2019-2020年新培优人教版高中生物选修一练习:专题4 课题3 酵母细胞的固定化+Word版含解析
课题3 酵母细胞的固定化
课时过关·能力提升
基础巩固
1.下列关于使用固定化酶技术生产高果糖浆的叙述,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,防止异物进入 C.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.固定化酶技术过程复杂,成本较高
解析:生产高果糖浆时所用的酶应为葡萄糖异构酶,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上的小孔,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,与固定化葡萄糖异构酶接触,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。 答案:C
2.下列关于固定化酶的叙述,错误的是( ) 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
解析:固定化酶只能催化一种或一类反应。 答案:C
3.在使用包埋法固定细胞时,下列哪一项不是常用的载体? ( ) A.明胶
B.琼脂糖
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C.海藻酸钠 D.纤维素
解析: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。 答案:D
4.下面是制备固定化酵母细胞的步骤,其中排列顺序正确的是( )
①配制CaCl2溶液 ②配制海藻酸钠溶液 ③海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 ④酵母细胞的活化 ⑤固定化酵母细胞 A.①②③④⑤ C.④⑤②①③
B.④①③②⑤ D.④①②③⑤
解析:制备固定化酵母细胞的基本步骤:酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。 答案:D
5.下列有关固定化技术的叙述,正确的是( ) A.固定化酶只有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将酶包埋在载体中
解析:酶在条件适宜时,既可在细胞内起作用,也能在细胞外起作用,制成的固定化酶主要在细胞外发挥作用。固定化酶或固定化细胞技术是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,不是酶分离纯化的常用方法。制备固定化酶不用包埋法,因为酶分子体积小,易从包埋材料中漏出,常用物理吸附法和化学结合法。 答案:B
6.与酶固定化技术相比,细胞固定化技术所具备的特点是 ( ) 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
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D.成本更低、操作更难、能连续生产
解析: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,而且无须再进行酶的提取,因而制备固定化细胞的成本更低,操作更容易,并且能连续生产。 答案:C
7.研究认为,用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。将从大肠杆菌中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,其作用不需要适宜的( ) A.温度 C.水分
B.酸碱度 D.营养
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。 答案:D
8.下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述,正确的是( ) A.活化酵母时,将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状 B.配制CaCl2溶液时,需要边小火加热边搅拌
C.将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液时,凝胶珠成形后应即刻取出 D.海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色,过低时凝胶珠易呈蝌蚪状
解析:活化酵母时,将适量干酵母与蒸馏水混合,用玻璃棒搅拌成糊状,A项正确;配制CaCl2溶液时,不用加热,B项错误;将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液时,凝胶珠形成后不能立刻取出,应在CaCl2溶液中浸泡30 min左右,C项错误;海藻酸钠溶液浓度过低时凝胶珠呈白色,过高时凝胶珠不易成形,呈蝌蚪状,D项错误。 答案:A
9.下面是某同学所做的啤酒酿造实验,请根据其实验过程,回答相关问题。 实验原理:利用固定化啤酒酵母分解麦芽汁,生成啤酒。 实验步骤如下。
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第一步,活化啤酒酵母细胞。取1 g干酵母,放入50 mL 的小烧杯中,加入蒸馏水10 mL,用玻璃棒搅拌均匀,放置 1 h,使其活化。
第二步,配制海藻酸钠溶液。取0.7 g海藻酸钠,放入另一只50 mL的小烧杯中,加入蒸馏水10 mL,加热并搅拌,直至溶化,用蒸馏水定容至10 mL。加热时,注意火候。
第三步,海藻酸钠溶液与啤酒酵母细胞混合。将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入活化的酵母细胞,充分搅拌均匀。
第四步,用注射器以恒定的速度将上述混合液滴加到物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液中,制成凝胶珠。
第五步,倒去CaCl2溶液,加蒸馏水洗涤3次后,将凝胶珠放入500 mL的三角瓶中,加入300 mL麦芽汁溶液,封口并置于25 ℃下。5 d后,发酵后的麦芽汁即为啤酒,品尝其口味。
(1)啤酒酵母细胞活化的目的是 。第二步中注意火候指的是 。第三步中为什么要等海藻酸钠溶液冷却至室温,再加入活化的酵母细胞? 。
(2)海藻酸钠的主要作用是 ;上述固定化细胞的方法称为 ,形成的凝胶珠颜色为 色。
(3)与固定化酶相比,该方法的优点是 。 解析:(1)活化啤酒酵母细胞的目的是让处于休眠状态的啤酒酵母细胞恢复生活状态。配制海藻酸钠溶液时,要用小火加热或间断加热,反复几次,防止焦糊。将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温后,才能加入活化的酵母细胞,目的是防止高温杀死啤酒酵母细胞。(2)海藻酸钠的主要作用是固定啤酒酵母细胞。题中描述的固定化细胞的方法称为包埋法,形成的凝胶珠颜色为浅黄色。(3)与固定化酶相比,固定化酵母细胞能省去酶的分离、提纯等工序,同时酶的活性更稳定。
答案:(1)让处于休眠状态的啤酒酵母细胞恢复生活状态 用小火加热或间断加热,反复几次 防止高温杀死啤酒酵母细胞
(2)固定啤酒酵母细胞 包埋法 浅黄
(3)省去酶的分离、提纯等工序,同时酶的活性更稳定
能力提升
1.制备固定化细胞常用包埋法,原因是( ) A.包埋法固定化操作最简便 B.包埋法对酶活性的影响最小
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