1、2019-2020年人教版生物選修一課時分層作業11酵母細胞的固定化+Word版含解析課時分層作業（十一）酵母細胞的固定化（建議用時：35分鐘）基礎達標練1 .下圖所示的固定化方式中，適宜固定化酶的是 （）-9 - / 8B.D.A.C.D 固定化酶適宜用化學結合法、物理吸附法。2 .下列關于固定化技術白敘述，不正確的是 （）A.從操作角度來考慮，固定化細胞比固定化酶更容易B.固定化細胞比固定化酶對酶活性影響更小C.固定化細胞固定的是一種酶D.將微生物的發酵過程變成連續的酶反應應選擇固定化細胞C 在應用操作過程中，固定化細胞固定的是一系列酶，比固定化酶更容易、更便捷，對酶活性影響更小，可使發酵

2、過程變成連續反應過程。3 .下列有關固定化酶和固定化細胞的敘述，錯誤的是 （）A.固定化酶可以實現對酶的重復利用B .溶解氧交換受阻是固定化酶應用的重要限制因素C.固定化細胞中的酶可催化一系列的化學反應D.利用海藻酸鈉固定酵母細胞的方法是包埋法B固定化酶可以實現對酶的重復利用；固定化酶可以與反應物充分接觸 因此固定化酶應用過程中不存在溶解氧交換受阻；固定化細胞固定了一系列酶因此其中的酶可催化一系列的化學反應；利用海藻酸鈉固定酵母細胞的方法是包 埋法。4 .在制備固定化酵母細胞的實驗中， CaCl2溶液的作用是（）A.用于調節溶液pHB.用于進行離子交換C.用于膠體聚沉D.用于為酵母菌提供Ca2

3、+C 海藻酸鈉膠體在 CaCl2這種電解質溶液的作用下，發生聚沉，形成凝膠 珠，其作用機理是由于鹽離子的電荷與膠體微粒電荷相互吸引 ，形成更大的膠體 顆粒，類似于人體紅細胞與抗凝集素之間的凝集反應。5 .下列有關利用固定化酶技術生產高果糖漿的說法不正確的是（）A.葡萄糖與固定化葡萄糖異構酶接觸，轉化成的是果糖B.從固定化酶反應柱下端流出的只有果糖C.高果糖漿不會像蔗糖那樣誘發肥胖、糖尿病、齦齒和心血管疾病，對人類 的健康更有益D.酶溶解于葡萄糖溶液后，可從糖漿中回收B 用固定化酶生產高果糖漿過程中，反應柱下端的篩板不允許固定化酶顆 粒通過，但是不影響反應物和產物的通過，因此下端流出的既有果糖，

4、又有沒反 應完的葡萄糖。6 .制備好的凝膠珠是否符合應用要求，常用的檢測方法有（）擠壓法摔打法觀察法培養法A.B.C.D.D 檢測凝膠珠是否合格，經常使用下列檢測方法：一是用銀子夾起一個凝 膠珠放在實驗桌上用手擠壓，如果凝膠珠不容易破裂，沒有液體流出，就表明凝 膠珠制作成功。二是在實驗桌上用力摔打凝膠珠，如果凝膠珠很容易彈起，也能表明制備的凝膠珠是成功的。還可以通過觀察凝膠珠的顏色和形狀來判斷。7 .下列有關固定化酵母細胞及使用過程中，錯誤的是 （）A.干酵母活化的時間大約為1小時8 .將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加入已活化的酵母細胞C.檢測是否有酒精發酵的有效指標之一為是否有氣泡發生D

5、.將海藻酸鈉與酵母菌的混合液緩緩滴加到氯化鈣溶液中，即形成固定化細胞顆粒C 檢測是否有酒精發酵的有效指標之一是聞聞是否有酒味，因為酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸均可產生氣體一一CO2。9 .關于固定化酶中酶的說法，正確的是（）A.酶的種類多樣，可催化一系列的酶促反應B.酶被固定在不溶于水的載體上，可反復利用C.酶作為催化劑，反應前后結構不改變，所以固定化酶可永遠利用下去D.固定化酶由于被固定在載體上，所以喪失了酶的高效性和專一性特點B 固定化酶不能催化一系列酶促反應的進行；固定化酶被固定在不溶于水的載體上，可以反復利用，但是隨著利用次數的增加，受到外界因素的影響，其活性會逐漸降低；固定化酶具有高效性

6、和專一性的特點。10 在20世紀50年代，酶已經大規模地應用于各個生產領域，到了 70年代 又發明了固定化酶與固定化細胞技術。（1）在實際生產中,固定化酶技術的優點是 與固定化酶技術相比，固定化細胞技術固定的是 （2）制備固定化酵母細胞，常用的包埋材料是 ,應使用下圖中方法（填序號及名稱），而制備固定化酶則不宜用此方法，原因是(3)制作固定化酵母細胞時,混合均勻的酵母細胞溶液可在飽和 溶液中形成凝膠珠。觀察形成的凝膠珠的顏色和形狀，如果顏色過淺，說明海藻酸鈉 溶液濃度,形成的凝膠珠所包埋的酵母細胞數目 。如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說明 解析(1)將酶固定化后，能使酶在催化反應之后并不進

7、入產物溶液，可反復 使用；將細胞固定化后，可以將一種細胞內的多種酶同時進行固定。(2)海藻酸鈉不能參與化學反應，在高溫時容易溶化，溫度降低時又可以形成多孔性固體顆粒， 是包埋酵母菌的好材料。圖示為化學結合法，為吸附法，為包埋法。固定化酶適宜用化學結合法、物理吸附法；固定化酵母細胞適宜用包埋法。(3)凝膠珠是用溶化后冷卻的海藻酸鈉與酵母菌混合后在CaCl2溶液中形成的。如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，說明海藻酸鈉溶液的濃度偏低，形成的凝膠珠所包 埋的酵母菌細胞的數目少，影響實驗效果；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說明海藻酸鈉溶液的濃度偏高，制作失敗，需要再嘗試。答案(1)酶既能與反應物接觸

8、，又容易與產物分離，固定在載體上的酶能反復使用多酶系統(或一系列酶、多種酶)(2)海藻酸鈉包埋法酶分子很 小，容易從包埋材料中漏出 (3)CaCl2偏低 較少 海藻酸鈉溶液濃度偏高，制 作失敗11 .某實驗小組進行固定化酵母細胞的制備，并開展游離酵母和固定化酵母 發酵產灑灑精度的比較，結果如下表。請回答下列問題：產灑灑精度的比較時間(d)024681012游離酵母01.02.13.23.94.24.6固定化酵母02.54.25.05.46.06.4(1)制作凝膠珠的實驗步驟是：酵母細胞的活化一 丁配制海藻酸鈉溶液一 固定化酵母細胞。(2)影響實驗成敗的關鍵步驟是 , 此步的操作應采用(3)鈣離

9、子的作用是使膠體聚沉，海藻酸鹽起的作用。(4)該小組將制備好的固定化酵母與游離酵母分別放在一定的條件下發酵，定 時記錄發酵液中酒精度的變化。實驗過程中的“在一定的條件下發酵”的條件是 5要求條 件相同是為了確保由表可知，固定化酵母和游離酵母發酵都能產生酒精，但固定化酵母在發 酵前期的延遲期的時間比游離酵母發酵前期的延遲期的時間要 。解析制備固定化酵母細胞的實驗步驟為：酵母細胞的活化一配制CaCl2溶 液一配制海藻酸鈉溶液一海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合 一固定化酵母細胞；該實 驗的關鍵是配制海藻酸鈉溶液。海藻酸鹽起載體的作用，用于包埋酵母細胞。酵母菌酒精發酵過程是細胞內酶的催化過程，需要在適宜的溫

10、度、pH等條件下進行， 兩組實驗的條件相同，才能夠確保無關變量相同，且遵循單一變量原則。由表可 知，在12 d的發酵時間里，固定化酵母發酵產灑灑精度從 0度到6.4度，游離酵 母發酵產灑灑精度從0度到4.6度，而且固定化酵母發酵產灑灑精度在第 4 d即達 到4.2度，表明其延遲期短。答案(1)配制物質的量濃度為0.05 mol/L的CaCl2溶液 海藻酸鈉溶液與 酵母細胞混合(2)配制海藻酸鈉溶液小火或間斷加熱(3)包埋酵母細胞(或載體)(4)適宜的溫度、pH等單一變量短 能力提升練12 .如圖表示某同學進行的澄清蘋果汁生產實驗，下列相關敘述正確的是 ()反應柱OOODOOOGOQ OOCOO

11、 ooooa OOQOO OOCDO QQQQQ固定化 聚膠胸簿板控制閥A.實驗中所用的固定化果膠酶由海藻酸鈉直接包埋獲得B.為防止雜菌污染，圖示裝置制作完畢后應瞬間高溫滅菌C.通過控制閥調節蘋果汁流出的速率，保證反應充分進行D.固定化果膠酶不可重復使用，每次生產前應重新填裝反應柱C 酶的固定化一般不用包埋法，A錯誤；瞬間高溫滅菌會使固定化酶失去 活性，B錯誤；加入蘋果汁后可關閉控制閥一段時間，再通過減慢蘋果汁流出的速率，讓底物與酶充分接觸，使反應充分進行，C正確；固定化果膠酶可重復使用D錯誤。13 .下列關于配制海藻酸鈉溶液的措施，正確的是 （）A.用酒精燈加熱，加熱時不能攪拌B.由于海藻酸

12、鈉溶解速度快，所以不用加熱C.海藻酸鈉在水中溶解的速度慢，需用酒精噴燈加熱D.采用小火或間斷加熱，促進溶解，防止發生焦糊D 海藻酸鈉采用小火或間斷加熱，需攪拌防止焦糊；酒精噴燈產生高溫火焰，主要用于需強熱的實驗，此實驗中不使用。14 .下列屬于固定化酶應用特點的是（）可以被反復使用 有利于酶與產物分離能自由出入載體 一種固定化酶只催化一種酶促反應酶多用包埋法固定化A.B.C.D.C 酶被固定后可與產品分離，故可反復使用，但不能自由出入依附的載體。通常情況下，固定化酶種類單一，所以不能催化一系列酶促反應。15 .某校學生嘗試用瓊脂作載體，用包埋法固定 a淀粉酶來探究固定化酶的 催化效果。實驗結果

13、見表(假設加入試管中的固定化淀粉酶量與普通 a淀粉酶量相 同)。實驗表明1號試管中淀粉未被水解，你認為最可能的原因是 ()比較項目1號試管2號試管固定化淀粉酶V普通a淀粉酶V淀粉溶液VV60 C保溫5分鐘，取出冷卻至室溫，滴加碘液現象艾然不艾然A.實驗中的溫度過高，導致固定化淀粉酶失去活性B,淀粉是大分子物質，難以通過瓊脂與淀粉酶接觸C.水浴保溫時間過短，固定化淀粉酶未將淀粉水解D.實驗程序出現錯誤，試管中應先加入碘液后保溫B 由于固定化酶是用包埋法固定的，而淀粉是大分子物質，它不能通過瓊 脂與酶充分接觸，導致淀粉不能被水解而遇碘液呈現藍色。16 .東北農業大學科研人員利用雙重固定法，即采用戊

14、二醛作交聯劑(使酶相互連接)，海藻酸鈉作為包埋劑來固定小麥酯酶，研究固定化酶的性質，并對其最 佳固定條件進行了探究。如圖顯示的是部分研究結果 (注：酶活力為固定化酶催化 化學反應的總效率，包括酶活性和酶的數量 )。分析回答：上市j固足化小情離小我畸耐力0 12 14 5 1海萩版鈉濃度所乙醒 活力使用次數 雨(1)酶的固定化技術的應用最主要的目的是(2)從對溫度變化適應性和應用范圍的角度分析，甲圖所示結果可以得出的結論是(3)乙圖曲線表明濃度為 的海藻酸鈉包埋效果最好，當海藻酸鈉濃度較低時，酶活力較低原因可能是(4)固定化酶的活力隨使用次數的增多而下降，由內圖可知，固定化酯酶一般重復使用次后酶活力明顯下降。(5)研究人員固定小麥酯酶不采用海藻酸鈉直接包埋，而是同時用戊二醛作交 聯劑，這是因為解析(2)通過分析甲圖可知，固定化酶與游離酶相比，固定化酶對溫度變化 的適應性更強且應用范圍較廣。(3)乙圖曲線表明濃度為3%的海藻酸鈉包埋效果最 好，此時的酶活力最高。當海藻酸鈉濃度較低時包埋不緊密，酶分