1、第3讲 酶的研究和应用说明：2017年版2020年修订的课程标准对本部分内容不作要求，各地请根据自身教学实情自主选用。1果胶酶在果汁生产中的应用2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果3酵母细胞的固定化基础微点练清1判断正误(1)“探讨加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”可先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度()(2)相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉()(3)在探究果胶酶用量实验中，虽然实验的变量发生了变化，但通过设置梯度来确定最适值的思路方法是不变的()(4)用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好()(5)果胶酶常用于果汁生产中，可提高出汁率和澄清度()(6)固定化细胞可以催
2、化各种反应底物的一系列反应()(7)从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小()(8)将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌()(9)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()(10)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()2下列有关酶的叙述，错误的是()A果胶酶是一类酶的总称，探究果胶酶的最适温度时，需将底物和酶分别在同等温度下处理后再混合B低温和高温对酶活性的影响是相同的，而过酸、过碱对酶活性的影响是不同的C探究果胶酶的最适温度和最适pH实验中应严格控制酶作用时间D解旋酶作用于碱基对间的氢键解析：选B低温使酶的活性降低，但不会破坏酶
3、分子的空间结构，高温会破坏酶分子的空间结构，使酶失去活性；过酸、过碱都会破坏酶分子的空间结构而使酶失去活性。3关于探讨不同种类洗衣粉的洗涤效果的实验，下列说法错误的是()A水温应保持不变B除冬季外，通常采用当地的常温C应选择不同种类的加酶洗衣粉和普通洗衣粉D只能针对一种污渍进行实验解析：选D探讨不同种类洗衣粉的洗涤效果时，可以选择不同种类的加酶洗衣粉和普通洗衣粉；污渍的选择应该多样化；可以针对污渍相同，布料不同的情况进行实验；实验过程中温度应保持不变，一般采用当地的常温，冬天温度太低，应用水浴的方法使温度达到2535 。4在20世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到了70年代又发明
4、了固定化酶与固定化细胞的技术。(1)在实际生产中，固定化酶技术的优点是_。与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是_。(2)制备固定化酵母细胞，常用的包埋材料是_，使用了下图中方法_(填出号码与名称)。(3)制作固定化酵母细胞时，充分混合均匀的酵母细胞溶液可在饱和_溶液中形成凝胶珠。部分同学实验制得的凝胶珠不是圆形或椭圆形，其主要原因是_。解析：将酶固定化后，可使酶在催化反应之后不随产物流走，可以反复利用；将细胞固定化后，可以将一种细胞内的多种酶同时进行固定。海藻酸钠一般不能参与化学反应，同时，在高温下容易溶化，温度降低时又形成多孔性固体颗粒，是包埋酵母菌的好材料。图为化学结合法，图为物理吸附法
5、，图为包埋法。凝胶珠是高温下溶化的海藻酸钠与酵母菌混合后在CaCl2溶液中形成的，若海藻酸钠浓度过高或制凝胶珠时离液面太近，可能形成片状或长条形，而不是圆形或椭圆形的凝胶珠。答案：(1)酶既容易与反应物接触，又容易与产物分离，固定在载体上的酶能反复利用多酶系统(或一系列酶、多种酶)(2)海藻酸钠包埋法(3)CaCl2海藻酸钠溶液浓度过高(或针筒口离液面过近，高度不够)一、酶的活性测定及酶在食品加工方面的应用试考题查欠缺1(2020全国卷)水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题：(1)制作果汁时，可以使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包
6、括多聚半乳糖醛酸酶、_(答出2种即可)。纤维素酶可以分解植物_(填“细胞膜”或“细胞壁”)中的纤维素。(2)用果胶酶处理果泥时，为了提高出汁率，需要控制反应的温度，原因是_。(3)现有甲乙丙三种不同来源的果胶酶，某同学拟在果泥用量、温度、pH等所有条件都相同的前提下比较这三种酶的活性。通常，酶活性的高低可用_来表示。(4)获得的果汁(如苹果汁)可以用来制作果酒或者果醋，制作果酒需要_菌，这一过程中也需要O2，O2的作用是_。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌属于_(填“好氧”或“厌氧”)细菌。解析：(1)果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。
7、纤维素是植物细胞壁的主要组成成分之一，纤维素酶可以将其分解。(2)用果胶酶处理果泥时，为了提高出汁率，需要控制反应的温度，这是因为温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，出汁率最高。(3)酶活性的高低可以用在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量来表示。(4)利用获得的果汁制作果酒时需要用酵母菌，果酒发酵前期需要O2，O2可促进酵母菌的有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，其对O2的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入O2，也会引起醋酸菌死亡。答案：(1)果胶分解酶、果胶酯酶细胞壁(2)温度对果胶酶活性有影响，
8、在最适温度下酶活性最高，出汁率最高(3)在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量(4)酵母促进有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖好氧2(2021广州调研)我国水果生产发展迅速，由于收获的季节性强，易造成积压，腐烂变质，为了解决上述问题且满足不同人群的需求，可以加工制作果汁、果酒、果醋等。在果汁生产中用到果胶酶，某课题研究小组为了探究果胶酶的某些特性，进行了如下实验：(1)实验方法：如图中所示的顺序进行操作。(2)实验结果：对照组与实验组进行了相同时间的实验，结果如图所示：图中自变量是温度，除此之外还可用_表示。A酶的浓度 B苹果泥的量C水的加入量 DpH图中的纵坐标还可用_来
9、表示。实验小组改变了实验条件后重复做实验，得到曲线乙，苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是_。步骤b中在果胶酶和苹果泥混合前，将两者分装在不同试管中，恒温的目的是_。解析：果胶酶的活性受温度、pH等条件的影响，而与底物的量、酶的浓度和水的加入量没有关系，所以每一种酶的最适pH和最适温度是一定的。在衡量实验结果的指标中有两种，一是果汁的量，另一个是果汁的澄清度。为使实验中达到相应的设计温度，必须使酶与底物分别保温达到要求后才能混合。答案：(2)D苹果汁的体积同一种酶的最适温度是一定的，不会因酶的浓度、底物量不同而改变保证底物和酶在混合时的温度是相同的强知能补欠缺1果胶酶与纤维素酶的
10、比较种类组成作用果胶酶多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等催化水解果胶成为可溶性半乳糖醛酸纤维素酶C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶纤维素纤维二糖葡萄糖2探究影响果汁产量的因素(1)探究温度对酶活性的影响时，可以选用10 作为温度梯度，设置的具体温度为10 、20 、30 、40 、50 和60 等，也可以根据酶的特点，尝试以5 作为温度梯度。(2)探究pH对酶活性的影响时，只需将温度梯度改成pH梯度，并在该酶的最适温度下进行。反应液中的pH可以用质量分数为0.1%的氢氧化钠溶液或盐酸进行调节。(3)探究酶的用量是建立在探究最适温度和pH对酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是酶的用量，其他因
11、素都应保持相同。实验时可以配制不同浓度的酶溶液，也可以只配制一种浓度的酶溶液，然后使用不同的体积。需要注意的是，反应液的pH和温度必须相同，否则将影响实验结果的准确性。3确定果胶酶最适用量的方法如果随酶浓度的增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的用量不足；当酶的浓度增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改变，说明酶的用量已经足够，这个值就是酶的最适用量。4有关酶活性实验中的几个注意点(1)酶活性不等同于酶促反应速度同等条件下的酶促反应速度的快慢可以表示酶活性的高低，但酶活性与酶促反应速度仍然是两个完全不同的概念，其影响因素也不完全相同，如酶的浓度、反应物的浓度可以影响反应速度
12、，但不能影响酶的活性。(2)在苹果泥和果胶酶混合之前，一定要保证底物和酶达到所要求的温度或pH条件，以避免混合后条件的变化，确保实验结果的可靠性。(3)探究某种酶的最适条件(温度、pH)及最适用量时都需设置一系列梯度，且不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间构成了相互对照，通过相互对照可确定果胶酶的最适温度或最适pH。练题点全过关1下列与酶的活性有关的说法中，错误的是()A酶的活性是由蛋白质结构决定的，不受外界条件的影响B酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力C酶的活性受温度、pH等因素的影响D酶活性高低与反应物浓度无关解析：选A酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，其高低可以用在一定条件下所催
13、化的某一化学反应的反应速度来表示。酶的催化作用受外界条件影响，温度、pH等对酶的催化作用都有较大影响，反应物浓度与酶的活性高低无关。2探究温度、pH对果胶酶活性的影响以及探究果胶酶的用量三个实验中，实验变量依次为()A温度、酶活性、酶用量B苹果泥用量、pH、果汁量C反应时间、酶活性、酶用量D温度、pH、酶用量解析：选D实验变量又称为自变量，指实验中由实验者所操纵的因素和条件，如探究温度对果胶酶活性的影响时，需要设置不同的温度作为对照，所以温度就是实验变量；同理，研究pH对果胶酶活性影响的自变量为pH；研究果胶酶的用量的实验中，实验变量为酶用量。3果粒生产在中国尚属起步阶段。果粒除了可直接食用外
14、还可作为配料加入酸奶、冰淇淋、果冻等食品中。果粒的硬度和形状直接影响着最终产品的质量。如酸奶用果粒必须符合以下质量标准：a果粒含量高；b相同的果粒分布和正确的黏稠度。但大部分果粒经高温处理或机械泵出后成型果粒量少，且果粒硬度不够，这势必会影响下一步的生产。果胶酶作为一种新型加工助剂，可将果粒的组织结构损坏程度减到最小，最大限度地提高成型果粒的含量。根据以上内容回答下列问题：(1)果胶酶是指_，包括_等。(2)果胶酶作为一种果粒加工助剂，它能将果胶分解成可溶性的_，由酶的_性可知，组成果粒的另一成分_不会被分解。(3)在果粒制作时按“2 mL酶/kg水果”的量加入酶制剂，加热至4045 ，缓慢搅
15、拌处理1015 min。最后加热到9092 ，再冷却罐装。在此过程中按“2 mL酶/kg水果”的量加入酶的意义在于_；在4045 温度下搅拌处理的原因是_；最后升温到9092 再冷却罐装的目的是_。(4)果粒产品与果汁产品在成分上的主要区别在于_。(5)下面图1表示温度对果胶酶活性的影响，如果纵坐标表示果粒的生成速率，横坐标表示温度，请在下面图2中画出果粒生成速率的曲线图(所绘制的曲线大体符合事实即可)。解析：果粒由果肉加工而成，应含有果胶和纤维素。在果胶酶参与加工果粒的过程中，果胶被分解为半乳糖醛酸，而纤维素不会被分解。控制酶量的意义在于：一方面使酶充分发挥作用，另一方面避免酶的浪费以节约生
16、产成本。答案：(1)分解果胶的一类酶多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶(2)半乳糖醛酸专一纤维素(3)控制好酶的用量，一方面使果胶酶充分发挥作用，另一方面节约成本，以免造成浪费在4045 温度下果胶酶活性最高灭菌(4)果粒产品中有纤维素，果汁中不含纤维素(5)如图二、酶在洗涤方面的应用试考题查欠缺1(2019江苏高考)下列关于加酶洗涤剂的叙述，错误的是()A加酶洗衣粉中一般都含有酸性脂肪酶B用加酶洗涤剂能减少洗涤时间并节约用水C含纤维素酶洗涤剂可以洗涤印花棉织物D加酶洗衣粉中的蛋白酶是相对耐高温的解析：选A加酶洗衣粉中含有的是碱性脂肪酶，A错误；加酶洗涤剂中的酶具有高效性，故能减少洗涤时间
17、并节约用水，B正确；含纤维素酶洗涤剂中的纤维素酶能使棉织物中的纤维变得蓬松，污物容易脱落，C正确；加酶洗衣粉中的蛋白酶是通过基因工程生产的，能够耐酸、耐碱、耐受表面活性剂和较高温度，D正确。2为了进一步增强洗衣粉对血渍、奶渍、油污、土豆泥等衣物上常见污垢的去除能力，洗衣粉中常常会添加各种酶类。请回答有关问题：(1)根据衣物上常见的污垢，加酶洗衣粉中添加的酶类有碱性蛋白酶、_。(2)碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的_。(3)下表为加酶洗衣粉的包装袋上的产品说明，根据你所学习的有关知识，解释注意事项的原因：_。注意事项请将本品置于阴凉、干燥处，避热、避湿、避光。不慎溅入眼
18、中，立即用水冲洗。水温以3050 为宜，切忌用70 以上的热水。(4)下面是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的有关探究实验，请据表回答：脸盆编号洗涤物(等量)洗涤温度洗衣粉(等量)水量洗净所需时间1油污布45 加酶2 L4 min2油污布45 普通2 L7 min3油污布5 加酶2 L9 min4油污布5 普通2 L8 min该实验设计体现了_原则。若1号实验组，洗净所需时间接近7 min，请分析最可能的原因：_。解析：污垢中的血渍、奶渍、油污、土豆泥的主要成分分别是蛋白质、蛋白质、脂肪、淀粉和纤维素，因此要在洗衣粉中添加相应的水解酶。蛋白酶能将蛋白质水解为易溶于水的多肽和氨基酸，使
19、衣物清洁。洗衣粉中添加的酶是蛋白质，在高温时会变性失活，而且酶的催化活性受温度影响，在3050 时具有较高的催化活性。实验设计中的1、2两组和3、4两组只是在洗衣粉种类上不同，而1、3两组和2、4两组则只有温度不同，这体现了实验设计的对照原则和单一变量原则。若1号实验组和2号实验组的洗净时间接近，说明1号中的酶没有起到预期的作用，可能是酶失活。答案：(1)(碱性)脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶(2)多肽(氨基酸)(3)酶的催化受温度的影响，3050 是洗衣粉中的酶的适宜温度范围，温度过高会使酶变性失活(4)单一变量、对照洗衣粉中的酶变性或失效(答案合理即可)强知能补欠缺1加酶洗衣粉的去污机理种类洗涤
20、原理洗涤的物质种类蛋白酶蛋白质小分子的肽氨基酸血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢脂肪酶脂肪甘油脂肪酸食品的油渍、人体皮脂、口红淀粉酶淀粉麦芽糖葡萄糖来自面条、巧克力等的污垢纤维素酶使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触棉纺织品的表面浮毛2变量的分析和控制影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量和种类，衣物的材料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。在探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件实验中，水温是要研究的对象，实验自变量是水温；在探究加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果的实验中，实验自变量为洗衣粉的种类；在探究不同种类的加酶洗衣粉洗涤效果的实验中，实验
21、自变量为加酶洗衣粉的种类。在设计实验时，应遵循单一变量原则和对照原则等。3洗涤方式和材料的选择(1)采用全自动洗衣机比较好，并且应该尽量使用同一型号小容量的洗衣机，使其机械搅拌作用相同。(2)洗涤材料的选择也有一些讲究。选用布料作为实验材料比较可行。在设置对照实验时，可以控制布料的大小、颜色及污物的量，使其相同；同时，也便于洗涤效果的比较。4水量、水质和洗衣粉用量的问题(1)水量和布料的大小是成正比的。做实验用的布料不宜过大，水量不宜过多，但应该让布料充分浸泡在水中。(2)其他相关问题简述如下：实验中可以用滴管控制污物的量，待污物干燥后再进行实验；布料应放在洗衣粉溶液中浸泡相同的时间；采用玻棒
22、搅拌的方式模拟洗衣过程；模拟搅拌的时间、次数和力量应基本相同。5使用加酶洗衣粉时的注意事项(1)碱性蛋白酶能使蛋白质水解，因此，蛋白质类纤维(羊毛、蚕丝等)织物就不能用加酶洗衣粉来洗涤，以免使纤维受到破坏。(2)使用加酶洗衣粉时，必须注意洗涤用水的温度。碱性蛋白酶在35 50 时活性最强，在低温下或70 以上就会失效。(3)酶为生物催化剂，具有一定的寿命，时间长了，酶的活性就会降低或丧失，因此加酶洗衣粉也不宜长期存放。(4)加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存，否则酶的活性将会丧失。(5)添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质，而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间地
23、接触。(6)与普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉洗涤效果更好，又由于不含磷元素，酶制剂进入无机环境中后可以被微生物分解，因此不会对环境造成污染。练题点全过关1下列关于加酶洗衣粉的叙述，错误的是()A加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉B目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶C酶是未经任何处理直接添加到洗衣粉中去的D碱性蛋白酶能将血渍、奶渍中含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽解析：选C由于温度、pH、洗衣粉中的表面活性剂等都会影响酶的活性，因此加酶洗衣粉中的酶都经过了特殊处理，如用特殊的化学物质将酶层层包裹起来，与洗衣粉的其他成分隔离开来。2在验证某种加酶洗衣粉需要的最适温
24、度的实验中，下列叙述正确的是()A取一系列不同温度、其他条件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一个温度加酶洗衣粉的效果最好B在不同温度的水中，加入不等量洗衣粉，看哪种效果好C将加酶洗衣粉加入30 水中发现不如加入45 的水中洗涤效果好，说明45 为最适温度D将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37 的水中洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37 解析：选A本实验的实验变量是温度，其他条件应相同，酶的催化作用有一最适温度，但最适温度需经过精确的实验才能确定，如将加酶洗衣粉加入30 水中的洗涤效果不如45 水中的好，只能说明45 时酶的活性比30 时高，但不能肯
25、定45 就是最适温度，如要探究加酶洗衣粉的最适温度，应设置一系列不同温度，然后比较各组的洗涤效果，其中洗涤效果最好的为最适温度。3为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成3等份，进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同，如表为记录的实验结果。请回答下列问题：水温()1020304050组别甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血渍时间(min)67668852518336347711126891167清除油渍时间(min)93789587639182468575277769868(1)根据表中数据分析，提高洗
26、衣粉去污能力的方法有_。甲组在洗衣粉中加入了_。乙组在洗衣粉中加入了_。(2)甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有_。(3)如果甲、乙、丙3组均在水温为80 时洗涤同一种污渍，请比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由：_。(4)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的，遇水后包裹层很快溶解，释放出来的酶迅速发挥催化作用，这_(填“能”或“不能”)说明运用了酶的固定化技术，理由是_。解析：(1)通过分析表格中的数据可以得出：在1050 范围内，随着温度的升高，洗衣粉的去污能力增强；加入酶的甲、乙组的去污能力比未加酶的丙组的去污能力强。血渍的主要成分是血红蛋白，油渍的主要成分是脂肪，通过比较甲
27、、乙两组清除血渍和油渍的能力，可知甲组加入了蛋白酶，乙组加入了蛋白酶和脂肪酶。(2)甲、乙两组去污能力的差异也正好说明酶具有专一性。(3)酶在高温的情况下会变性失活，因此甲、乙、丙三组在水温为80 时，去污效果相同。(4)由“酶的固定化技术需要把酶固定在不溶于水的载体上，且固定化酶可重复利用”可知，加酶洗衣粉中的酶没有运用酶的固定化技术。答案：(1)加酶和适当提高温度蛋白酶蛋白酶和脂肪酶(2)专一性(3)没有差异，因为高温会使酶失活(4)不能酶未固定在不溶于水的载体上，也不能重复利用三、酶的固定化试考题查欠缺1(2020江苏高考)甲、乙两个实验小组分别进行了“酵母细胞固定化技术”的实验，结果如
28、图所示。出现乙组实验结果的原因可能为()ACaCl2溶液浓度过高B海藻酸钠溶液浓度过高C注射器滴加速度过慢D滴加时注射器出口浸入到CaCl2溶液中解析：选B题图所示的凝胶珠不是圆形或椭圆形，而呈蝌蚪状，原因可能是海藻酸钠溶液浓度偏高或注射器中的混合液推进速度过快。2(2021南昌联考)下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤，请回答：(1)在_状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复_状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时_。(2)固定化细胞技术一般采用包埋法，而固定化酶常用_和_。(3)影响实验成败的关键步骤是_。(4)海藻酸钠溶化过程的注意事项是_。(5)如
29、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_。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明_。解析：在缺水状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。由于酵母菌活化时体积会变大，活化前应选择足够大的容器。固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间的技术。其中固定化细胞常采用包埋法，而固定化酶常用化学结合法和物理吸附法，原因是细胞体积大，而酶分子体积小，个体大的细胞难以被吸附或结合，而个体小的酶容易从包埋材料中漏出。海藻酸钠溶化时应用小火或间断加热，期间还要不断搅拌，防止焦糊。如海藻酸钠浓度过低，则包埋的酵母细胞较少；若浓度过高
30、，凝胶可能呈面条状，不易形成圆形或椭圆形。答案：(1)缺水正常生活体积会增大(2)化学结合法物理吸附法(3)配制海藻酸钠溶液(4)小火或间断加热，不断搅拌(5)较少海藻酸钠的浓度偏高，制作失败强知能补欠缺1直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较项目直接使用酶固定化酶固定化细胞制作方法化学结合法、物理吸附法包埋法是否需要营养物质否否是催化反应单一或多种单一一系列(或多种)反应底物各种物质(大分子、小分子)各种物质(大分子、小分子)小分子物质缺点对环境条件非常敏感，易失活；难回收，成本高，影响产品质量不利于催化一系列酶促反应反应物不易与酶接近，尤其是大分子物质，反应效率下降优点催化效率高、耗能低、
31、低污染既能与反应物接触，又能与产物分离；可以重复利用成本低、操作容易2酵母细胞的固定化方法3酵母细胞固定化实验中的易错总结(1)海藻酸钠溶液的浓度对包埋酵母细胞数量的影响海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠。浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少。(2)海藻酸钠溶液配制注意事项海藻酸钠溶化时要用小火或间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊。将溶化后的海藻酸钠先冷却至室温，再与酵母细胞混合，避免高温杀死酵母细胞。固定化酵母细胞时，应将海藻酸钠酵母细胞的混合液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注射，以免影响凝胶珠的形成。练题点全过关1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
32、酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述错误的是()A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：选A溶化的海藻酸钠应冷却至室温后再与活化的酵母菌混合，以免温度过高杀死酵母菌；海藻酸钠与酵母菌混合液应滴入CaCl2溶液中，以制备凝胶珠；凝胶珠用蒸馏水冲洗23次后，再转移到发酵装置中；搅拌可使酵母菌与培养液充分接触，有利于发酵的顺利进行。2根据材料回答下列有关问题：.某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
33、互连接)，海藻酸钠来包埋小麦酯酶，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，包括酶的活性和酶的数量)(1)从图1可以看出：固定化小麦酯酶比游离的小麦酯酶对温度变化的适应性更_。(2)从图2可以看出：海藻酸钠浓度为_时的小麦酯酶活力最强。当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低的原因是：_。：某实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程如下：活化酵母细胞：称取定量干酵母与定量蒸馏水混合并搅拌，使酵母细胞活化；配制CaCl2溶液：将无水CaCl2溶解在定量蒸馏水中，配制成一定浓度的CaCl2溶液；配制海藻酸钠溶液：将定量的海藻酸钠直
34、接溶解在定量的蒸馏水/无菌水中，配制成溶液；海藻酸钠溶液和酵母细胞混合：将活化的酵母细胞迅速加入刚配制成的海藻酸钠溶液中，充分搅拌混合均匀；固定化酵母细胞：用注射器以恒定的速度缓慢地将海藻酸钠和酵母细胞混合液滴加到配制好的CaCl2溶液中，观察凝胶珠形成。(1)请你改正其中两处错误的操作：第一处_；第二处_。(2)刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30 min左右，目的是_。(3)如果制作的凝胶珠颜色过浅，呈白色，则说明海藻酸钠浓度_(填“过低”或“过高”)。解析：图2曲线表明浓度为3%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，原因是海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，导致酶数量不足。答案：.(1)强(2)3%酶的数量不足.(1)海藻酸钠溶解应适当加热至完全溶化海藻酸钠溶液冷却至常温再加入酵母细胞(2)让凝胶珠形成稳定的结构(3)过低
