1、课题3酵母细胞的固定化(时间：30分钟满分：50分)考查知识点及角度难度及题号基础中档稍难固定化酶技术的优势及应用1、36固定化酶和固定化细胞技术或方法48酵母细胞的固定化2、57一、选择题(每小题4分，共20分)1下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是()。A固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显B固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧C利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件D利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物解析A项中，固定化细胞技术由于保留了细胞内原有的多酶系统，连续催化反应的优势非常明显。B项中，酶的催化受温度、pH的影响，不受氧浓
2、度的影响；C项中，酶的降解作用不需各种营养条件；D项中，糖类的作用不只是作为反应底物，还能维持酵母细胞的渗透压，防止酵母细胞过多地吸水或失水。答案A2(2011江苏)下图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母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混合制备混合液B图1中X溶液为CaCl2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装置中解析刚溶化的海藻酸钠应冷却后再与酵母菌混合，否则温度过高会导致酵母菌死亡。答案A3细胞固定化技术
3、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、不能连续性生产B成本更高、操作更难、不能连续性生产C成本更低、操作更容易、能连续性生产D成本更低、操作更难、能连续性生产解析固定化细胞操作更容易，对酶活性影响更小，且能更新，容易回收，可连续性生产，成本自然更低。答案C4制备好的凝胶珠是否符合要求，常用的检验方法有()。挤压法摔打法观察法培养法A B CD解析检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法。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，就表明凝胶珠的制作成功。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
4、功的。此外，还可以通过观察凝胶珠的颜色和形状来判断。答案A5下面是制备固定化酵母细胞的步骤，正确的是()。配制CaCl2溶液海藻酸钠溶化海藻酸钠与酵母细胞混合酵母细胞的活化固定化酵母细胞A BC D解析制备固定化酵母细胞的基本步骤是：酵母细胞的活化配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠与酵母细胞混合固定化酵母细胞。答案D二、非选择题(共30分)6(10分)如图为固定化酶的反应柱示意图，请据图回答下面的问题。(1)请在横线上填出各标号的名称。_，_，_。(2)与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是_；固定化细胞的优点是_。(3)的作用是_。(4)制作固定化
5、葡萄糖异构酶所用的方式有_或_。(5)据图说出反应柱的作用原理。_。解析与一般的酶制剂相比，固定化酶不仅能与反应物充分接触，还能与产物分离，并且可以反复利用；与固定化酶相比，固定化细胞能催化一系列的化学反应，并且固定化细胞成本更低，操作更容易；使用固定化酶技术往往利用反应柱，反应柱下端有一个分布着小孔的筛板，酶颗粒无法通过筛板，而反应溶液却可以自由出入。答案(1)反应柱固定化酶分布着小孔的筛板(2)既能与反应物接触，又能与产物分离，还能被反复利用成本更低，操作更容易，且能催化一系列的反应(3)使酶颗粒无法通过，反应溶液却可以自由出入(4)化学结合法物理吸附法(5)反应液从反应柱的上端注入，使反
6、应物溶液流过反应柱，与固定化酶接触，得到的产物从反应柱下端流出7(10分)某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞来进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。(1)酵母细胞的固定采用的方法是_。(2)该实验小组的同学制作固定化酵母细胞的过程为：A将干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母菌活化B将无水CaCl2溶解在自来水中，配成CaCl2溶液C用酒精灯大火连续加热配制海藻酸钠溶液D向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀E将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液滴入蒸馏水中，观察凝胶珠的形成请你改正其中错误的操作：(写出4点)_。_。_。_。(3)实验过程中，可能观察到的现象有
7、：_。解析(1)细胞固定常采用包埋法。(2)配制CaCl2溶液应使用“蒸馏水”而不是“自来水”；海藻酸钠应小火间断加热且需冷却至室温后方可加入酵母细胞；海藻酸钠与酵母细胞混合后应滴入CaCl2溶液中。(3)实验过程中会观察到CO2产生所导致的气泡，且有酒味。答案(1)包埋法(2)配制CaCl2溶液应用蒸馏水溶解海藻酸钠应用小火或间断加热海藻酸钠溶液冷却至室温后再加入酵母细胞注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入CaCl2溶液中(3)有气泡产生，有酒味散发8(10分)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)，
8、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，固定化酯酶一般可重复使用_次，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_。解析本题考查分析图表的能力，由甲图可知，固定化酶在较高温度下仍然具有较高的活性；乙图显示浓度3%的海藻酸钠包埋效果最好；丙图显示固定化酶在使用3次后酶活力下降幅度较快；酶分子很小易从包埋材料中漏出，所以可以用戊二醛作交联剂。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