生物选修1《生物技术实践》课题3 酵母细胞的固定化当堂检测题

课后训练

1．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．酶作为催化剂，绝大多数酶是蛋白质

2．下列不属于固定化酶在利用时的特点的是（　　）。

A．有利于酶与产物分离

B．可以被反复利用

C．能自由出入依附的载体

D．一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应

3．关于固定化酶反应柱的叙述错误的是（　　）。

A．反应液从上端注入，从下端流出

B．反应液流经酶颗粒的过程中发生了化学反应

C．反应柱能连续使用一段时间

D．酶颗粒可以通过筛板上的小孔

4．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

5．下列有关固定化酶和固定化细胞的说法正确的是（　　）。

A．某种固定化酶的优势在于能催化一系列生化反应

B．固定化细胞技术一次只能固定一种酶

C．固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都可在细胞外起作用

D．固定化酶和固定化细胞都能反复使用，但酶的活性迅速下降

6．研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，如将从大肠杆菌得到的三酯磷酸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

7．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

8．（多选）目前，没有一种固定化技术能普遍适用于所有的酶，理由是（　　）。

A．有的酶能降低反应的活化能，有的酶能升高反应的活化能

B．有的酶有专一性，有的酶没有专一性

C．不同的酶分子结构不同

D．不同的酶对理化因素的耐受程度不同

9．下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤图解，请回答下列问题。

酵母细胞活化→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，形成的凝胶珠包埋的酵母细胞数目______。

（4）观察形成的凝胶珠的颜色和形状，如果颜色过浅、呈白色，说明____________________；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明

________________________________________________________________________。

（5）制备固定化酶不宜用包埋法，为什么？

________________________________________________________。

10．固定化酶是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。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，由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，酶活力较低的原因是____________________________________________________。

（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，之后酶活力明显下降。

（4）固定小麦酯酶不仅采用海藻酸钠直接包埋，而且用戊二醛作交联剂，这是因为____________________________________________________________________________。

11．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）酵母细胞的固定常用的方法是__________。

（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）

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________；

④________________________________________________________________________。

（3）实验过程中，可能观察到的现象有：____________________。

参考答案

1答案：D　解析：蛋白质是绝大多数酶的化学本质，这一属性不会因为酶的固定化而改变。

2答案：C　解析：固定化酶是将酶固定在一种载体上，因此它不能自由出入依附的载体。

3答案：D　解析：反应柱的下端有筛板，筛板上有小孔，小孔只允许反应液通过，不允许酶颗粒通过，酶颗粒可以连续使用一段时间。

4答案：A　解析：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。

5答案：C　解析：酶具有专一性，一种酶固定后不可能催化一系列生化反应；固定化细胞技术固定的是一系列酶；固定化酶和固定化细胞都能反复使用，若条件适宜，一般不会出现酶的活性迅速下降问题。

6答案：D　解析：大肠杆菌中的三酯磷酸酶可以催化有机磷农药分解，需要适宜的温度和pH，同时反应离不开水，但是，不需要提供营养。

7答案：D　解析：细胞个大，个大的细胞难以被吸附或结合。

8答案：CD　解析：凡酶都有降低化学反应活化能的作用，也都有专一性。不同的酶分子结构不同，说明不同的酶理化性质有所不同，对理化因素的耐受程度不同，所以对不同的酶固定时应选择不同的方法和途径。

9答案：缺水　正常生活　体积会增大

答案：配制海藻酸钠溶液

答案：少

答案：固定化酵母细胞数目较少　海藻酸钠浓度偏高，制作失败

答案：因为酶分子很小，容易从包埋材料中漏出

解析：微生物一般在缺水干燥环境中处于休眠状态，活化就是让处于休眠状态的微生物恢复正常生活状态。因为酵母细胞活化时体积会增大，所以活化前应选择足够大的容器。在此实验中，配制海藻酸钠溶液是影响实验成败的关键步骤。如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠包埋的酵母细胞数目就会减少；如果形成的凝胶珠的颜色过浅，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，需要重新配制。因为酶分子很小，容易从包埋材料中漏出，所以制备固定化酶一般不宜用包埋法。

10答案：固定化酯酶比游离酯酶对温度变化适应性更强且应用范围较广

答案：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

答案：3

答案：酶分子很小，很容易从包埋材料中漏出

解析：（1）从对温度变化适应性和应用范围的角度分析，甲图反映了固定化酯酶比游离酯酶对温度变化适应性更强且应用范围较广。（2）乙图曲线表明浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低的原因是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）由丙图可知，固定化酯酶一般可重复使用3次，之后酶活力明显下降。（4）固定小麦酯酶不仅采用海藻酸钠直接包埋，而且用戊二醛作交联剂，这是因为酶分子很小，很容易从包埋材料中漏出。

11答案：包埋法

答案：①配制CaCl2溶液应用蒸馏水　②溶解海藻酸钠应用小火或间断加热　③海藻酸钠溶液冷却至室温后再加入酵母细胞　④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

答案：有气泡产生，有酒味散发