边做边学酵母菌细胞的固定化技术

1、固定化酶的巩固练习卷学校：金沙县第五中学教师：罗红山一、单选题1. 下列关于利用海藻酸钠制备固定化酵母细胞的说法，错误 的是 （ ）A. 包埋的酵母细胞偏多导致形成的凝胶珠颜色偏浅B. 可用其他不溶于水的多孔性载体代替海藻酸钠C. 若 CaCl 2 溶液浓度过高，会造成凝胶珠太硬不利于发酵D. 固定化酵母细胞进行发酵需控制葡萄糖溶液的浓度2.下列关于酶制剂和固定化酵母细胞的叙述，正确的是（）A. 从酶的固定方式看，吸附法比交联法对酶活性影响大B. 可用海藻酸钠包埋消化酶制成多酶片用于缓解消化不良症状C. 将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，主要目的是防止杂菌污染D. 探究不同加酶洗衣粉洗涤效果实验中

2、，水温和浸泡时间都属无关变量3.固定化细胞对酶的活性影响最小，根本原因是（）A. 避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程B. 固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用C. 催化反应结束后，能被吸收和重复利用D. 细胞结构保证了各种酶在化学反应中有效地发挥作用4.下列关于生物技术应用的叙述，正确的是（）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，蛋白酶制剂只能以注射的方式给药C. 加酶洗衣粉中酶制剂可以被重复利用，提高了酶的利用率D. 将海藻酸钠凝胶珠用自来水冲洗，可洗去多余的CaCl 2 和杂菌5.下列关于酶技术应用的叙述，正确的是（）A. 用包埋法将果胶酶固定

3、化后，其活性明显增强B. 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C. 较长时间保持酶活性，各种酶制剂都应保存在低温的条件下D. 高温易使酶失活，因此冷水洗涤去污效果应该比温水好6. 某兴趣小组学习了酵母细胞的固定化技术后，以酵母菌为材料进行“固定化原生质体”实验。下列叙述不正确的是（）A. 酵母菌去除细胞壁后更利于胞内物质的分泌B. 为了提高原生质体的形成率应尽量延长酶解时间C. 凝胶珠呈白色是因为海藻酸钠的浓度偏低D. 酶解法去壁制备原生质体应在等渗或略高渗透压的溶液中进行二、填空题7.制备固定化酵母细胞的实验步骤是：酵母细胞的活化 配制 CaCl2 溶液 配制海藻酸钠溶液

4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 固定化酵母细胞。 根据材料回答下列问题：（ 1）这种固定化酵母细胞的方法属于 _法，一般固定化酶时不采用这种方法，原因是 _ 。（ 2）活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复至_ 状态。第1页，共 8页（ 3）加热溶解海藻酸钠时需注意用 _加热，然后将溶化好的海藻酸钠溶液 _ 后，才能和酵母混合均匀。此外海藻酸钠的浓度对本实验结果影响较大，若浓度过高，则_，刚形成的凝胶珠需要在氯化钙溶液中浸泡一段时间，其目的是_ 。三、探究题8.科研人员开展海藻酸钠固定化乳酸菌的相关研究， 得到如下实验结果。 请回答下列问题：表：海藻睃钠浓度对乳酸发酵的影响海藻酸钠浓度 /%成珠状

5、況0-1.0成珠较易，但强度较低1.5成珠容易，强度适中2.0成珠较难，强度较髙2.5成珠困难，强度高（ 1）本研究中固定化细胞的技术属于_法，其优点是 _。（ 2）实验中需要先将溶化的海藻酸钠溶液冷却至_后，才能加入乳酸菌。为保证配制的海藻酸钠浓度准确，在海藻酸钠完全溶化后需要_。（ 3）根据实验结果，研究人员认为海藻酸钠浓度以1.5%为宜，这是因为用较低浓度的海藻酸钠固定时，凝胶珠内部网格较大，有利于 _，乳酸发酵速度快。而与浓度为 1.0%比较， 1.5% 时形成的凝胶珠 _，有利于凝胶珠的重复利用。（ 4）利用固定化乳酸菌发酵时，凝胶珠添加量过髙会抑制菌株生长，进而使乳酸产量下降。试写

6、出探究凝胶珠适宜添加量的实验思路。_。9. 【生物选修 1：生物技术实践】随着生物科学技术的发展，酶已走出实验室，走进人们的生产和生活。请回答下列问题：（ 1）果胶酶是分解果胶的酶的总称，包括_、果胶分解酶和_。食品工业中之所以使用果胶酶澄清果蔬饮料，是因为果胶酶能破坏植物的_结构。（ 2）果胶酶可以从某些微生物中提取，如_（至少写两种）。为提高生产效率，可将此酶固定在适宜的介质上制成_。（ 3）固定化细胞制备的成本低，操作更容易。某同学拟利用固定化酵母菌生产果酒。具体操作如图：酵母细胞活化是指_。配制海藻酸钠溶液时要注意火候，注意火候的具体操作是_。上述固定化细胞的方法称为_。第2页，共 8

7、页答案和解析1.【答案】 A【解析】【分析】本题考查固定化酶和固定化 细胞的知识。意在考查能理解所学知 识的要点，把握知识间的内在联系的能力。掌握固定化 酶和固定化 细胞的制备过程是解答本题的关键。【解答】A. 实验成败的关键是配制海藻酸 钠溶液，形成凝胶珠。观察形成的凝胶珠的颜色和形状，如果颜色过浅，说明固定化酵母 细胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明海藻酸 钠浓度偏高，制作失败，A 错误；B. 固定化细胞常用的包埋法需用到不溶于水的多孔性载体，琼脂糖、海藻酸钠、明胶为多孔性载体材料，是包埋法常用的 载体，B 正确；C.若 CaCl2 溶液浓度过高，会造成凝胶珠太硬不利于 发

8、酵 ，C 正确；D. 用固定化酵母 细胞发酵葡萄糖溶液 时，为了能产生酒精，瓶内应富含葡萄糖等底物，放于适宜的条件下 进行，应将瓶口密封。控制葡萄糖溶液不宜 过高，浓度过高会使酵母 细胞大量失水而无法复原，即 杀死了酵母 细胞，D 正确。故选 A。2.【答案】 D【解析】解：A 、化学结合法可能影响 酶的活性部位而影响反 应效果，而吸附法是物理方法，不影响酶的分子结构，A 错误；B、酶分子较小，容易从包埋材料中漏出，因此不一般不用包埋法固定化酶，并且多酶片中的酶不需要重复使用， B 错误；C、凝胶珠用无菌水冲洗 23 次，其目的是洗去 CaCl2 和杂菌，C 错误；第3页，共 8页D、探究不同

9、加酶洗衣粉洗 涤效果实验中，洗衣粉的种类属于自变量，水温和浸泡时间都属无关 变量，D 正确。故选：D。直接使用 酶、固定化酶、固定化细胞的比较：酶的种类制作方法是否需要营养物质缺点优点直接使用 酶固定化酶固定化细胞一种或几种一种一系列酶吸附法、交联法包埋法否否是 对环境条件非常敏反应物不宜与 酶接不利于催化一系列感，易失活 难回收，近，尤其是大分子物的酶促反应质，反应效率下降成本高，影响产品质量 既能与反 应物接催化效率高，耗能低、成本低，操作容易低污染 触，又能与产物分离 可以反复利用本题考查了酵母 细胞的固定化，要求学生掌握固定化酶和固定化 细胞的方法，掌握各自的 优缺点，并结合所学知 识

10、准确判断各 项。3.【答案】 D【解析】【分析】本题考查固定化酶的相关知 识，意在考查学生的识记和理解能力，解题的突破口是细胞膜具有保 护作用第4页，共 8页【解答】固定化细胞对酶的影响最小，其根本原因是 酶在细胞内，受到保护作用，受外界影响 较小，维持相关酶的活性，保证了各种酶在细胞内的化学反 应中有效地发挥作用。综上，D 正确，ABC 错误 。故选 D。4.【答案】 A【解析】【分析】本题考查固定化酶和固定化 细胞的相关知 识，意在考查学生的识记能力。【解答】A. 酶的固定方法通常有化学 结合法和物理吸附法，前者可能引起酶分子结构发生改变而改变酶的活性，后者则不会，A 正确；B. 消化酶发

11、挥作用的场所是消化道，因此蛋白 酶制剂应该口服，B 错误；C.加酶洗衣粉中 酶制剂不能被重复利用，会随 污水一起排掉， C 错误；D. 将海藻酸 钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去 CaCl2 和杂菌，D 错误 。故选 A。5.【答案】 C【解析】【分析】本题考查酶技术的应用，意在考查学生对知识的理解和 记忆能力。【解答】A. 果胶酶被包埋后，不能直接与底物 结合，其活性往往降低，A 错误；B. 尿糖试纸由于使用后不能将反 应物和酶分开，而不能再次使用，B 错误；C.较长时间 保持酶活性，各种酶制剂都应保存在低温的条件下， C 正确；D. 酶在低温条件下 酶活性降低，应该用温水（即适宜温度），D

12、 错误 。故选 C。第5页，共 8页6.【答案】 B【解析】略7.【答案】 （ 1）包埋酶分子小，容易从包埋的材料中漏出（ 2）正常生活（ 3）小火间断 冷却至室温 不易形成凝胶珠 使凝胶珠形成更稳定的结构【解析】【分析】本题考查固定化细胞和固定化 酶，重在考查学生基础知识，属于考纲中识记层次的考查，难度较小。【解答】（1）分析实验步骤可知固定化 细胞的方法属于包埋法，由于 酶分子小，容易从包埋的材料中漏出，因此一般固定化酶时不采用这种方法。（2）活化就是让处于休眠状 态的微生物重新恢复至正常生活状态。（3）加热溶解海藻酸 钠时需注意用小火 间断加热，然后将溶化好的海藻酸 钠溶液冷却至室温后，

13、才能和酵母混合均匀，以免使酵母菌失去活性。此外海藻酸钠的浓度对本实验结果影响较大，若浓度过高，则不易形成凝胶珠，刚形成的凝胶珠需要在 氯化钙溶液中浸泡一段 时间，其目的是使凝胶珠形成更稳定的结构。8.【答案】 包埋；操作简单、对细胞损伤小；室温；加无菌水（蒸馏水）定容；凝胶珠内外物质交换；强度适中；取等量的发酵液，分别加入不同领的凝胶珠，在适宜条件下发酵，相同时间后，比较各发酵液的酸度（或乳酸含量）【解析】解：（1）海藻酸钠属于包埋法中利用的包埋材料，即本研究中固定化细胞的技术属于包埋法，该方法操作 简单、对细胞损伤小。（2）实验中需要先将溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温后，才能加入乳酸菌，否则会

14、会导致高温杀死乳酸菌。为保证配制的海藻酸 钠浓度准确，在海藻酸钠完全溶化后需要加无菌水（蒸 馏水）定容，保证海藻酸钠溶液的浓度。（3）根据实验结果，研究人员认为海藻酸钠浓度以 1.5%为宜，这是因为用较第6页，共 8页低浓度的海藻酸 钠固定时，凝胶珠内部网格较大，有利于凝胶珠内外物 质交换，乳酸发酵速度快。而与浓度为 1.0%比较，1.5%时形成的凝胶珠 强度适中，有利于凝胶珠的重复利用。（4）利用固定化乳酸菌发酵时，凝胶珠添加量过髙会抑制菌株生 长，进而使乳酸产量下降。要探究凝胶珠适宜添加量，可以取等量的发酵液，分别加入不同领的凝胶珠，在适宜条件下 发酵，相同时间后，比较各发酵液的酸度（或乳

15、酸含量）。故答案为：（1）包埋 操作简单、对细胞损伤小（2）室温 加无菌水（蒸馏水）定容（3）凝胶珠内外物质交换强度适中（4）取等量的发酵液，分别加入不同 领的凝胶珠，在适宜条件下 发酵，相同时间后，比较各发酵液的酸度（或乳酸含量）采用包埋法制 备固定酵母 细胞的主要步 骤：酵母细胞的活化（利用蒸馏水使干酵母恢复正常生活状 态） 海藻酸钠、CaCl2 溶液的配制（在溶解海藻酸 钠溶液的过程中使用小火或 间断加热，防止溶液焦糊） 海藻酸钠溶液与酵母细胞混合（注意冷却海藻酸钠溶液至室温，防止高温破坏酵母菌的活性） 固定化酵母 细胞。本题主要考查利用海藻酸 钠固定化酵母 细胞的实验，对于此类试题，需要考生注意的 细节较多，如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的使用方法、实验现象等，需要考生在平 时的学习过程中注意 积累。9.【答案】 （ 1）多聚半乳糖醛酸酶；果胶酯酶；细胞壁和胞间层（ 2）霉菌、酵母菌、细菌；固定化酶（ 3）让休眠状态的酵母细胞恢复到正常生活状态；用小火或间断加热；包埋法【解析】【分析】本题考查酶的应用相关知 识，意在考查学生对知识的理解和 记忆能力。第7页，共 8页【解答】（1）果胶酶是分解果胶的 酶的总称，包括多聚半乳糖 醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶。食品工业中之所以使用果胶 酶澄清果蔬 饮料，是因为果胶酶能破坏植物的细胞壁和胞 间层结构。（2）果胶酶可以从某些