1、双基限时练(十一)酵母细胞的固定化一、选择题1固定化酶技术常采用()A包埋法B化学结合和物理吸附法固定化C活化法D微囊化法解析固定化酶和固定化细胞技术包括包埋法、化学结合法及物理吸附法，其中酶适合化学结合法和物理吸附固定化，而细胞多采用包埋法固定化。答案B2关于固定化酶技术说法正确的()A固定化酶技术就是固定反应物，将酶依附着载体围绕反应物旋转的技术B固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应C固定化酶中的酶无法重复利用D固定化酶是将酶固定在一定空间内的技术解析固定化酶是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术，其优点是酶被固定在一定装置内可重复利用，不足是无法同时催化一系列酶促反应。在固定
2、过程中所固定的是酶本身，而不是反应物。答案D3固定化细胞常用包埋法固定化，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C包埋法固定化具有普遍性D细胞体积大，难以被吸附或结合解析固定化细胞是指固定在一定空间内能进行生命活动并可反复利用的细胞，由于细胞体积大，结构复杂，难以用化学法固定，因而多采用包埋法。答案D4下图中所示的固定化酶技术中属于包埋法的一组是()A BC D解析包埋法即将酶包埋于网格或胶囊中如图、所示，图中为吸附法，为化学结合法，故选D。答案D5生产高果糖浆所需要使用的酶是()A麦芽糖酶 B果糖酶C葡萄糖异构酶 D蔗糖酶解析生产高果糖浆是将葡萄糖转化为果糖，需要使用的
3、酶是葡萄糖异构酶。答案C6下面是制备固定化酵母细胞的步骤，正确的是()配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠与酵母细胞混合酵母细胞活化固定化酵母细胞A BC D解析制备固定化酵母细胞步骤包括：酵母细胞活化配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液将上述两种溶液混合固定化酵母细胞。答案D7常用的包埋法固定化细胞，需用到不溶于水的多孔性载体，下列不能当作载体的是()A琼脂糖 B蔗糖C海藻酸钠 D明胶解析固定化细胞所用载体共同点是不溶于水且多孔，蔗糖是易溶于水的物质，故不能充当载体。答案B8用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液时，为了能产生酒精，下列措施错误的是()A向瓶内泵入氧气B应将装置放于适宜的条件下进
4、行C瓶内应富含葡萄糖等底物D将瓶口密封，效果更好解析酵母菌在没有O2时进行无氧发酵产生酒精，在有O2时酵母菌繁殖，数目增多但不产生酒精。答案A9如下图所示，试分析，哪一种与用海藻酸钠作载体制备的固定化酵母细胞相似()解析A、B适用于酶的固定化，C图所示酶与细胞固定化均可使用。制备固定化酵母细胞用的是包埋法，D相似。答案D10关于固定化酶中用到的反应柱理解正确的是()A反应物和酶均可自由通过反应柱B反应物和酶均不能通过反应柱C反应物能通过，酶不能通过D反应物不能通过，酶能通过解析固定化酶技术用于生产过程中，把酶装到反应柱内，酶颗粒无法通过反应柱底端筛板，反应液可自由通过，从而降低生产成本，提高生
5、成物产量和质量。答案C11研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌中得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上制成酶制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解相比，其作用条件不需要的是()A适宜温度 B适宜pHC一定的水分 D一定的营养解析酶不论固定与否，起作用均需在适宜的条件下，如适宜的温度，适宜pH以保证酶的活性，同时应在一定溶液中反应。微生物与酶相比，需满足自身生长繁殖所需物质和能量，故需一定的营养。答案D12下列叙述正确的是()A一种固定化酶能催化一系列的化学反应B固定化细胞能产生一系列酶C固定化细胞产生的酶，其活性更容易受影响D固定化酶更适合大分子反应物解析固
6、定化酶一般只催化一种化学反应，而固定化细胞能产生一系列酶，催化一系列反应，固定化细胞和固定化酶作用原理相同，并且固定化细胞能产生催化作用所需辅助因子，效果更好。答案B13关于固定化酶中的酶说法正确的是()A酶的种类多样，可催化一系列的酶促反应B酶被固定在不溶于水的载体上，可反复利用C酶作为催化剂，反应前后结构不改变，所以固定化酶可永远利用下去D固定化酶由于被固定在载体上，所以丧失了酶的高效性和专一性特点解析酶不论固定与否，高效性和专一性特点仍将保持，而固定化酶一般为一种，只能催化一类反应，固定化酶一般能在一定时间内反复利用。答案B14下列叙述不正确的是()A从操作角度来考虑，固定化细胞比固定化
7、酶更容易B固定化细胞比固定化酶对酶活性的影响更小C固定化细胞固定的是一种酶D将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应选择固定化细胞技术解析固定化细胞比固定化酶更容易，且对细胞内酶影响更小，细胞可以产生多种酶，故能实现一系列酶促反应，而固定化酶不能实现。答案C15下列说法不正确的是()A葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成的是果糖B从固定化酶反应柱下端流出的是果糖C高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管疾病D酶溶解于葡萄糖溶液后，可从糖浆中回收解析酶溶解于葡萄糖溶液后，不能从糖浆中回收，但是固定化酶可以回收重复利用，故选D。答案D二、非选择题16下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤，
8、请回答：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。(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)影响实验成败的关键步骤是_。(3)如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_。(4)观察形成凝胶珠的颜色和形状，如果颜色过浅，说明_；如果形成的凝胶不是圆形或椭圆形，说明_。(5)固定化细胞技术一般采用包埋法固定化，原因是_。(6)该实验中CaCl2溶液的作用是_。解析该题以制备固定化酵母细胞的过程为载体，考查实验的操作程序、关键步骤、注意事项及有
9、关试剂的作用。(1)酵母菌在干燥时，处于休眠状态，需加水活化，否则制成的固定化酵母在发酵时酶活性较低且酵母菌增殖缓慢。(2)该实验的关键是海藻酸钠溶液的配制。(3)如果海藻酸钠的浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。(4)如果制作的凝胶珠颜色过浅呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。(5)由于酵母细胞个体较大，不易从包埋材料中漏出，故细胞的固定化一般采用包埋法。(6)海藻酸钠胶体在CaCl2电解质溶液中发生聚沉，形成凝胶珠。答案(1)缺水正常的生活体积会增大(2)配制海藻酸钠溶液(3)少(4)
10、海藻酸钠浓度偏低海藻酸钠浓度偏高，制作失败(5)细胞个体大，不易从包埋材料中漏出(6)使胶体聚沉17某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞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)请完善该实验小组的同学制备固定化酵母细胞过程的步骤：配制氯化钙溶液时应用蒸馏水。海藻酸钠溶液应用_加热。海藻酸钠溶液必须_ _才能加入酵母细胞。注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入_中形成_。(3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵。为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复利用，实验过程中，一定要在_条件下进行。加入反应液后的操作是关闭_。装置的长导管
11、起到什么作用？_ _。解析制备固定化酵母细胞所用方法为包埋法，制备过程中所用水均为蒸馏水，配制海藻酸钠溶液时要用小火或间断加热，直到溶化为止，将溶化后的上述溶液冷却至室温再加入活化后的酵母细胞，以保证酵母细胞的活性。答案(1)包埋法(2)小火或间断冷却至室温CaCl2溶液凝胶珠(3)无菌活塞1和活塞2释放CO2，减少反应柱内压力18有如图所示的探究性实验装置共6个，6个装置中分别加入葡萄糖饱和溶液和两个凝胶珠，实验开始时，小液滴都在C点(刻度管足够长，瓶内氧气充足)。6个装置分别置于0 、15 、25 、35 、45 、55 温度下，10分钟后记录各个装置中的小液滴位置，并描绘出坐标曲线图(如
12、甲曲线)。(1)实验的目的是_ _，自变量是_。(2)瓶中氢氧化钠溶液的作用是_，小液滴移动的距离表示_。(3)实践上如果通过固定化醋酸菌生产醋酸，那么制备的凝胶珠大小与固定化酵母菌生产酒精相比，应该注意什么问题？为什么？_。(4)如果制备固定化醋酸菌细胞实验中，海藻酸钠浓度过低，请在坐标系中画出实验开始10分钟后的曲线乙。(5)工业生产中利用固定化细胞技术进行生产，从哪些方面可以达到延长利用固定化细胞的时间(至少两点)?_。解析解答本题应注意比较两种微生物代谢类型；小液滴移动距离表示有氧呼吸耗氧量；如果海藻酸钠浓度过低，则固定的细胞少，而使反应变慢。答案(1)探究温度与醋酸菌发酵速度之间的关
13、系温度(2)吸收CO2有氧呼吸消耗的氧气量(3)固定化醋酸菌的凝胶珠要小一些。因为醋酸菌发酵生产醋酸是一个有氧呼吸的过程，凝胶珠小有利于氧气的供应，增加醋酸产量(4)如虚线所示。(5)无菌操作，控制好温度、pH19如图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。请回答下列问题。(1)图1中X溶液为_，其作用是使_。(2)图1中制备的凝胶珠用_洗涤后才能转移到图2装置中。图2发酵过程中搅拌的目的是_。(3)在用海藻酸钠包埋酵母菌形成凝胶珠的过程中，加热溶解海藻酸钠时需注意_加热，然后将溶化好的海藻酸钠溶液_后，加入酵母菌充分搅拌混合均匀。(4)研究发现，固定
14、化程度强的凝胶颗粒发酵效果好，且稳定性高、使用寿命长。某机构利用上述装置，将2%、2.5%、3%的海藻酸钠分别用2%、3%、4%的X溶液进行凝胶化处理，所得到的固定化凝胶颗粒的强度及在28 下发酵48 h后的酒精产量见表：海藻酸钠(%)22.5322.5322.53X溶液(%)222333444固定化强度(g/30个)9309509901 0301 1001 1401 1701 1701 160酒精量(%)6.76.56.56.76.46.26.76.46.3 可以看出，随着X溶液浓度的增加，_增加；凝胶固定化效果较好的海藻酸钠与X溶液的浓度分别是_、_。解析混合液加入CaCl2溶液进行固定化酵母细胞，CaCl2的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠；制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤(去除残留的CaCl2)后再转移到图2装置中进行发酵；发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母菌充分接触，以利于发酵过程的顺利进行；由图表可看出，随着CaCl2溶液浓度的增加，酵母细胞的固定化强度增加，固定效果最好时是4%，每一组海藻酸钠浓度比较，固定效果最好的是2%。答案(1)CaCl2溶液海藻酸钠形成凝胶珠(2)蒸馏水使培养液与酵母菌充分接触(3)用小火(或间断)冷却至室温(4)固定化强度2%4%
