第二节 固定化酶的制备和应用
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
解析:酶的作用条件比较温和,易受温度、酸碱度的影响;酶在生物化学反应中与反应物、产物混合在一起,很难回收,影响产品质量。这些都是酶应用过程中常遇见的一些问题。
答案:D
2.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.固定化酶是将酶固定在一定空间的技术
解析:固定化酶是利用物理学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,其缺点是无法同时完成一系列酶促反应。在固定过程中,固定的是酶而不是反应物,因此A、B、C三项均错误。
答案:D
3.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特异性特点
解析:固定化酶不能催化一系列的酶促反应,因此A项错误;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特异性的特点,即C、D项错误,只有B项正确。
答案:B
4.高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构酶,它能将葡萄糖转化成果糖,而不能转化成其他物质。这是根据酶的( )
A.特异性 B.多样性
C.高效性 D.催化需要适宜的温度
解析:葡萄糖异构酶将葡萄糖转化成果糖,其他酶不具有此作用,体现了酶的特异性。
答案:A
5.下列有关固定化技术的叙述,正确的是( )
A.固定化酶只是在细胞内才能发挥作用
B.固定化酶能提高酶的利用率
C.酶的固定是酶分离纯化的常用方法
D.固定化酶的固定化方式就是吸附在固体表面上
解析:制成固定化酶的步骤是:酶的生产、提取、酶的分离纯化、酶的固定化,制成固定化酶的方法有吸附在固体表面,有将酶相互连接起来,将酶包埋在细微的网格里等;这样的固定化酶能重复利用,从而提高了酶的利用率;而酶在条件适宜时,既可在细胞内起作用,也能在细胞外起作用,制成的固定化酶,主要在细胞外发挥作用。
答案:B
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
解析:二者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。
答案:D
7.在包埋法固定细胞时,下列哪一项不是常用的载体?( )
A.明胶 B.琼脂
C.海藻酸钠凝胶 D.纤维素
解析:纤维素不能用于细胞的包埋。
答案:D
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.使用物理吸附法固定的酶
解析:固定化细胞被包埋在载体内部,大分子物质不易通过载体和固定细胞的细胞膜,小分子物质易于通过。
答案:C
9.固定化脂肪酶的方法一般是:将酶液和一定浓度的海藻酸钠溶液混合后,用注射器滴到一定浓度的硼酸—氯化钙溶液中,25 ℃静置固定化2 h,过滤、洗涤,再加入到戊二醛溶液中,25 ℃化学结合2 h,过滤、洗涤、干燥后就可得到颗粒状固定化脂肪酶。某兴趣小组对固定化酶的性质和其最佳固定化条件进行了探究,如图显示的是部分研究结果(注:纵坐标为酶活力包括酶活性和酶的数量,a为游离酶,b为固定化脂肪酶),下列分析中正确的是( )
A.在温度或pH变化时,与游离酶相比,固定化酶具有的缺点是稳定性较低
B.这种固定化脂肪酶使用的方法是物理吸附法、包埋法和化学结合法三种方法的结合
C.氯化钙的量太少时,酶活力较低的原因可能是包埋不完全,包埋在内部的部分酶会流失
D.海藻酸钠浓度较高时,酶活力较低的原因可能是形成的凝胶孔径较大,影响酶与底物的结合
解析:在温度或pH变化时,与游离酶相比,固定化酶的优点是稳定性比较高;此酶采用了包埋法和交联法两种方法相结合,并未用物理吸附法;氯化钙的作用是使凝胶珠稳固聚沉,如果含量太少,可能会使部分酶流失;海藻酸钠浓度较高时,形成的凝胶孔径比较小。
答案:C
10.下面是制备固定化酵母细胞的实验,据此完成下列问题。
准备各种实验药品和器具→制备麦芽汁→活化酵母细胞→制备固定化细胞→用无菌水洗涤凝胶珠→发酵麦芽汁
(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)海藻酸钠溶化过程的注意事项是 。?
(4)如果海藻酸钠浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目 。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,说明 。?
解析:(1)酵母细胞在缺水的状态下休眠,活化是加入水使酵母菌恢复到生活状态,酵母细胞活化后体积会增大。
(2)实验的关键是配制海藻酸钠溶液,得到凝胶珠。
(3)海藻酸钠溶化过程要小火加热(小火间断加热)不断搅拌,使海藻酸钠完全溶化,又不会焦糊。
(4)海藻酸钠浓度过低,包埋的酵母菌就过少、海藻酸钠浓度过高,不易与酵母菌混合均匀。
答案:(1)缺水 正常(生活) 体积会增大(增多)
(2)配制海藻酸钠溶液
(3)小火加热(小火间断加热)不断搅拌
(4)较少 (海藻酸钠浓度偏高)制作失败
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(共30张PPT)
第二节 固定化酶的制备和应用
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