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课题3 酵母细胞的固定化
1．下列关于使用固定化酶生产高果糖浆的说法，正确的是( )
①生产高果糖浆需要使用果糖异构酶 ②在反应柱的顶端装上分布着许多小孔的筛板，防止异物的进入 ③将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，果糖溶液从反应柱的下端流出 ④反应柱可以降低生产成本，提高果糖的产量和质量
A．①② C．③④
B．②③ D．①④
解析：反应柱的底端装有分布着许多小孔的筛板，酶颗粒无法通过筛板上的小孔，葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，流经反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触，使葡萄糖转化成果糖，从反应柱的下端流出。反应柱能够连续使用，大大降低了生产成本，有利于果糖的生产。
答案：C
2．下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是( ) A．可用包埋法制备固定化酵母细胞 B．反应产物对固定化酶的活性没有影响 C．葡萄糖异构酶固定前后专一性不同
D．固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应
解析：细胞难以被吸附或结合，固定化细胞多采用包埋法，A项正确；反应产物积累能影响酶的结构，从而使酶的活性下降，B项错误；葡萄糖异构酶在固定前后专一性不变，都是催化葡萄糖转化为果糖，C项错误；固定化细胞固定的是一系列的酶，可以催化一系列的反应，但不能催化各种反应底物的一系列反应，D项错误。
答案：A
3．酶制剂、固定化酶、固定化细胞已经广泛应用于生产实践的各个领域，下列有关叙述正确的是( )
A．用于治疗消化不良症的肠溶多酶片含有多种消化酶，但嚼服后会失去疗效 B．固定化酵母细胞的常用方法是吸附法，这种方法对酵母细胞活性影响最小 C．固定化酶的应用中，要控制好pH、温度、溶解氧和营养条件 D．加酶洗衣粉中的酶常用特殊的化学物质层层包裹，这属于固定化酶
解析：肠溶多酶片中的酶在胃液内会被胃蛋白酶消化，因此嚼服会失去疗效，A正确；固定化酵母细胞通常采用包埋法，因为细胞体积较大，吸附法难以固定酵母细胞，B错误；固定化酶的应用中，要控制好pH、温度等条件，以保证酶的活性，但是不一定需要营养条件，C错误；加酶洗衣粉中的酶常用特殊的化学物质层层包裹，目的是将酶与洗衣粉的其他成分隔离，防止表面活性剂等影响酶的活性，这是直接使用酶制剂，不属于固定化酶，D错精品学习文件教育资料
精品学习文件教育资料 误。
答案：A
4．(2015·江苏卷)下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，错误的是( ) A．固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用 B．溶解氧交换受阻是固定化酶应用的重要限制因素 C．固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物 D．凝胶与被包埋细胞之间不是通过共价键结合
解析：本题主要考查固定化酶和固定化细胞。固定化酶制作的目的是能够顺利从发酵产物中把酶分离出来，并能够使酶反复使用，故A项正确；溶解氧交换受阻会影响细胞呼吸，是固定化细胞应用的重要限制因素，故B项错误；固定化细胞用于生产、获得细胞的代谢产物，故C项正确；将细胞包埋在多孔载体内部而制成固定化细胞，细胞并不与凝胶通过共价键结合，故D项正确。
答案：B
5．如图为固定化酶的反应柱示意图，请据图回答：
(1)请在横线上填出各标号的名称。 ①________，②________，③________。
(2)与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是_____________。 固定化细胞的优点是____________________________________。 (3)③的作用是_________________________________________ _____________________________________________________。
(4)制作固定化葡萄糖异构酶所用的方法有________、________或________。 解析：(1)使用固定化酶技术，用到反应柱，下端有分布着小孔的筛板，反应柱中填装固定化酶。(2)与一般的酶制剂相比，固定化酶不仅能与反应物充分接触，还能与产物分离，并且可以反复利用。但是与固定化细胞相比，固定化酶不能催化一系列的化学反应，并且固定化细胞成本更低，操作更容易。(3)酶颗粒无法通过筛板，而反应溶液却可以自由出入。(4)制作固定化葡萄糖异构酶的方法有将酶相互连接起来(化学结合法)，将酶吸附在载体表面上(物理吸附法)或将酶包埋在细微网格中(包埋法)。
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答案：(1)反应柱 固定化酶 分布着小孔的筛板
(2)既能与反应物接触，又能与产物分离，能被反复利用 成本更低，操作更容易 (3)使反应溶液自由出入而阻碍酶颗粒通过 (4)化学结合法 物理吸附法 包埋法
[A级 基础巩固]
1．对固定化细胞的叙述，正确的是( ) A．催化效率高，低耗能，低污染 B．对环境的条件非常敏感，容易失活 C．既能与反应物充分接触，又能与产物分离 D．成本低，操作简单，但反应效果可能很低 解析：参照固定化细胞的优点。 答案：C
2．下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，错误的是( ) A．酶具有多样性，固定化酶能够催化一系列酶促反应 B．CaCl2溶液能够使海藻酸钠形成凝胶珠
C．滴加酵母细胞与海藻酸钠混合液过快，会使凝胶珠带有尾巴 D．固定化细胞可重复利用的前提是防止其他微生物的污染 解析：固定化酶只能催化一种或一类酶促反应。 答案：A
3．关于固定化酶技术的说法正确的是( )
A．固定化酶技术就是固定反应物，使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；不足是无法同时解决一系列酶促反应。
答案：D
4．下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是( ) A．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显 B．固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧
C．利用固定化酶降解水体中的有机磷农药，需提供适宜的营养条件 D．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 精品学习文件教育资料
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解析：固定化细胞可连续催化多步反应；应用固定化酶需控制好温度和pH，无氧参与的反应不需控制溶解氧；利用固定化酶降解有机磷农药，农药是反应底物，不需另外提供营养；利用固定化酵母细胞发酵，糖类既作为反应底物，又作为酵母细胞生命活动的能源物质。
答案：A
5．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：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。
答案：A
6．下列关于固定化酶技术与固定化细胞技术之间关系的叙述中，正确的是( ) A．固定化酶技术是固定化细胞技术的基础 B．固定化细胞技术是固定化酶技术的基础
C．固定化酶技术与固定化细胞技术是同时发展起来的 D．固定化细胞技术先于固定化酶技术
解析：固定化细胞技术是在固定化酶技术的基础上发展起来的，解决了固定化酶不能催化一系列反应的问题，因此固定化酶技术先于固定化细胞技术。
答案：A
B级 能力训练
7．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)下图中钙离子的作用是使胶体聚沉，海藻酸盐起________的作用。
凝胶珠
(2)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。
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