2013年高中生物 3.2 制备和应用固定化酶同步训练苏教版选修11.(2012·海安高二期中)固定化酶与普通酶制剂相比较，主要优点是( )A．可以反复使用，降低成本B．固定化酶不受酸碱度、温度等的影响C．酶的制备更简单容易D．酶能够催化的反应类型大大增加解析：选A。
固定化酶与普通酶制剂相比较主要优点是可以反复使用，降低成本，固定化酶仍具有酶的特性。
2.下列图形依次表示包埋法、吸附法、交联法、包埋法的一组是( )A．①②③④B．④③②①C．③①②④D．④②③①解析：选C。
考查酶固定的方法及对每种方法的原理的理解。
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，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．固定化酶技术是将酶固定在一定空间内的技术解析：选D。
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；其缺点是无法同时解决一系列酶促反应。
在固定过程中，固定的是酶而不是反应物。
4.使用固定化细胞的优点是( )A．能催化大分子物质的水解B．可催化一系列化学反应C．与反应物易接近D．有利于酶在细胞外发挥作用解析：选B。
固定化细胞的优点是可催化一系列反应。
5.(2012·无锡高二检测)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：选C。
固定化细胞内酶的活性基本没有损失，保留了细胞内原有的多酶系统，所以固定化细胞不同于固定化酶只固定一种酶。
6.某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母菌细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。
(1)制备固定化酵母菌细胞常用________法。
(2)制备固定化酵母细胞的过程为：①使干酵母与________混合并搅拌，使酵母菌活化；②将无水CaCl2溶解在蒸馏水中，配成CaCl2溶液；③用酒精灯加热配制海藻酸钠溶液；④海藻酸钠溶液冷却至常温再加入已活化的酵母菌细胞，充分搅拌并混合均匀；⑤用注射器将海藻酸钠和酵母菌细胞的混合物缓慢滴入氯化钙溶液中。
(3)该实验小组用下图所示的装置来进行葡萄糖发酵：(a是固定化酵母，b是反应柱)①从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是：________________________________________________________________________。
②要想得到较多的酒精，加入反应液后的操作是________活塞1和________活塞2。
③为使该实验中所用到的固定化酵母菌细胞可以反复利用，实验过程一定要在________条件下进行。
④装置中的长导管起的作用是________________________________________________________________________。
解析：固定化细胞是利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法，固定化细胞多采用包埋法固定化，即将细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中，实验中常选用海藻酸钠作载体包埋酵母菌细胞。
制备固定化酵母菌细胞的首要步骤是酵母菌活化，注意所选用的干酵母要品种单一，有活性，活化时间因温度而异。
在整个实验过程中，要保持适宜于酵母生活的环境，生产酒精过程中，保持无氧状态和无其它杂菌的干扰。
答案：(1)包埋(2)①蒸馏水(3)①葡萄糖溶液的浓度过高会使酵母细胞因失水过多而死亡②关闭关闭③无菌④释放CO2，防止空气中的杂菌进入反应柱1.固定化酶的优点是( )A．有利于增加酶的活性B．有利于产物的纯化C．有利于提高反应速率D．有利于酶发挥作用解析：选B。
固定化酶在催化反应中，以固相状态作用于底物，反应完成后，容易与水溶性反应物和产物分离，有利于产物的纯化。
2.下列有关叙述，不．属于酶固定化的原因的是( )A．酶对酸、碱、温度敏感，易失活B．在溶液中直接使用酶，难以回收，成本高C．固定化酶使酶既可催化反应物，又易与产物分离D．使用物理、化学等方法，将酶固定在一定的空间内解析：选D。
由于酶对环境条件(酸、碱、温度)非常敏感，容易失活；溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量；所有这些使得酶的固定化成为必要。
3.下列不．是用于包埋法固定化细胞的载体是( )A．琼脂B．聚乙烯树脂C．聚丙烯酰胺D．醋酸纤维素解析：选B。
聚乙烯树脂不是包埋法固定化细胞的载体。
4.(2012·常州高二检测)下列说法不．正确的是( )A．固定化酶和固定化细胞的技术方法包括包埋法、交联法和吸附法B．固定化酶更适合采用交联法和吸附法C．由于细胞个大，而酶分子很小，因此细胞多采用吸附法固定D．反应物是大分子物质应采用固定化酶解析：选C。
吸附法是制备固定化动物细胞的主要方法。
凝胶包埋法是应用最广泛的细胞固定法。
5.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：选B。
固定化酶不能催化一系列的酶促反应的进行，因此A错误；固定化酶被固定在不溶于水的载体上，可以重复利用，但是随着利用次数的增加，受到外界因素的影响，其活性会逐渐降低，但固定化酶仍有高效性和专一性的特点，即C、D错误，只有B正确。
6.(2012·陕西汉中高二检测)制备好的凝胶珠是否符合应用要求，常用的检测方法有( )①挤压法②摔打法③观察法④培养法A．①②④B．①③④C．②③④D．①②③解析：选D。
检测凝胶珠是否合格，经常使用下列检测方法：一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠制作成功。
二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。
还可以通过观察凝胶珠的颜色和形状来判断。
7.用固定化酵母菌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：选A。
在有氧条件下酵母菌细胞进行有氧呼吸产生大量能量，有利于其生长繁殖，扩大种群的数量，在无氧条件下酵母菌细胞才能发酵产生酒精和CO2，保证无氧条件的措施是将瓶口密封。
酵母菌细胞无氧发酵产生酒精时需要适宜的条件，如温度、pH以及底物葡萄糖等。
8.如果反应物是大分子物质，采用哪种方法催化受限制( )A．直接使用酶B．使用化学方法结合的酶C．使用固定化细胞D．使用吸附法固定的酶解析：选C。
大分子物质因不能通过细胞膜而不能与细胞内酶接触，从而使固定化细胞不能发挥作用。
9.下面制备固定化酵母菌细胞的正确步骤是( )①用无菌水洗涤凝胶珠②制备固定化细胞③制备麦芽汁④活化酵母细胞⑤发酵麦芽汁A．①②③④⑤B．③④②①⑤C．②③④①⑤D．④③①②⑤解析：选B。
制备固定化酵母菌细胞的基本步骤是：③制备麦芽汁→④活化酵母细胞→②制备固定化细胞→①用无菌水洗涤凝胶珠→⑤发酵麦芽汁。
10.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，其作用需要适宜的( ) ①温度②酸碱度③水分④营养A．①②③B．①②④C．②③④D．①③④解析：选A。
本题考查了固定化酶的条件。
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。
11.(2010·高考江苏卷改编)如图1表示制备固定化酵母菌细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母菌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菌混合制备混合液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为了使培养液与酵母菌充分接触D．图1中制备的凝胶珠用无菌水洗涤后再转移到图2装置中解析：选A。
刚溶化的海藻酸钠要冷却至室温，才能与活化的酵母菌混合制备混合液，以免高温使酵母菌失活；混合液加入CaCl2溶液进行固定化酵母菌细胞，CaCl2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菌充分接触，以利于发酵过程的顺利进行；制备的凝胶珠用无菌水洗涤(去除残留的CaCl2)后再转移到图2装置中，进行发酵。
12.下列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．反应物能通过反应柱，酶不能通过反应柱D．反应物不能通过反应柱，酶能通过反应柱解析：选C。
在固定化酶技术中，酶都是被固定的，并且不与产物混合在一起，在生产应用上，反应柱既能让反应物通过，又能让产物通过，达到产物中不含酶的目的。
13.在上个世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到了70年代又发明了固定化酶与固定化细胞技术。
(1)在实际生产中，固定化酶技术的优点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是________酶。
(2)制备固定化酵母菌细胞，常用的包埋材料是________，使用了下图中方法[ ]________(填出号码及名称)。
(3)制作固定化酵母菌细胞时，充分混合均匀的酵母细胞凝胶液可在饱和________溶液中形成凝胶珠。
部分同学实验制得的凝胶珠不是圆形或椭圆形，其主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：固定化酶技术的优点是酶既能与反应物接触，又容易与产物分离，固定在载体上的酶能反复利用，这样降低了成本，且有利于产物的纯化。
固定化细胞中保留了原有的多酶系统，且酶仍能保持活性。