高中生物 第三章 酶的制備及活力測 第四節(jié) 酶的固定化自我小測 中圖版選修1

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1、 第三章 酶的制備及活力測 第四節(jié) 酶的固定化 1．下列關(guān)于固定化酶和一般酶制劑在應(yīng)用效果上的說法，錯誤的是（　?。? A．固定化酶生物活性強(qiáng)，可長久使用 B．一般酶制劑應(yīng)用后和產(chǎn)物混在一起，產(chǎn)物的純度不高 C．一般酶制劑參加反應(yīng)后不能重復(fù)利用 D．固定化酶可以反復(fù)利用，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)量和質(zhì)量 2．下列關(guān)于固定化酶技術(shù)說法正確的是（　　） A．固定化酶技術(shù)就是固定反應(yīng)物，將酶依附著載體圍繞反應(yīng)物旋轉(zhuǎn)的技術(shù) B．固定化酶的優(yōu)勢在于能催化一系列的酶促反應(yīng) C．固定化酶中的酶無法重復(fù)利用 D．固定化酶是將酶固定在一定空間的技術(shù) 3．下列說法中，哪項不是在應(yīng)用酶的過程中常遇

2、見的一些實際問題？（　?。? A．酶與反應(yīng)物混合，產(chǎn)品難以提純 B．酶在生物化學(xué)反應(yīng)中往往難以回收 C．酶遇強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫等條件易失活 D．酶作為催化劑，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì) 4．高果糖漿的生產(chǎn)需要使用葡萄糖異構(gòu)酶，它能將葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖，而不能轉(zhuǎn)化成其他物質(zhì)。這是根據(jù)酶的特性中的（　?。? A．特異性 B．專一性 C．高效性 D．多樣性 5．下列有關(guān)固定化技術(shù)的敘述，正確的是（　　） A．固定化酶只能在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用 B．固定化酶能提高酶的利用率 C．酶的固定是酶分離純化的常用方法 D．固定化酶的固定化方式就是吸附在固體表面上 6．對固定酶的作用影響較小

3、的固定方法是（　　） A．包埋法 B．化學(xué)結(jié)合法 C．物理吸附法 D．生物法 7．下列關(guān)于固定化酶中的酶說法正確的是（　?。? A．固定化酶活性不穩(wěn)定 B．酶被固定在不溶于水的載體上，可反復(fù)利用 C．酶作為催化劑，反應(yīng)前后結(jié)構(gòu)不改變，所以固定化酶可永遠(yuǎn)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 8．下列說法不正確的是（　　） A．固定化酶和固定化細(xì)胞的方法包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法 B．固定化酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法 C．由于細(xì)胞個體大，而酶分子很小，因此細(xì)胞多采用物理吸附法固定 D．反應(yīng)物是大分子物質(zhì)時應(yīng)

4、采用固定化酶 9．如果反應(yīng)物是大分子物質(zhì)，采用下列哪種方法催化受限制（　?。? A．直接使用酶 B．使用化學(xué)方法結(jié)合的酶 C．使用固定化細(xì)胞 D．使用物理吸附法固定的酶 10．將谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸的發(fā)酵過程變?yōu)檫B續(xù)的酶反應(yīng)，應(yīng)當(dāng)固定（　?。?；若將谷氨酸棒狀桿菌內(nèi)的蛋白質(zhì)變成氨基酸，應(yīng)當(dāng)固定（　?。? A．谷氨酸棒狀桿菌　蛋白酶 B．谷氨酸棒狀桿菌　谷氨酸棒狀桿菌 C．蛋白酶　蛋白酶 D．蛋白酶　谷氨酸棒狀桿菌 11．研究認(rèn)為，用固定化酶技術(shù)處理污染物是很有前途的，如從大腸桿菌中得到的三酯磷酸酶固定到尼龍膜上制成制劑，可用于降解殘留在土壤中的有機(jī)磷農(nóng)藥，與微生物

5、降解相比，其作用不需要適宜的（　　） A．溫度 B．酸堿度 C．水分 D．營養(yǎng) 12．固定化酶和固定化細(xì)胞的主要區(qū)別是（　?。? A．前者只能固定胞外酶，后者只能固定胞內(nèi)酶 B．前者只能固定胞內(nèi)酶，后者只能固定胞外酶 C．前者可以固定胞內(nèi)酶和胞外酶，后者只可以固定胞內(nèi)酶 D．前者只可以固定胞外酶，后者可以固定胞外酶和胞內(nèi)酶 13．右圖為固定化酶的反應(yīng)柱示意圖，請據(jù)圖回答下面的問題。 （1）與一般酶制劑相比，固定化酶的突出優(yōu)點是__________________________ __________

6、______________________________________；固定化細(xì)胞的優(yōu)點是 ________________________________。 （2）③的作用是________________________________________________________。 （3）制作固定化酶所用的方法有______、______、______。 （4）據(jù)圖說出反應(yīng)柱的作用原理。 ________________________________________________________________________ __________________

7、______________________________________________________。 14．某同學(xué)進(jìn)行蘋果汁制作實驗，工藝如下圖所示。 （1）圖中用KMnO4溶液浸泡蘋果的目的是______。黑曲霉提取液中含有的________可水解果膠，從而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通過______方式將酶固定化，酶被固定后用蒸餾水洗滌固定化柱是為了除去__________________。 （2）實驗中，操作流程A和B的先后順序為______。在蘋果汁澄清過程中，應(yīng)關(guān)閉的流速調(diào)節(jié)閥是______。要測定從固定化柱流出的蘋果汁中是否還有果膠，可取一定量的果汁與等量

8、的______混合，如果出現(xiàn)______現(xiàn)象，說明果膠還沒有被完全水解。為使果膠完全水解，應(yīng)將流速調(diào)____。 （3）實驗后，將洗滌過的固定化柱在低溫環(huán)境中保存若干天，該固定化柱仍可用于蘋果汁制作實驗，說明固定化酶可被______使用。 15．下面是生啤酒的釀造實驗，分析回答問題。 實驗原理：固定化酵母的凝膠珠由酵母細(xì)胞和海藻酸鈉組成，麥芽汁可以滲入由海藻酸鈉和啤酒酵母制成的凝膠珠中。啤酒酵母可以利用自身細(xì)胞內(nèi)的一系列酶，將可發(fā)酵性糖轉(zhuǎn)化成酒精。 實驗過程： Ⅰ.取新鮮斜面上的啤酒酵母，接種于10 mL麥芽汁液體培養(yǎng)基中，25 ℃培養(yǎng)20～30 h。 Ⅱ.取1.6 g海藻酸鈉于無菌

9、小燒杯中，加無菌水少許調(diào)成糊狀，再加入無菌水至40 mL，在98 kPa條件下滅菌15 min。待冷卻到45 ℃左右后，與預(yù)熱35 ℃左右的10 mL酵母培養(yǎng)液混拌均勻，立即倒入帶噴嘴的無菌小塑料瓶中（或裝有5號針頭的注射外套中），以恒定的速度滴入盛有葡萄糖、氯化鈣混合液的容器中，浸泡30 min制成凝膠珠。 Ⅲ.倒去葡萄糖、氯化鈣混合液，加入無菌水洗滌凝膠珠三次后，將凝膠珠放入500 mL三角瓶中，加入300 mL無菌麥芽汁液體培養(yǎng)基，置于25 ℃下封口發(fā)酵5 d左右，倒出發(fā)酵后的麥芽汁即為啤酒，品嘗其口味。 （1）凝膠珠是由什么組成的？____________________；它們有什

10、么作用？ ________________________________________。 （2）如果進(jìn)行多批次生產(chǎn)，本實驗中的啤酒酵母與普通發(fā)酵中的酵母菌在使用上的區(qū)別是________________________________________。 （3）固定化酶或固定化細(xì)胞技術(shù)是利用______或______方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括______、______和______。其中酶更適合采用______和______固定化，而細(xì)胞多采用______固定化。 參考答案 1．解析：固定化酶與普通酶制劑相比，在活性上沒有多大差別，固定化酶的成分也是蛋白質(zhì)，蛋

11、白質(zhì)經(jīng)過一定的時間后會變性失活，所以固定化酶一般能使用半年，不可能長久使用。 答案：A 2．解析：固定化酶是利用物理或化學(xué)的方法將酶固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，其優(yōu)點是酶被固定在一定裝置內(nèi)可重復(fù)利用，不足是無法同時催化一系列酶促反應(yīng)。 答案：D 3．解析：酶的作用條件比較溫和，易受溫度、酸堿度的影響；酶在生物化學(xué)反應(yīng)中與反應(yīng)物、產(chǎn)物混合在一起，很難回收，影響產(chǎn)品質(zhì)量。這些都是酶應(yīng)用過程中常遇見的一些問題。 答案：D 4．解析：葡萄糖異構(gòu)酶將葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖，而不能轉(zhuǎn)化成其他物質(zhì)，體現(xiàn)了酶的專一性。 答案：B 5．解析：制成固定化酶的步驟是：酶的生產(chǎn)、提取、酶的分離純化、酶的固定化。

12、制成固定化酶的方法有吸附在固體表面，有將酶相互連接起來，將酶包埋在細(xì)微的網(wǎng)格里等；這樣的固定化酶能重復(fù)利用，從而提高了酶的利用率；而酶在條件適宜時，既可在細(xì)胞內(nèi)起作用，也能在細(xì)胞外起作用，制成的固定化酶，更是主要在細(xì)胞外發(fā)揮作用。 答案：B 6．解析：酶適合用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定，而對酶影響較小的是物理吸附法。 答案：C 7．解析：固定化酶活性穩(wěn)定；固定化酶可反復(fù)利用，但不能永遠(yuǎn)利用下去；固定化酶保持了一般酶的特性。 答案：B 8．解析：在酶和細(xì)胞的固定化技術(shù)中，通常有包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法，其中由于酶分子小，又多帶電荷，易從多孔性物質(zhì)中漏出，因此多使用化學(xué)結(jié)合法與物

13、理吸附法，而細(xì)胞個體大，難以被多孔性物質(zhì)吸附或結(jié)合，因而多采用包埋法。 答案：C 9．解析：固定化細(xì)胞被包埋在載體內(nèi)部，大分子物質(zhì)不易通過載體和固定細(xì)胞的細(xì)胞膜，小分子物質(zhì)易于通過。 答案：C 10．解析：谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸是連續(xù)的酶反應(yīng)，應(yīng)固定谷氨酸棒狀桿菌；蛋白質(zhì)變成氨基酸是蛋白酶的作用，應(yīng)固定蛋白酶。 答案：A 11．解析：二者的正?；顒佣夹枰欢ǖ臈l件，如溫度、酸堿度、水分等，但是酶本身是一種大分子物質(zhì)，不需要營養(yǎng)，而細(xì)胞的生活離不開營養(yǎng)物質(zhì)。 答案：D 12．解析：微生物產(chǎn)生的酶的種類很多，有的存在于細(xì)胞內(nèi)，有的分泌到細(xì)胞外。因此，固定化酶可以固定胞內(nèi)酶和胞外酶

14、，固定化細(xì)胞只能固定胞內(nèi)酶。 答案：C 13．解析：與一般的酶制劑相比，固定化酶不僅能與反應(yīng)物充分接觸，還能與產(chǎn)物分離，并且可以反復(fù)利用；與固定化酶相比，固定化細(xì)胞能催化一系列的化學(xué)反應(yīng)，并且固定化細(xì)胞成本更低，操作更容易；使用固定化酶技術(shù)往往利用反應(yīng)柱，反應(yīng)柱下端有一個分布著小孔的篩板，酶顆粒無法通過篩板，而反應(yīng)溶液卻可以自由出入。 答案：（1）既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，還能被反復(fù)利用　成本更低，操作更容易，且能催化一系列的反應(yīng) （2）使酶顆粒無法通過，反應(yīng)溶液卻可以自由出入 （3）吸附法　共價鍵結(jié)合法　包埋法 （4）反應(yīng)液從反應(yīng)柱的上端注入，使反應(yīng)物溶液流過反應(yīng)柱，與固

15、定化酶接觸，得到的產(chǎn)物從反應(yīng)柱下端流出 14．解析：在制作工藝中必須對原材料消毒，這樣才能保證后續(xù)實驗的成功。KMnO4是強(qiáng)氧化劑，可以起到對蘋果的消毒作用。 答案：（1）消毒　果膠酶　吸附　未被固定的酶等　（2）AB　閥1　乙醇　渾濁（沉 淀）　慢?。?）重復(fù) 15．解析：本題考查固定化細(xì)胞的應(yīng)用實例，同時考查分析實驗的能力。凝膠珠是由啤酒酵母和海藻酸鈉組成的，啤酒酵母能產(chǎn)生酶，可以將糖轉(zhuǎn)化成酒精。凝膠珠在較長時間內(nèi)反復(fù)連續(xù)使用，但普通發(fā)酵中的酶或菌種不能反復(fù)使用。固定化酶或固定化細(xì)胞技術(shù)有包埋法、共價鍵結(jié)合法和物理吸附法，酶分子很小，適合采用共價鍵結(jié)合法和物理吸附法固定化；細(xì)胞個大

16、，難以被吸附或結(jié)合，多采用包埋法固定化。 答案：（1）啤酒酵母和海藻酸鈉　啤酒酵母能將滲入凝膠珠的麥芽汁中的糖轉(zhuǎn)化成乙醇，海藻酸鈉可以使啤酒酵母固定　 （2）將生啤酒倒出后，將凝膠珠再投入新鮮的麥芽汁中，可以反復(fù)使用　（3）物理　化學(xué)　包埋法　共價鍵結(jié)合法　物理吸附法　共價鍵結(jié)合法　物理吸附法　包埋法 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375