专题综合检测(四)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．[2019·西宁市海湖中学高二月考]下列说法正确的是( )
A．植物、霉菌、酵母菌和细菌等所有生物的活细胞均能产生果胶酶
B．由酵母菌发酵生产的果胶酶是食品工业中使用量最大的酶制剂之一
C．果胶酶是分解果胶的一种酶
D．温度过高或过低，果胶酶都丧失活性
2．[2019·四川高二期末]为了研究温度对固定化果胶酶活性的影响，某科研小组在制作苹果汁时进行了一系列实验，实验结果如图所示。下列推断正确的是( )
A．固定化果胶酶的最适温度一定是55 ℃
B．在60 ℃时固定化果胶酶已经完全失活
C．固定化果胶酶可以在40 ℃时长期保存
D．实验结果表明温度不会直接影响出汁率
3．[2019·江苏高二期末]下列关于生物实验的叙述，正确的是( )
A．将果胶酶加入冷却至室温的海藻酸钠溶液中，以制备固定化酶
B．将新制得的固定化酵母细胞凝胶珠用清水反复冲洗，以防止杂菌污染
C．制备固定化酵母细胞时，凝胶珠带尾巴的原因可能是针筒离烧杯液面距离太远
D．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显
4．下表是利用固定化α－淀粉酶进行酶解淀粉的实验，下列叙述错误的是( )
组别 固定化酶柱长度(cm) 淀粉溶液的流速(mL·min－1)
甲 10 0.3
乙 10 0.5
丙 15 0.3
丁 15 0.5
A.预期丙组流出液中产物的纯度可能最高
B．固定后的α－淀粉酶装入柱中后可以重复利用
C．各组实验中淀粉溶液的浓度、pH、温度等都应该相同且适宜
D．流出液产物的纯度只与固定化酶柱长度和淀粉溶液的流速有关
5．[2019·山西大同一中高二期中]下列叙述正确是( )
A．果胶酶是一种能够分解果胶的酶
B．目前常用的酶制剂中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性淀粉酶
C．高果糖浆是指果糖含量为30%的糖浆
D．固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法来进行固定化
6．若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是( )
A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量
D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
7．[2019·通榆县第一中学高二月考]下列关于果胶酶的叙述中，错误的是( )
A．组成植物细胞壁的主要成分是果胶和纤维素，果胶酶的主要作用是分解细胞壁中的果胶
B．果胶有多种，果胶酶也有多种，如半乳糖醛酸酶、果胶分解酶等
C．果胶酶在食品工业中有广泛的用途，在其他方面则无用处，体现了酶的专一性
D．果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶配合使用，可分解植物细胞壁中的果胶和纤维素，促使淀粉、脂质、维生素和蛋白质的释放，以提高饲料的营养价值
8.
[2019·江苏海安高级中学高二月考]包埋法是制备固定化酶的一种方法，其作用原理如图所示。该方法固定化的酶可能是( )
A．碱性蛋白酶
B．脂肪酶
C．α?淀粉酶
D．天冬氨酸酶
9．[2019·山西临汾第一中学校高二期中]下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，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大
B．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
C．作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药
D．将海藻酸钠凝胶珠用自来水冲洗，其目的是洗去CaCl2和杂菌
10．[2019·西藏拉萨中学高二月考]下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述，正确的是( )
A．配制CaCl2 溶液时，需要边小火加热边搅拌
B．活化酵母时，将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状
C．将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2 溶液时，凝胶珠成形后应即刻取出
D．海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色，过低时凝胶珠易呈蝌蚪状
二、非选择题(每小题10分，共80分)
11．[2019·四川高二期末]在制作果汁时，为了增加出汁率和澄清度(用果汁透光率表示)，常常加入果胶酶。某研究小组的研究结果如下表(注：果胶含量程度“＋”越多，表示果胶含量越高)。回答下列问题：
酶剂量 (mL/L) 0. 05 0. 08 0. 10 0. 13 0. 15 0. 17 0. 19 0. 21 0. 23 0. 25
果胶含 量程度 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ — — — — — —
透光率 (%) 80 84 88 92 95 95 95 95 92 87
(1)根据表中数据分析，在果汁生产中，果胶酶的使用剂量为__________________mL/L比较适宜，原因是________________________________。当果胶酶剂量超过0.21 mL/L时，透光率反而下降，这时使果汁变浑浊的物质是________。
(2)在工业生产中还可以将果胶酶进行固定化处理。一般来说，酶更适合采用物理吸附法和________法进行固定，而细胞多采用________法进行固定，这是因为________________________________________。与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是____________________________。
12．[2019·河南高三月考]回答下列关于酶工程的问题：
(1)制作果汁时，榨取的果汁常常较浑浊、黏度高，容易发生沉淀，因此人们利用果胶酶来解决上述问题，果胶酶的作用是分解果胶，瓦解植物的________，使榨取果汁变得更容易，也使浑浊的果汁变得澄清。果汁中的酶很难回收，不能被再次利用，生产成本较高；同时，反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量，而利用________技术可以做到酶的反复使用。酶是由细胞产生的，于是，人们设想把合成酶的细胞直接固定用于生产，该技术的优点是________________________________________。若想使固定化细胞能反复使用，实验过程中一定要避免________________________________________。
(2)如图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图中的X溶液的作用是____________________________________。在制备海藻酸钠与酵母细胞的混合液时，应将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，才能加入已活化的酵母细胞，目的是防止________________________________________________________。
(3)为了探究某加酶洗衣粉中碱性蛋白酶含量与洗涤效果的关系，某同学通过实验获得如图2所示的结果。由图可知，加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是________%，本实验的自变量是________________________________。
13．[2019·河北高二期末]可利用酵母菌发酵来生产果酒，请回答下列相关问题：
(1)生产中为了提高果汁的透明度和出汁率，可以加入________。为了使酶能被利用且易于和产物分离，可采用________技术。
(2)用来培养酵母菌的培养基中的碳源一般是葡萄糖，葡萄糖进入酵母菌细胞后的作用是____________。用移液管吸取培养的酵母菌液时，需要用手指轻压移液管上的橡皮头，并吹吸三次，其目的是________________。
(3)利用酵母菌制作果酒的过程中，发酵液的pH会________(填“上升”“不变”或“下降”)。工业生产中还可用固定化酵母细胞来酿酒，酵母细胞的固定化是在严格的________条件下进行的。
14．[2019·青海平安一中高一期中]请回答相关果酒制作及固定化细胞的问题。
(1)在葡萄酒的自然发酵过程中，菌种的来源主要是附着在葡萄皮上的________。为提高果酒的品质，可以直接在果汁中加入人工培养的纯净酵母菌。要筛选得到纯净的酵母菌种，通常使用的培养基按功能来分称为________培养基。酒精发酵时一般将温度控制在________。
(2)为提高果汁的出汁率及使果汁变得澄清，在果汁生产中常用到________。
(3)利用果汁可以酿制果酒，现为提高果酒的品质及节约生产成本，某厂家已尝试使用固定化细胞技术。在制备固定化酵母细胞时，常采用下图中的方法[ ]________(填出序号及名称)。采用该方法的原因是________________________________________________________________________。
(4)制作固定化酵母细胞时，要将已冷却至室温的溶化好的海藻酸钠溶液与已____________的酵母细胞充分搅拌，经充分混合均匀的酵母细胞溶液可在饱和____________溶液中形成凝胶珠。如果得到的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明__________________。
15．[2019·青海平安一中高一期中]下图1为利用苹果制备果汁、果酒、果醋的流程图。
图1
(1)苹果汁的制作中可利用果胶酶提高出汁率，果胶酶可以从黑曲霉、________等微生物中获得。利用苹果酒制作苹果醋所需的微生物是________。
(2)酶在水溶液中很不稳定，且不利于工业化使用，常用固定化技术使之成为________而又有酶活性的制剂。图2是澄清苹果汁生产实验示意图，下列相关叙述中，正确的是________________。
A．实验中所用的固定化果胶酶吸附后可永久使用
B．为防止杂菌污染，图示装置制作完毕后需瞬间高温灭菌
C．通过控制阀调节苹果汁流出的速率，保证反应充分进行
D．固定化果胶酶不可重复使用，每次生产前需重新装填反应柱
(3)图中①过程为获得酒精含量和糖含量较高的苹果酒，需向果汁中添加________。
(4)由图中①转变为②，除改变温度、调节pH外，还需调整的发酵条件是____________________。
16．极端耐热淀粉酶在工业上具有广泛的应用，科研人员通过培养得到极端耐热淀粉酶高产菌株，经提取后获得淀粉酶液，以淀粉为底物设置系列实验来研究该酶特性，回答下列问题：
(1)极端耐热淀粉酶能催化淀粉水解，但不能催化麦芽糖水解，这说明酶有________性；将该酶在质量分数为 15%的 NaOH 溶液中处理一段时间后，再进行分解淀粉的实验，在其他条件适宜的情况下，实验结果与不加此酶效果相同，原因是15%的 NaOH 溶液使酶________遭到破坏而失活。
(2)下表是一定浓度的 Cl－(10～4 mol/L)对酶活性(单位时间内底物的减少量表示)的影响，已知该酶的适宜温度值范围为 70 ℃～130 ℃，实验结果如下表：
温度 组别 70 ℃ 80 ℃ 90 ℃ 100 ℃ 110 ℃ 120 ℃ 130 ℃
对照组 18.2 19.3 20.1 21.9 20.3 19.0 18.3
实验组 22.3 23.4 24.1 25.8 24.0 23.1 22.0
①该实验的自变量是________，从表格数据分析，Cl－所起的作用是________。
②若要进一步探究酶的最适温度，需在________之间设立较小的温度梯度再进行分组实验。
17．[2019·吉林白城一中高二期末]某同学进行苹果汁制作实验，其工艺如下图所示。
请据图回答下面的问题：
(1)图中用KMnO4溶液浸泡苹果的目的是________。黑曲霉提取液中含有的________可水解果胶，从而使果汁澄清。
(2)实验中，操作流程A和B的先后顺序为________。在苹果汁澄清过程中，应关闭的流速调节阀是________。要测定从固定化柱流出的苹果汁中是否还有果胶，可取一定量的果汁与等量的乙醇混合，如果出现浑浊现象，说明果胶还没有被完全水解。为使果胶完全水解，应将流速调________。
(3)实验后，将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若干天，该固定化柱仍可用于苹果汁制作实验，说明固定化酶可被________使用。
18．[2019·江西南昌二中高二期末]蛋白质与人们的生活息息相关，请回答下列问题。
(1)果胶酶是一类酶，可以将植物中________的组成成分果胶水解，从而提高出汁率并使果汁澄清。在探究温度影响酶活性的实验中，果泥和果胶酶分装在不同的试管中分别保温处理，达到预设温度时混合，其目的是____________________________。
(2)将酶固定在不溶于水的载体上，使酶____________________________________，同时酶还可以被反复利用，现代的固定化酶技术已实现这一设想。在人教版教材选修一课题3的实验中，使用________(方法)固定酵母细胞，且使用不溶于水的多孔性物质海藻酸钠为载体。将制备好的海藻酸钠和细胞转移至注射器中，并用一定的速度推入至氯化钙溶液中并浸泡30 min左右，得到凝胶球。
(3)如果希望反复使用固定化酵母细胞，就需要避免其他微生物的污染。消毒和灭菌在程度上有一定的差别。在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具________(“可以”或“不可以”)进行干热灭菌。密闭的空间内的空气可采用紫外线消毒，照射前适量喷洒________可强化消毒效果。对牛奶消毒可采用巴氏消毒法，与煮沸消毒相比，其优点为______________________________。
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专题综合检测(四)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．[2019·西宁市海湖中学高二月考]下列说法正确的是( )
A．植物、霉菌、酵母菌和细菌等所有生物的活细胞均能产生果胶酶
B．由酵母菌发酵生产的果胶酶是食品工业中使用量最大的酶制剂之一
C．果胶酶是分解果胶的一种酶
D．温度过高或过低，果胶酶都丧失活性
解析：动物细胞不可产生果胶酶，A项错误；由酵母菌发酵生产的果胶酶是食品工业中使用量最大的酶制剂之一，B项正确；果胶酶特指分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等，C项错误；温度过高，果胶酶丧失活性；但是温度过低果胶酶的活性暂时受到抑制，活性未丧失，D项错误。
答案：B
2．[2019·四川高二期末]为了研究温度对固定化果胶酶活性的影响，某科研小组在制作苹果汁时进行了一系列实验，实验结果如图所示。下列推断正确的是( )
A．固定化果胶酶的最适温度一定是55 ℃
B．在60 ℃时固定化果胶酶已经完全失活
C．固定化果胶酶可以在40 ℃时长期保存
D．实验结果表明温度不会直接影响出汁率
解析：固定化果胶酶的最适温度不一定是55 ℃，通过图示可以看出55 ℃果胶出汁率最高，但是55 ℃到60 ℃，以及55 ℃到50 ℃还有较大的温度范围，故不能确定固定化果胶酶的最适温度一定是55 ℃，A项错误；60 ℃时实验组出汁率高于对照组，说明固定化果胶酶未完全失活，B项错误；保存酶在低温环境下保存，故不可以在40 ℃时长期保存固定化果胶酶，C项错误；温度通过影响酶活性，进而影响出汁率，故温度是间接影响出汁率，D项正确。
答案：D
3．[2019·江苏高二期末]下列关于生物实验的叙述，正确的是( )
A．将果胶酶加入冷却至室温的海藻酸钠溶液中，以制备固定化酶
B．将新制得的固定化酵母细胞凝胶珠用清水反复冲洗，以防止杂菌污染
C．制备固定化酵母细胞时，凝胶珠带尾巴的原因可能是针筒离烧杯液面距离太远
D．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显
解析：酶分子比较小，容易从包埋材料中漏出，因此制备固定化酶不宜采用包埋法，A项错误；将新制得的固定化酵母细胞凝胶珠用清水反复冲洗，以除去凝胶珠表面的氯化钙，B项错误；制备固定化酵母细胞时，凝胶珠带尾巴的原因可能是海藻酸钠溶液的浓度偏低，C项错误；固定化细胞技术固定的是一系列酶，所以在多步连续催化反应方面优势明显，D项正确。
答案：D
4．下表是利用固定化α－淀粉酶进行酶解淀粉的实验，下列叙述错误的是( )
组别 固定化酶柱长度(cm) 淀粉溶液的流速(mL·min－1)
甲 10 0.3
乙 10 0.5
丙 15 0.3
丁 15 0.5
A.预期丙组流出液中产物的纯度可能最高
B．固定后的α－淀粉酶装入柱中后可以重复利用
C．各组实验中淀粉溶液的浓度、pH、温度等都应该相同且适宜
D．流出液产物的纯度只与固定化酶柱长度和淀粉溶液的流速有关
解析：丙组固定化酶柱较长，且反应液流速较慢即反应较充分，预期丙组流出液中产物的纯度可能最高，A项正确；固定后的α－淀粉酶可与产物分离，故可重复使用，B项正确；各组实验中淀粉溶液的浓度、pH温度等都属于无关变量，应控制相同且适宜，C项正确；流出液产物的纯度与固定化酶柱长度和淀粉溶液的流速、温度、pH等反应条件有关，D项错误。
答案：D
5．[2019·山西大同一中高二期中]下列叙述正确是( )
A．果胶酶是一种能够分解果胶的酶
B．目前常用的酶制剂中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性淀粉酶
C．高果糖浆是指果糖含量为30%的糖浆
D．固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法来进行固定化
解析：果胶酶是分解果胶的一类酶总称，包括半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶，A项错误；加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶，B项错误；高果糖浆是将混合的葡萄糖和果糖中的葡萄糖分离出来再次进行异构化，并且如此反复多次，最后的混合物中果糖的含量可以达到70%～90%，这样的混合物就叫做高果糖浆，C项错误；固定化酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化，这是因为细胞体积大，而酶分子很小，D项正确。
答案：D
6．若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是( )
A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量
D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
解析：测定酶活力的实验中缓冲液可维持溶液的pH，所以缓冲液应在底物与酶混合之前加入，反应时间的测定则应在底物与酶混合之后开始，据此可判断C项符合题意。
答案：C
7．[2019·通榆县第一中学高二月考]下列关于果胶酶的叙述中，错误的是( )
A．组成植物细胞壁的主要成分是果胶和纤维素，果胶酶的主要作用是分解细胞壁中的果胶
B．果胶有多种，果胶酶也有多种，如半乳糖醛酸酶、果胶分解酶等
C．果胶酶在食品工业中有广泛的用途，在其他方面则无用处，体现了酶的专一性
D．果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶配合使用，可分解植物细胞壁中的果胶和纤维素，促使淀粉、脂质、维生素和蛋白质的释放，以提高饲料的营养价值
解析：组成植物细胞壁的主要成分是果胶和纤维素，果胶主要分布在细胞的细胞壁和胞间层，果胶酶的主要作用是分解细胞壁中的果胶，A项正确；果胶酶有多种，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等，B项正确；果胶酶在食品工业如制作果汁、提高葡萄酒质量等方面作用很大。也常与纤维素酶等共同使用，有提高饲料营养价值和降低饲料黏度、促进饲料在动物消化道内的消化等作用。但酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，而不是指酶只有一种用途，C项错误；果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶配合使用，可分解植物细胞壁中的果胶和纤维素，促使淀粉、脂质、维生素和蛋白质的释放，以提高饲料的营养价值，D项正确。
答案：C
8.
[2019·江苏海安高级中学高二月考]包埋法是制备固定化酶的一种方法，其作用原理如图所示。该方法固定化的酶可能是( )
A．碱性蛋白酶
B．脂肪酶
C．α?淀粉酶
D．天冬氨酸酶
解析：采用包埋法固定化酶的缺点是：只有小分子底物和产物可以通过高聚物网架扩散，对那些底物和产物是大分子的酶并不适合。碱性蛋白酶、脂肪酶、α－淀粉酶的底物都是大分子物质，而天冬氨酸酶的底物是小分子物质，因此，本题答案为D项。
答案：D
9．[2019·山西临汾第一中学校高二期中]下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，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大
B．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
C．作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药
D．将海藻酸钠凝胶珠用自来水冲洗，其目的是洗去CaCl2和杂菌
解析：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项错误；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项错误；消化酶在消化道内起作用，则蛋白酶制剂以口服方式给药，C项正确；固定化酵母细胞在凝胶珠中，用无菌水冲洗可洗去CaCl2和表面的杂菌，D项错误。
答案：C
10．[2019·西藏拉萨中学高二月考]下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述，正确的是( )
A．配制CaCl2 溶液时，需要边小火加热边搅拌
B．活化酵母时，将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状
C．将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2 溶液时，凝胶珠成形后应即刻取出
D．海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色，过低时凝胶珠易呈蝌蚪状
解析：配制海藻酸钠溶液时，溶化海藻酸钠应采用酒精灯小火或间断加热并搅拌，防止海藻酸钠焦糊，A项错误；活化酵母时，将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状，使酵母菌从休眠状态转变为正常状态，B项正确；CaCl2溶液使酵母细胞形成稳定的结构，固定在凝胶珠中，需要一段时间，所以时间不宜过长或过短，C项错误；海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈蝌蚪状，过低时凝胶珠易呈白色，D项错误。
答案：B
二、非选择题(每小题10分，共80分)
11．[2019·四川高二期末]在制作果汁时，为了增加出汁率和澄清度(用果汁透光率表示)，常常加入果胶酶。某研究小组的研究结果如下表(注：果胶含量程度“＋”越多，表示果胶含量越高)。回答下列问题：
酶剂量 (mL/L) 0. 05 0. 08 0. 10 0. 13 0. 15 0. 17 0. 19 0. 21 0. 23 0. 25
果胶含 量程度 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ — — — — — —
透光率 (%) 80 84 88 92 95 95 95 95 92 87
(1)根据表中数据分析，在果汁生产中，果胶酶的使用剂量为__________________mL/L比较适宜，原因是________________________________。当果胶酶剂量超过0.21 mL/L时，透光率反而下降，这时使果汁变浑浊的物质是________。
(2)在工业生产中还可以将果胶酶进行固定化处理。一般来说，酶更适合采用物理吸附法和________法进行固定，而细胞多采用________法进行固定，这是因为________________________________________。与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是____________________________。
解析：(1)根据表中数据分析，在果汁生产中，果胶酶的使用剂量为0.15 mL/L比较适宜，原因是该剂量的酶分解果胶彻底，果汁澄清度高，且酶用量少。当果胶酶剂量超过0.21 mL/L时，透光率反而下降，这时使果汁变浑浊的物质是果胶酶。(2)酶更适合采用物理吸附法和化学结合法进行固定，由于体积大的细胞难以被吸附或结合，而体积小的酶容易从包埋材料中漏出，所以细胞多采用包埋法进行固定。与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是容易与产物分离，可以反复利用。
答案：(1)0.15 该剂量的酶分解果胶彻底，果汁澄清度高，且酶用量少 果胶酶 (2)化学结合 包埋 体积大的细胞难以被吸附或结合，而体积小的酶容易从包埋材料中漏出 容易与产物分离，可以反复利用
12．[2019·河南高三月考]回答下列关于酶工程的问题：
(1)制作果汁时，榨取的果汁常常较浑浊、黏度高，容易发生沉淀，因此人们利用果胶酶来解决上述问题，果胶酶的作用是分解果胶，瓦解植物的________，使榨取果汁变得更容易，也使浑浊的果汁变得澄清。果汁中的酶很难回收，不能被再次利用，生产成本较高；同时，反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量，而利用________技术可以做到酶的反复使用。酶是由细胞产生的，于是，人们设想把合成酶的细胞直接固定用于生产，该技术的优点是________________________________________。若想使固定化细胞能反复使用，实验过程中一定要避免________________________________________。
(2)如图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图中的X溶液的作用是____________________________________。在制备海藻酸钠与酵母细胞的混合液时，应将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，才能加入已活化的酵母细胞，目的是防止________________________________________________________。
(3)为了探究某加酶洗衣粉中碱性蛋白酶含量与洗涤效果的关系，某同学通过实验获得如图2所示的结果。由图可知，加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是________%，本实验的自变量是________________________________。
解析：(1)果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使浑浊的果汁变得澄清；利用固定化酶技术可以使酶得到反复利用；与固定化酶技术相比，固定化细胞制备的成本更低，操作更容易；若想使固定化细胞能反复使用，实验过程中一定要注意无菌操作(避免其他微生物的污染)。(2)图中的X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠；将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温后再加入已活化的酵母细胞，目的是防止高温杀死酵母细胞。(3)由图可知，碱性蛋白酶含量在0～0.6%时，随碱性蛋白酶含量升高，去污力迅速增大，当碱性蛋白酶含量超过0.6%时，随碱性蛋白酶含量升高，去污力变化不大，故加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是0.6%；本实验的自变量是碱性蛋白酶的含量。
答案：(1)细胞壁及胞间层 固定化酶 成本低、操作简单 其他微生物的污染 (2)使海藻酸钠形成凝胶珠 高温杀死酵母细胞 (3)0.6 碱性蛋白酶含量
13．[2019·河北高二期末]可利用酵母菌发酵来生产果酒，请回答下列相关问题：
(1)生产中为了提高果汁的透明度和出汁率，可以加入________。为了使酶能被利用且易于和产物分离，可采用________技术。
(2)用来培养酵母菌的培养基中的碳源一般是葡萄糖，葡萄糖进入酵母菌细胞后的作用是____________。用移液管吸取培养的酵母菌液时，需要用手指轻压移液管上的橡皮头，并吹吸三次，其目的是________________。
(3)利用酵母菌制作果酒的过程中，发酵液的pH会________(填“上升”“不变”或“下降”)。工业生产中还可用固定化酵母细胞来酿酒，酵母细胞的固定化是在严格的________条件下进行的。
解析：(1)果胶酶可以提高果汁的透明度和出汁率，为了使酶能被利用且易于和产物分离，可采用固定化酶技术，还可以实现酶的反复利用。(2)葡萄糖可以为酵母菌细胞提供碳源和能量。用移液管吸取培养的酵母菌液时，为了使酵母菌在培养液中均匀分布，需要用手指轻压移液管上的橡皮头，并吹吸三次。(3)利用酵母菌制作果酒的过程中，会产生二氧化碳，引起发酵液的pH下降。工业生产中，酵母细胞的固定化是在严格的无菌条件下进行的，利用固定化酵母细胞进行酿酒。
答案：(1)果胶酶 固定化酶 (2)提供碳源和能量 使酵母菌在培养液中均匀分布 (3)下降 无菌
14．[2019·青海平安一中高一期中]请回答相关果酒制作及固定化细胞的问题。
(1)在葡萄酒的自然发酵过程中，菌种的来源主要是附着在葡萄皮上的________。为提高果酒的品质，可以直接在果汁中加入人工培养的纯净酵母菌。要筛选得到纯净的酵母菌种，通常使用的培养基按功能来分称为________培养基。酒精发酵时一般将温度控制在________。
(2)为提高果汁的出汁率及使果汁变得澄清，在果汁生产中常用到________。
(3)利用果汁可以酿制果酒，现为提高果酒的品质及节约生产成本，某厂家已尝试使用固定化细胞技术。在制备固定化酵母细胞时，常采用下图中的方法[ ]________(填出序号及名称)。采用该方法的原因是________________________________________________________________________。
(4)制作固定化酵母细胞时，要将已冷却至室温的溶化好的海藻酸钠溶液与已____________的酵母细胞充分搅拌，经充分混合均匀的酵母细胞溶液可在饱和____________溶液中形成凝胶珠。如果得到的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明__________________。
解析：(1)在葡萄酒的自然发酵过程中，菌种的来源主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。要筛选得到纯净的酵母菌种，通常使用的培养基按功能来分称为选择培养基。酒精发酵时一般将温度控制在18 ℃～25 ℃。(2)在果汁生产中常用到果胶酶，可以提高果汁的出汁率及使果汁变得澄清。(3)在制备固定化酵母细胞时，常采用包埋法，即图中的方法③。采用该方法的原因是体积大的细胞难以被吸附或结合，而不容易从包埋材料中漏出。(4)制作固定化酵母细胞时，要将已冷却至室温的溶化好的海藻酸钠溶液与已活化的酵母细胞充分搅拌，经充分混合均匀的酵母细胞溶液可在饱和CaCl2溶液中形成凝胶珠。如果得到的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠浓度偏低。
答案：(1)野生型酵母菌 选择 18 ℃～25 ℃ (2)果胶酶 (3)③包埋法 体积大的细胞难以被吸附或结合，而不容易从包埋材料中漏出 (4)活化 CaCl2 海藻酸钠浓度偏低
15．[2019·青海平安一中高一期中]下图1为利用苹果制备果汁、果酒、果醋的流程图。
图1
(1)苹果汁的制作中可利用果胶酶提高出汁率，果胶酶可以从黑曲霉、________等微生物中获得。利用苹果酒制作苹果醋所需的微生物是________。
(2)酶在水溶液中很不稳定，且不利于工业化使用，常用固定化技术使之成为________而又有酶活性的制剂。图2是澄清苹果汁生产实验示意图，下列相关叙述中，正确的是________________。
A．实验中所用的固定化果胶酶吸附后可永久使用
B．为防止杂菌污染，图示装置制作完毕后需瞬间高温灭菌
C．通过控制阀调节苹果汁流出的速率，保证反应充分进行
D．固定化果胶酶不可重复使用，每次生产前需重新装填反应柱
(3)图中①过程为获得酒精含量和糖含量较高的苹果酒，需向果汁中添加________。
(4)由图中①转变为②，除改变温度、调节pH外，还需调整的发酵条件是____________________。
解析：(1)果胶酶可以从黑曲霉、苹果青霉等微生物中获得。利用苹果酒制作苹果醋所需的微生物是醋酸菌。(2)酶在水溶液中很不稳定，且不利于工业化使用，常用固定化技术使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。图2是澄清苹果汁生产实验示意图，实验中所用的固定化果胶酶吸附后可重复使用，但酶活性也受影响，不能永久利用；固定化细胞是活细胞，图示装置制作完毕后瞬间高温灭菌会将细胞杀死；通过控制阀调节苹果汁流出的速率，保证反应充分进行；综上所述，C正确。(3)图1中①过程为获得高纯度、糖含量高的苹果酒，需向果汁中添加蔗糖。(4)图1中①为制备果酒过程，②为制备果醋过程，除改变温度、调节pH外，还需调整的发酵条件是通入无菌空气，因为醋酸菌是好氧性细菌。
答案：(1)苹果青霉 醋酸菌 (2)不溶于水 C
(3)蔗糖 (4)通入无菌空气
16．极端耐热淀粉酶在工业上具有广泛的应用，科研人员通过培养得到极端耐热淀粉酶高产菌株，经提取后获得淀粉酶液，以淀粉为底物设置系列实验来研究该酶特性，回答下列问题：
(1)极端耐热淀粉酶能催化淀粉水解，但不能催化麦芽糖水解，这说明酶有________性；将该酶在质量分数为 15%的 NaOH 溶液中处理一段时间后，再进行分解淀粉的实验，在其他条件适宜的情况下，实验结果与不加此酶效果相同，原因是15%的 NaOH 溶液使酶________遭到破坏而失活。
(2)下表是一定浓度的 Cl－(10～4 mol/L)对酶活性(单位时间内底物的减少量表示)的影响，已知该酶的适宜温度值范围为 70 ℃～130 ℃，实验结果如下表：
温度 组别 70 ℃ 80 ℃ 90 ℃ 100 ℃ 110 ℃ 120 ℃ 130 ℃
对照组 18.2 19.3 20.1 21.9 20.3 19.0 18.3
实验组 22.3 23.4 24.1 25.8 24.0 23.1 22.0
①该实验的自变量是________，从表格数据分析，Cl－所起的作用是________。
②若要进一步探究酶的最适温度，需在________之间设立较小的温度梯度再进行分组实验。
解析：(1)题目中极端耐热淀粉酶能催化淀粉水解，但不能催化麦芽糖水解，这说明酶有专一性的性质；如果将该酶在质量分数为15%的NaOH溶液中处理一段时间后，再进行分解淀粉的实验，在其他条件适宜的情况下，实验结果与不加此酶效果相同，原因是NaOH溶液使酶空间结构遭到破坏而失活。(2)表格中的实验探究的是Cl－对酶活性的影响，因此Cl－是自变量，实验中温度是不断变化的，因此温度也是自变量，因此自变量是温度和Cl－，由表中数据可知实验组都比对照组酶的活性高，因此Cl－在实验组的作用是提高了该酶的活性；表格中数据可知，100 ℃时酶的活性最强，因此在如果想进一步探究酶的最适温度，在90 ℃～110 ℃的范围内设立较小的温度梯度再进行分组实验。
答案：(1)专一性 空间结构 (2)①温度和Cl－ 提高了该酶的活性 ②90 ℃～110 ℃
17．[2019·吉林白城一中高二期末]某同学进行苹果汁制作实验，其工艺如下图所示。
请据图回答下面的问题：
(1)图中用KMnO4溶液浸泡苹果的目的是________。黑曲霉提取液中含有的________可水解果胶，从而使果汁澄清。
(2)实验中，操作流程A和B的先后顺序为________。在苹果汁澄清过程中，应关闭的流速调节阀是________。要测定从固定化柱流出的苹果汁中是否还有果胶，可取一定量的果汁与等量的乙醇混合，如果出现浑浊现象，说明果胶还没有被完全水解。为使果胶完全水解，应将流速调________。
(3)实验后，将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若干天，该固定化柱仍可用于苹果汁制作实验，说明固定化酶可被________使用。
解析：(1)在制作工艺中必须对原材料消毒，这样才能保证后续试验的成功。KMnO4是强氧化剂，可以起到对苹果消毒的作用。苹果汁的制作需要果胶酶，该酶来自图中的黑曲霉．果胶酶将果胶催化水解，提高了果汁的澄清度。(2)先提取果胶酶再进行果汁的制作，防止苹果汁时间过久变质，所以操作流程A和B的先后顺序为先A后B。澄清过程应关闭阀1，避免提取液进入固定化柱中降低了果汁质量，如果果胶未完全分解，可降低流速，延长反应时间。(3)固定化酶的优点之一是被固定的酶可以重复使用。
答案：(1)消毒 果胶酶 (2)先A后B 阀1 慢 (3)重复
18．[2019·江西南昌二中高二期末]蛋白质与人们的生活息息相关，请回答下列问题。
(1)果胶酶是一类酶，可以将植物中________的组成成分果胶水解，从而提高出汁率并使果汁澄清。在探究温度影响酶活性的实验中，果泥和果胶酶分装在不同的试管中分别保温处理，达到预设温度时混合，其目的是____________________________。
(2)将酶固定在不溶于水的载体上，使酶____________________________________，同时酶还可以被反复利用，现代的固定化酶技术已实现这一设想。在人教版教材选修一课题3的实验中，使用________(方法)固定酵母细胞，且使用不溶于水的多孔性物质海藻酸钠为载体。将制备好的海藻酸钠和细胞转移至注射器中，并用一定的速度推入至氯化钙溶液中并浸泡30 min左右，得到凝胶球。
(3)如果希望反复使用固定化酵母细胞，就需要避免其他微生物的污染。消毒和灭菌在程度上有一定的差别。在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具________(“可以”或“不可以”)进行干热灭菌。密闭的空间内的空气可采用紫外线消毒，照射前适量喷洒________可强化消毒效果。对牛奶消毒可采用巴氏消毒法，与煮沸消毒相比，其优点为______________________________。
解析：(1)植物中细胞壁和胞间层的组成成分主要是果胶，果胶酶可以将其分解；防止混合时温度影响酶活性进而影响实验，我们通常会在实验开始前将果泥和果胶酶分装保温处理，在达到预设温度时混合。(2)不溶于水的载体可以防止载体溶于实验材料，可以起到保证酶可以与反应物接触，又能与产物分离的作用；酵母细胞体积大不容易被吸附或结合，故包埋法是现在最为常用的固定酵母细胞的方法。(3)玻璃和金属材质的实验器具可以承受高温，因而可以进行干热灭菌；紫外线照射消毒的原因是紫外线能破坏DNA结构，在照射前，适量喷洒消毒液(石炭酸或煤酚皂溶液)，可强化消毒效果；煮沸消毒会破坏牛奶里的营养物质，巴氏消毒法达到消毒目的同时营养物质损失较少。
答案：(1)细胞壁和胞间层 使反应开始就达到实验预设的温度(防止混合时温度影响酶活性进而影响实验)
(2)既能与反应物接触，又能与产物分离 包埋法
(3)可以 消毒液(石炭酸或煤酚皂溶液) 达到消毒目的同时营养物质损失较少(可以杀死微生物并使营养成分不被破坏)
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