1、 课下能力提升（十一）【基础题组】1下列说法不正确的是()A固定化酶和固定化细胞的方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法B固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法C由于细胞体积大，而酶分子很小，因此细胞多采用物理吸附法固定D若反应物是大分子物质应采用固定化酶解析：选C由于细胞体积大，酶分子很小，体积大的细胞难以被吸附或结合，而体积小的酶分子容易从包埋材料中漏出。因此，细胞多采用包埋法固定化，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化。2下列说法中，哪项不是在应用酶的过程中常遇见的一些实际问题()A酶与反应物混合，产品难以提纯B酶在生物化学反应中往往难以回收C酶遇强酸、强碱、高温等条件易失活D酶作
2、为催化剂，绝大多数酶是蛋白质解析：选D绝大多数酶的化学本质是蛋白质，这一属性不会因为酶的固定化而改变。3下列关于固定化酶中酶的说法，正确的是()A酶的种类多样，可催化一系列酶促反应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：选B通常情况下，一种固定化酶只催化一种酶促反应；固定化酶被固定在不溶于水的载体上，可以反复利用，但是随着利用次数的增加，受外界因素的影响，其活性会逐渐降低；固定化酶具有高效性和专一性的特点。4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
3、细胞进行酒精发酵的示意图。下列叙述不正确的是()A刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母细胞混合制备混合液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细胞充分接触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刚溶化的海藻酸钠溶液要冷却至室温，才能与活化的酵母细胞混合制备混合液，以免高温使酵母细胞死亡；混合液加入CaCl2溶液进行固定化酵母细胞，CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠；发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母细胞充分接触，以利于发酵过程的顺利进行；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
4、置中进行发酵。5下列关于配制海藻酸钠溶液的措施，正确的是()A用酒精灯加热，加热时不能搅拌B由于海藻酸钠溶解速度快，所以不用加热C海藻酸钠在水中溶解的速度慢，需用酒精喷灯加热D采用小火或间断加热，促进溶解，防止发生焦糊解析：选D溶解海藻酸钠时采用小火或间断加热，需搅拌防止焦糊；酒精喷灯产生高温火焰，主要用于需强热的实验，此实验中不使用。6在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2溶液的作用是()A用于调节溶液pHB用于进行离子交换C用于胶体聚沉D用于为酵母菌提供Ca2解析：选C海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质溶液的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠，其作用机理是盐离子的电荷与胶体微粒电荷相互吸引，形
5、成更大的胶体颗粒，类似于人体红细胞与抗凝集素之间的凝集反应。7大分子反应物应采用的固定化技术和理由是()A固定化酶技术；可应用化学结合法或物理吸附法对酶固定，利于大分子和酶的接触B固定化酶技术；可应用包埋法对酶固定，利于大分子和酶的接触C固定化细胞技术；一般应用化学结合法或物理吸附法对细胞固定，利于大分子和细胞的接触D固定化细胞技术；一般应用包埋法对细胞固定，利于大分子和细胞的接触解析：选A大分子反应物应采用的固定化技术是固定化酶技术，理由是：一般用化学结合法或物理吸附法对酶固定，和包埋法相比，化学结合法或物理吸附法有利于反应物与酶的接触。如采用固定化细胞技术 ，则一般用包埋法对细胞固定，由于
6、大分子颗粒比较大，反应物难以进入包埋细胞的网格或颗粒，不利于反应的进行。8研究认为，用固定化酶技术处理污染物很有前途，如将从大肠杆菌中得到的三磷酸酯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B酸碱度C水分 D营养解析：选D酶和细胞的正常活动都需要一定的条件，如温度、酸碱度、水分等，但是酶本身是一种大分子物质，不需要营养，而细胞的生活离不开营养物质。【能力题组】9下列关于使用固定化酶技术生产高果糖浆的说法，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将葡萄糖溶液从反应柱的
7、上端注入，果糖从反应柱下端流出D固定化酶技术复杂，成本较高解析：选C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。10固定化酶技术很好地解决了酶的重新利用的问题，大大提高了酶的利用率。下列关于固定化酶技术的说法，正确的是()A固定化酶就是固定反应物，使酶能反复利用B固定化酶的优势在于
8、能催化一系列的酶促反应C加酶洗衣粉就是添加了固定化酶的洗衣粉D固定化酶常用物理吸附法或化学结合法固定解析：选D固定化酶固定的是酶而不是反应物，A项错误。固定化酶只能催化一种酶促反应，而固定化细胞能催化一系列的酶促反应，B项错误。加酶洗衣粉中的酶不能回收利用，属于直接使用酶，C项错误。酶分子很小，易从包埋材料中漏出，因此适合用物理吸附法或化学结合法固定，D项正确。11下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是()A从酶的固定方式看，物理吸附法比化学结合法对酶活性影响小B作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药C尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用D在工业生产中，将
9、海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌解析：选C酶的固定方式有包埋法、化学结合法和物理吸附法，物理吸附法是利用吸附剂本身的表面张力对附近的分子产生吸附，与化学结合法相比，不会使被吸附物质的性质发生改变，所以物理吸附法对酶活性影响较小；消化酶在人体消化道内发挥作用，蛋白酶制剂一般在最外面加上糖衣后通过口服方式给药；尿糖试纸是一种由葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和某种无色的化合物固定于滤纸上制成的酶试纸，不能反复利用；在工业生产中制备固定化酵母细胞时，将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗的目的是洗去CaCl2和杂菌，防止凝胶珠硬度过大和杂菌污染。12如图所示的酶固定化技术中属于包埋法的一组是()
10、A BC D解析：选D为物理吸附法，为化学结合法，为包埋法，包埋于网格中，包埋于微胶囊中。13某实验小组进行固定化酵母细胞的制备，并开展游离酵母和固定化酵母发酵产酒酒精度的比较。请回答下列问题：(1)制作凝胶珠的实验步骤是：酵母细胞的活化_ 配制海藻酸钠溶液_固定化酵母细胞。(2)影响实验成败的关键步骤是_，此步的操作应采用_。(3)钙离子的作用是使胶体聚沉，海藻酸盐起_的作用。(4)该小组将制备好的固定化酵母与游离酵母分别放在一定的条件下发酵，定时记录发酵液中酒精度的变化。产酒酒精度的比较时间/天024681012游离酵母01.02.13.23.94.34.6固定化酵母02.54.25.05
11、.46.06.4实验过程中的“在一定的条件下发酵”的条件是_，要求条件相同是为了确保_。由表可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母发酵前期的延迟期的时间要_。解析：(1)制备固定化酵母细胞的实验步骤为：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。(2)该实验的关键是配制海藻酸钠溶液。(3)海藻酸盐起载体的作用，用于包埋酵母细胞。(4)酵母菌酒精发酵过程是细胞内酶的催化过程，需要在适宜的温度、pH等条件下进行，两组实验的条件相同，才能够确保无关变量相同，且遵循单一变量原则。由表可知，在12天的发酵时
12、间里，固定化酵母发酵产酒酒精度从0度到6.4度，游离酵母发酵产酒酒精度从0度到4.6度，而且固定化酵母发酵产酒酒精度在第4天即达到4.2度，表明其延迟期短。答案：(1)配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合(2)配制海藻酸钠溶液小火或间断加热(3)包埋酵母细胞(或载体)(4)适宜的温度、pH等单一变量短14如图为固定化酵母细胞及其应用的相关图解，请据图回答问题：(1)某生物小组利用海藻酸钠制备固定化酵母细胞，应使用图甲中的方法_(填号码及名称)，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是_。(2)部分同学制得的凝胶珠如图乙所示，其原因可能是_、_等。观察形成
13、的凝胶珠的颜色和形状，如果颜色过浅，说明_。(3)某同学用图丙所示的装置来进行葡萄糖发酵。a代表_，b代表_。从上端漏斗中加入的反应液的浓度不能过高的原因是_。为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复利用，实验过程一定要在_条件下进行。装置中的长导管起的作用是_。解析：(1)固定化酶适宜用化学结合法、物理吸附法；固定化酵母细胞适宜用包埋法。 (2)如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠溶液的浓度偏高或注射器推进速度过快(或针筒口离CaCl2液面过近)。答案：(1)包埋法酶分子很小，容易从包埋材料中漏出(2)海藻酸钠溶液的浓度过高注射器推进速度过快(或针筒口离CaCl2液面过近)固定
14、化酵母细胞数目较少(3)固定化酵母细胞反应柱葡萄糖溶液的浓度过高会使酵母细胞因失水过多而死亡无菌释放反应产生的CO2和防止空气中的杂菌进入反应柱15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)，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。如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：(1)酶的固定化技术的应用最主要的目的是_。(2)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_。(3)乙图曲线表明
15、浓度为_的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低的原因可能是_。(4)固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，由丙图可知，固定化小麦酯酶一般重复使用_次后酶活力明显下降。(5)研究人员固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋，而是同时用戊二醛作交联剂，这是因为_。(6)根据介绍，科研人员所采用的固定化技术可用图示中的_表示。解析：(2)通过分析甲图可知，固定化酶与游离酶相比，固定化酶对温度变化的适应性更强且应用范围较广。(3)乙图曲线表明浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好，此时的酶活力最高。当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，因此酶活力较低。(4)由丙图可知，固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，且在使用3次以后，酶活力显著下降。(5)由于小麦酯酶分子很小，很容易从包埋材料中漏出，因此固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋，而是采用双重固定法。(6)双重固定法是指采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，可见科研人员所采用的固定化技术是化学结合法和包埋法，可用图中的B、C表示。答案：(1)解决酶的回收和再利用困难的问题(2)固定化小麦酯酶比游离小麦酯酶对温度变化适应性更强，且应用范围较广(3)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(4)3(5)酶分子过小，很容易从包埋材料中漏出(6)B、C
