋法是将酶包埋在⑤中。
由于酶分子小,而细胞个体大,因此固定化酶常用⑥法,固定化细胞常采用⑦。
2.①纤维素、琼脂糖②工艺简便且条件温和③多功能试剂④共价键⑤能固化的载体⑥物理吸附法和化学结合法⑦包埋法3.固定化细胞技术无须进行酶的①,减少了酶的活力损失,同时大大降低了生产成本;利用细胞中所含的复合酶系可以完成②的催化反应;对于活细胞来说,保持了酶的原始状态,酶的③更高;细胞生长停滞④,反应快。
虽然具有许多优点,但也有缺点。
如,固定化细胞只能用于生产⑤和其他能够⑥的产物;由于载体的影响,⑦的扩散受到一定限制;尤其在好氧性发酵中,溶解氧的传递和输送成为关键的限制因素。
3.①分离和纯化②一系列③稳定性④时间短⑤细胞外酶⑥分泌到细胞外⑦营养物质和产物4.制备麦芽汁时,称取一定质量的干酵母,加入质量①倍的蒸馏水,在②℃下放置3~4h。
苏教版选修一 固定化酶的制备和应用 学案

述果胶酶的作用
泥和果胶酶混合时影响混合物的温度,从而影响果胶酶活性的问题。
探究果胶酶的用
解果胶的一类酶的总称
RNA
.果胶酶是催化剂可改变反应速度
D.
.能正确说明酶特性的是………………( )
性
A B C D
.下图中,横轴表示酶的反应条件,纵轴表示酶的反应速率,能正确反映温度、
速率关系的是
.甲、乙、丙、丁 B.甲、甲、丙、丁 C.甲、丁、乙、丙 D.甲、甲、乙、丁
.在“探究果胶酶的用量”实验中,下列说法中,不正确的是()
A.反应液的pH必须相同
B.底物浓度一定时,酶用量越大,滤出的果汁越多
速度关系的是
二、非选择题
.如图4—5所示,表示温度对酶的催化效率的影响。
请据图回答下列问题:
10 20 30 40 50温度(°
) (1)。
苏教版生物选修1第二节《制备和应用固定化酶》word学案
选修一:考点4:制备和应用酶的固定化技术【学习目标】1 •说出固定化酶概念和方法(A)2 •制备固定化酵母细胞(B)【知识梳理】(一)课题背景酶:优点:催化效率高,低耗能、低污染,大规模地应用于食品、化工等各个领域。
实际问题:对环境条件敏感,易失活;溶液中的酶很难回收,不能再次利用,提高了生产成本;反应后的酶会混合在产物中,如不除去,会影响产品质量。
V 设想:能否有一种方法使酶发挥它的优点,而没有这些缺点?固定化酶:优点 :容易与水溶性反应物和生成物分离,可被反复使用实际问题:一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实践中,很多产物的形成都是通过一系列的酶促反应才能得到的卄设想:细胞中有多种酶,能否用固定化酶类似的技术来处理细胞?固定化细胞:优点:成本低,操作更容易(二)、固定化酶的应用实例高果糖浆是指果糖含量为42%的糖浆能将葡萄糖转化为果糖的酶是葡萄糖异构酶。
使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种颗粒状的载体上,再将这些酶颗粒装到一个反应柱内,柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。
酶颗粒无法通过筛板的小孔,而反应溶液却可以自由出入。
生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,使葡萄糖溶液流过反应柱,与接触,转化成果糖,从反应柱的下端流出。
反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本,提高了果糖的产量和质量。
(三)、固定化细胞技术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。
一般来说,酶更适合采用化学结合 ______________ 和物理吸附法固定,而细胞多采用包埋法固定化。
这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的难以被化学结合或吸附,而个小的酶容易从包埋料中漏出。
包埋法固定化细胞即将微生物细胞均匀____ 包埋在不溶于水的多孔性载体中。
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。
〖思考1〗对固定酶的作用影响较小的固定方法是什么?吸附法〖思考2〗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(细胞)若将蛋白质变成氨基酸,应当固定(酶)—。
苏教版选修一 固定化酶的制备和应用 作业
第三章第二节一、选择题1.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.固定化酶技术是固定化细胞技术的基础C.一般来说,细胞常采用物理吸附法固定化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解析:细胞个大,但酶分子很小,个大的细胞难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出,所以酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化。
答案: C2.下列有关固定化技术的叙述,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解析:酶在条件适宜时,既可在细胞内起作用,也可在细胞外起作用,制成的固定化酶,更是主要在细胞外发挥作用,制作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;制成固定化酶的步骤包括酶的生产、提取、酶的分离纯化、酶的固定化,即酶分离纯化是酶的固定化的前提条件;固定化酶能重复利用,从而提高了酶的利用率。
答案: B3.关于配制海藻酸钠溶液的措施正确的是()A.用酒精灯加热,加热中不能搅拌B.由于海藻酸钠溶解速度快,所以不用加热C.海藻酸钠在水中溶解的速度慢,需用酒精喷灯加热D.采用小火或间断加热,促进溶解解析:配制海藻酸钠溶液实验中,用酒精灯加热,边加热边搅拌,采用小火或间断加热,促进溶解。
答案: D4.有关制备固定化酵母细胞的叙述错误的是()A.溶解海藻酸钠,最好采用持续加热的方法B.溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温才能加入酵母细胞C.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少D.制备凝胶珠时要缓慢地将注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中解析:在制备固定化酵母细胞的过程中,溶解海藻酸钠时,采用小火或间断加热,避免海藻酸钠焦糊,影响实验效果;溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温才能加入酵母细胞,避免温度过高杀死酵母细胞;制成的凝胶珠,如果海藻酸钠浓度过低,则形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目少;制备凝胶珠时要缓慢地将注射器中的溶液滴加到CaCl2溶液中,目的是使凝胶珠形成稳定的结构。
3.2制备和应用固定化酶每课一练(苏教版选修1)
3.2 制备和应用固定化酶每课一练(苏教版选修1)一、选择题1. (2013徐州高二期末)下列不属于固定化酶在利用时的特点的是()A .有利于酶与产物分离B. 可以被反复利用C. 能自由出入依附的载体D. —种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应【解析】固定化酶由于酶被固定在不溶性的载体上,很容易与产品分离,同时酶也能反复使用,这是固定化酶的主要优点。
但酶已被固定在载体上,不能自由出入。
通常固定化酶的种类单一,所以不能催化一系列酶促反应(需要一系列的酶)。
【答案】C2. 下列关于固定化细胞技术的说法中,正确的是()A. 吸附法的优点是操作简单,吸附牢固B. 包埋法的特点是操作复杂,条件温和,对细胞无毒性C. 吸附法容易对酶活性产生影响D. 凝胶包埋法常用的凝胶种类有琼脂、海藻酸钠凝胶、角叉菜胶和明胶等【解析】固定化细胞的主要方法有吸附法和包埋法。
它们各有利弊,吸附法的主要优点是酶活性不受影响,但吸附过程相当复杂,这一过程与微生物细胞的性质、载体的性质以及两者之间的相互作用等有关,吸附力较弱且吸附不牢固,细胞容易脱落。
包埋法操作简便,条件温和,对细胞无毒性,适合于生长细胞的固定化。
凝胶包埋法常用的凝胶种类有琼脂、海藻酸钠凝胶、角叉菜胶和明胶等。
【答案】D3. 下面是制备固定化酵母细胞的步骤,正确的是()①配制CaCl2溶液②海藻酸钠溶化③海藻酸钠与酵母细胞混合④酵母细胞的活化⑤固定化酵母细胞A .①②③④⑤B .④①③②⑤C.④⑤②①③ D .④①②③⑤【解析】制备固定化酵母细胞的基本步骤是酵母细胞的活化一配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液一配制海藻酸钠溶液一海藻酸钠溶液与酵母细胞混合一固定化酵母细胞。
【答案】 D 4.研究认为,用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。
如将从大肠杆菌得到的磷酸二酯酶固定到尼龙膜上制成制剂,可用于降解残留在土壤中的有机磷农药。
与微生物降解相比,其作用不需要适宜的( )A .温度B . pHC .水分D .营养【解析】酶与微生物相比较,它的活性发挥不需要营养。
生物苏教版选修1自我小测:第三章第二节固定化酶的制备和应用含解析
自我小测
1.关于固定化酶的叙述不正确的是()
A.既能与反应物接触,又能与反应物分离
B.固定在载体上的酶可被反复利用
C.可催化一系列反应
D.酶的活性和稳定性受到限制
2.固定化酶的优点是()
A.有利于增加酶的活性B.有利于产物的纯化
C.有利于提高反应速度D.有利于酶发挥作用
3.酶的固定化常用的方式不包括()
A.吸附B.包埋C.交联D.将酶加工成固体
4.关于酵母细胞活化的说法,不正确的是()
A.酵母细胞活化就是由无氧呼吸变成有氧呼吸
B.活化就是让处于休眠状态的细胞恢复生活状态
C.酵母细胞活化所需要的时间较短
D.酵母细胞活化后体积增大
5.酵母细胞固定化的步骤排序正确的是()
A.制备麦芽汁发酵麦芽汁活化酵母细胞制备固定化酵母细胞凝胶珠的洗涤
B.制备固定化酵母细胞制备麦芽汁活化酵母细胞凝胶珠的洗涤发酵麦芽汁
C.制备麦芽汁活化酵母细胞制备固定化酵母细胞发酵麦芽汁凝胶珠的洗涤
D.制备麦芽汁活化酵母细胞制备固定化酵母细胞凝胶珠的洗涤发酵麦芽汁
参考答案
1.解析:固定化酶只能催化一类反应。
答案:C
2.解析:固定化酶能连续利用,不会与产物混合,有利于产物纯化。
答案:B
3.解析:将酶加工成固体不属于固定化。
答案:D
4.解析:活化就是让处于休眠状态的细胞恢复生活状态。
答案:A
5.解析:制备麦芽汁,活化酵母细胞后才能制备固定化酵母细胞,得到凝胶珠要用无菌水洗涤,最后发酵麦芽汁.
答案:D。
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制备和应用固定化酶练习
1.(2012·江苏)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
2.固定化酶的优点是()。
A.有利于提高酶活性B.有利于产物的纯化
C.有利于提高反应速率D.有利于酶发挥作用
3.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.固定化酶技术是固定化细胞技术的基础
C.一般来说,细胞常采用物理吸附法固定
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
4.(2011·山东潍坊高二检测)下列说法中,哪项不是在应用酶的过程中常遇见的问题?
()
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,绝大多数是蛋白质
5.(2011·山西太原高二检测)关于固定化酶中用到的反应柱的理解,其中正确的是()。
A.反应物和酶都可以自由通过B.反应物能通过,酶不能通过
C.反应物和酶都不能通过D.反应物不能通过,酶能通过
6.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,其中适合细胞固定的方法是()。
A.包埋法B.物理吸附法C.化学结合法D.高温冷却法
7.关于固定化酶技术的说法正确的是()。
A.固定化酶技术就是固定反应物,将酶依附着载体围绕反应物旋转的技术
B.固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应
C.固定化酶中的酶无法重复利用
D.固定化酶技术是将酶固定在一定空间内的技术
8.试分析下图中,哪一种与用海藻酸钠作载体制备的固定化酵母菌细胞相似?()
9.(2011·山东聊城高二检测)研究认为,用固定化酶技术处理污染物是很有前途的,如将从大肠杆菌得到的三酯磷酸酶固定到尼龙膜上制成制剂,可用于降解残留在土壤中的有机磷农药,与微生物降解相比,其作用不需要()。
A.适宜的温度B.适宜的酸碱度C.水分D.营养
10.关于固定化酶和一般酶制剂应用效果的说法中,错误的是()。
A.固定化酶生物活性强,可长久使用
B.一般酶制剂应用后和产物混在一起,产物的纯度不高
C.一般酶制剂参加反应后不能重复利用
D.固定化酶可被反复利用,降低生产成本,提高产量和质量
11.某一实验小组的同学,欲通过制备固定化酵母菌细胞进行葡萄糖溶液发酵实验,实验材料及用具齐全。
(1)制备固定化酵母菌细胞常用__________法。
(2)制备固定化酵母菌细胞的过程为:
①使干酵母与________混合并搅拌,使酵母菌活化;
②将无水CaCl2溶解在蒸馏水中,配制成CaCl2溶液;
③用酒精灯加热配制海藻酸钠溶液;
④海藻酸钠溶液冷却至常温再加入已活化的酵母菌细胞,充分搅拌并混合均匀;
⑤用注射器将__________________________的混合物缓慢滴入氯化钙溶液中。
(3)该实验小组用如下图所示的装置来进行葡萄糖发酵。
a是固定化酵母菌细胞,b 是反应柱。
①从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是____________________________。
②要想得到较多的酒精,加入反应液后的操作是______活塞1和______活塞2。
③为使该实验中所用的固定化酵母菌细胞可以反复利用,实验过程一定要在__________条件下进行。
④装置中的长导管起的作用是______________________________。
参考答案
1.答案:C 解析:用化学结合法固定化酶,会使部分酶的分子结构发生变化,从而影响到酶的活性;作为消化酶时,以口服方式才可进入消化道起作用;试纸使用后被污染,不可以反复使用;海藻酸钠凝胶珠是在CaCl2溶液中形成的,在制备过程中也可能混入了杂菌,因而要用无菌水冲洗。
2.答案:B 解析:固定化酶制作目的是降低生产成本。
其优点是:①能够顺利地从发酵产物中把酶分离出来;②使酶能够被反复利用。
从题目中看出,选项B是正确的。
酶的固定化,对酶的活性、酶作用的发挥、反应速率的提高,并没有多大作用。
3.答案:C 解析:细胞个大,酶分子很小;个大的细胞难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出,所以酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化。
4.答案:D
5.答案:B 解析:在固定化技术中,酶都是被固定的,并且不与产物混合在一起。
生产高果糖浆时,反应物从反应柱中通过,有利于酶与反应物接触,但是生成物(产物)中不含有酶。
6.答案:A 解析:固定化酶常用物理吸附法和化学结合法,因为酶分子较小;而固定化细胞常用包埋法,因为细胞较大,难以被吸附或结合。
7.答案:D 解析:本题主要考查对固定化酶的概念及其作用特点的理解和掌握。
固定化酶是指通过物理或化学的方法,将水溶性的酶与不溶性的载体结合,使酶固定在载体上,并在一定的空间范围内进行反应,因此,固定化酶技术固定的不是反应物而是酶,而被固定的只是一种酶,所以不能催化一系列的酶促反应,但固定的酶可以重复利用。
8.答案:D 解析:A、B选项适合于酶的固定化,C选项既可用于酶固定,也可用于细胞固定。
制备固定化酵母菌细胞用的是包埋法,即将酵母菌包埋在海藻酸钠制成的凝胶珠中,所以与D选项相似。
9.答案:D 解析:大肠杆菌中的三酯磷酸酶可以催化有机磷农药分解,需要适宜的温度和pH,同时反应离不开水,但是,不需要提供营养。
10.答案:A 解析:固定化酶是因为可被回收重新利用而可以较长时间使用的,并不是因为生物活性强而长久使用。
单纯从生物活性方面分析,固定化酶与一般酶制剂的活性差别不大。
11.答案:解析:本题考查酵母菌细胞的固定化和应用固定化酵母菌细胞发酵生产酒精的过程。
细胞体积较大,不宜用物理吸附法和化学结合法固定,通常采用包埋法固定。
酵母菌细胞的活化需要加水混合,使其恢复正常的生活状态;凝胶珠是将海藻酸钠和酵母菌细胞的混合液滴加到CaCl2溶液中制成的;用固定化酵母菌细胞发酵产生酒精时,要保证酵母菌的生活状态,反应液的浓度应该适合酵母菌的生活;酒精发酵是无氧发酵,将反应液加入反应柱中后应该关闭活塞1和活塞2,以营造无氧环境;要想使固定后的酵母菌细胞反复利用,就要避免其他微生物的污染,因此实验过程一定要在无菌条件下进行;酒精发酵过程中会产生CO2,因此要设置长导管,它既可以将产生的CO2释放出去,又能避免空气中的杂菌进入反应柱。
答案:(1)包埋(2)①蒸馏水⑤海藻酸钠和酵母菌细胞(3)①葡萄糖溶液的浓度过高会使酵母菌细胞因失水过多而死亡②关闭关闭③无菌④释放CO2防止空气中的杂菌进入反应柱。