課題3酵母細(xì)胞的固定化返回總目錄課題3酵母細(xì)胞的固定化返回總目錄知識(shí)梳理答案1.固定化酶(1)概念：是指用物理學(xué)或化學(xué)的方法將酶與

結(jié)合在一起形成的仍具有

的酶復(fù)合物。(2)特點(diǎn)：在催化反應(yīng)中，它以

作用于底物，反應(yīng)完成后容易與

分離，可被反復(fù)使用。(3)制備方法：

等。固相載體酶活性固相狀態(tài)水溶性反應(yīng)物和產(chǎn)物物理吸附法、化學(xué)結(jié)合法和包埋法知識(shí)梳理答案1.固定化酶固相載體酶活性固相狀態(tài)水溶性反應(yīng)物和2.固定化細(xì)胞技術(shù)(1)應(yīng)用：可以取代

進(jìn)行發(fā)酵，生產(chǎn)各種物質(zhì)?？捎糜卺t(yī)療診斷；在化學(xué)分析方面，可制成各種固定化細(xì)胞傳感器；此外，在環(huán)境保護(hù)、能源開發(fā)等領(lǐng)域都有重要作用。(2)酵母菌細(xì)胞的固定化技術(shù)的實(shí)驗(yàn)流程：準(zhǔn)備各種實(shí)驗(yàn)藥品和器材→制備麥芽汁→

→配制物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L的

溶液→制備

→待

在溶液中浸泡30min后，取出并用

洗滌3次備用→發(fā)酵

。答案游離的細(xì)胞活化酵母菌細(xì)胞氯化鈣固定化細(xì)胞凝膠珠麥芽汁蒸餾水2.固定化細(xì)胞技術(shù)答案游離的細(xì)胞活化酵母菌細(xì)胞氯化鈣固定化細(xì)診斷與思考1.判斷下列說法的正誤(1)固定化酶適合采用包埋法，因?yàn)槊阜肿虞^小(

)(2)固定化細(xì)胞相當(dāng)于固定了一系列酶(

)(3)生產(chǎn)高果糖漿時(shí)所固定的葡萄糖異構(gòu)酶可以無休止重復(fù)使用下去(

)××答案√診斷與思考1.判斷下列說法的正誤××答案√(4)用固定化細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵時(shí)，不受溫度的影響(

)(5)在酵母菌細(xì)胞的活化或配制CaCl2溶液時(shí)，不能使用自來水(

)(6)配制海藻酸鈉溶液時(shí)用小火加熱或間斷加熱，目的是防止海藻酸鈉溶液焦糊(

)(7)如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，則說明海藻酸鈉溶液的濃度偏高(

)×答案√√√(4)用固定化細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵時(shí)，不受溫度的影響()×答2.如圖表示幾種固定酶或細(xì)胞的方法，請(qǐng)問哪些適合固定酶？哪些適合固定細(xì)胞？提示酶更適合采用化學(xué)結(jié)合和物理吸附法固定化，如圖中的甲、乙。而細(xì)胞多采用包埋法固定化，如圖中的丙。答案返回2.如圖表示幾種固定酶或細(xì)胞的方法，請(qǐng)問哪些適合固定酶？哪些題組一固定化酶的方法分析1.某校學(xué)生嘗試用瓊脂作載體，用包埋法固定α--淀粉酶來探究固定化酶的催化效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表(假設(shè)加入試管中的固定化淀粉酶量與普通α--淀粉酶量相同)。實(shí)驗(yàn)表明1號(hào)試管中淀粉未被水解，你認(rèn)為最可能的原因是(

)解題探究1234題組一固定化酶的方法分析解題探究1234解析答案1234比較項(xiàng)目1號(hào)試管2號(hào)試管固定化淀粉酶√

普通α--淀粉酶

√淀粉溶液√√60℃保溫5分鐘，取出冷卻至室溫，滴加碘液現(xiàn)象變藍(lán)不變藍(lán)A.實(shí)驗(yàn)中的溫度過高，導(dǎo)致固定化淀粉酶失去活性B.淀粉是大分子物質(zhì)，難以通過瓊脂與淀粉酶接觸C.水浴保溫時(shí)間過短，固定化淀粉酶未將淀粉水解D.實(shí)驗(yàn)程序出現(xiàn)錯(cuò)誤，試管中應(yīng)先加入碘液后保溫解析答案1234比較項(xiàng)目1號(hào)試管2號(hào)試管固定化淀粉酶√

普通解析由于固定化酶是用包埋法固定的，而淀粉是大分子物質(zhì)，它不能通過瓊脂與酶充分接觸，導(dǎo)致淀粉不能被水解而遇碘液呈現(xiàn)藍(lán)色。答案B2341解析由于固定化酶是用包埋法固定的，而淀粉是大分子物質(zhì)，它不2.下列關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述，正確的是(

)A.固定化細(xì)胞技術(shù)在多步連續(xù)催化反應(yīng)方面優(yōu)勢明顯B.固定化酶的應(yīng)用中，要控制好pH、溫度和溶解氧C.利用固定化酶降解水體中的有機(jī)磷農(nóng)藥，需提供適宜的營養(yǎng)條件D.利用固定化酵母菌細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵，糖類的作用只是作為反應(yīng)底物解析固定化細(xì)胞可連續(xù)多步催化反應(yīng)；應(yīng)用固定化酶需控制好溫度和pH，不需控制溶解氧；利用固定化酶降解有機(jī)磷農(nóng)藥，不需另外提供營養(yǎng)成分；利用固定化酵母菌細(xì)胞發(fā)酵，糖類既作為反應(yīng)底物，又可作為酵母菌細(xì)胞生命活動(dòng)的能源物質(zhì)。A解析答案12342.下列關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述，正確的是()A解題組二固定化細(xì)胞的制備方法分析3.某一實(shí)驗(yàn)小組欲通過制備固定化酵母菌細(xì)胞進(jìn)行葡萄糖溶液的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示，以下敘述不正確的是(

)解析答案2341A.圖中標(biāo)號(hào)a、b的名稱分別為固定化酵母菌細(xì)胞、反

應(yīng)柱B.實(shí)驗(yàn)過程一定要在無菌條件下進(jìn)行C.裝置中長導(dǎo)管的作用是釋放CO2，防止空氣(雜菌)進(jìn)

入反應(yīng)柱D.為了效果明顯，應(yīng)從上端漏斗中加入高濃度的反應(yīng)液題組二固定化細(xì)胞的制備方法分析解析答案2341A.圖中標(biāo)號(hào)解析為使該實(shí)驗(yàn)中所用到的固定化酵母菌細(xì)胞可以被反復(fù)利用，實(shí)驗(yàn)過程一定要在無菌條件下進(jìn)行，B正確；裝置的導(dǎo)管長且彎曲，其作用是釋放CO2，防止空氣(雜菌)進(jìn)入反應(yīng)柱，C正確；從上端漏斗中加入的反應(yīng)液的濃度不能過高，因?yàn)闈舛冗^高會(huì)使酵母菌細(xì)胞因失水過多而死亡，D錯(cuò)誤。答案D2341解析為使該實(shí)驗(yàn)中所用到的固定化酵母菌細(xì)胞可以被反復(fù)利用，實(shí)4.下圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作，圖2是利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵的示意圖。請(qǐng)回答下列問題：2341(1)圖1中X溶液為____________，其作用是______________________。使海藻酸鈉形成凝膠珠解析圖1為固定化酵母細(xì)胞的步驟，X溶液為CaCl2溶液，作用是使膠體聚沉，即使海藻酸鈉形成凝膠珠。解析答案CaCl2溶液4.下圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作，圖2是利用固定化解析答案2341(3)在用海藻酸鈉包埋酵母菌形成凝膠珠的過程中，加熱溶解海藻酸鈉時(shí)需注意用_______________加熱，然后將溶化好的海藻酸鈉溶液____________后，加入酵母菌充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颉?2)圖1中制備的凝膠珠用__________洗滌后再轉(zhuǎn)移到圖2裝置中。圖2發(fā)酵過程中攪拌的目的是使__________________________

培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸蒸餾水解析圖2為發(fā)酵過程，因?yàn)槭菬o氧呼吸，故攪拌的目的只是增加培養(yǎng)液與酵母菌的接觸面積，而不是增加溶氧量。解析溶解海藻酸鈉時(shí)需注意用小火或間斷加熱，然后將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫后，再加入酵母菌充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，以防止高溫殺死酵母菌。冷卻至室溫小火(或間斷)解析答案2341(3)在用海藻酸鈉包埋酵母菌形成凝膠珠的過程2341(4)研究發(fā)現(xiàn)，固定化強(qiáng)度高的酵母顆粒發(fā)酵效果好，且穩(wěn)定性高、使用壽命長。某機(jī)構(gòu)利用上述裝置，將2%、2.5%、3%的海藻酸鈉分別利用2%、3%、4%的X溶液進(jìn)行凝膠化處理，所得到的固定化酵母顆粒的強(qiáng)度及在28℃下發(fā)酵48h后的酒精產(chǎn)量見下表：

海藻酸鈉(%)22.5322.5322.53X溶液(%)222333444固定化強(qiáng)度(g/30個(gè))930950990103011001140117011701160酒精量(%)6.76.56.56.76.46.26.76.46.32341(4)研究發(fā)現(xiàn)，固定化強(qiáng)度高的酵母顆粒發(fā)酵效果好，且解析答案2341依照表格分析，隨著X溶液濃度的增加，_____________增加；用于酒精發(fā)酵效果最好的海藻酸鈉與X溶液濃度分別是___、_____。解析分析表格可知，隨著X溶液濃度的增加酵母細(xì)胞的固定化強(qiáng)度增加，固定化強(qiáng)度和產(chǎn)酒精量都較大的海藻酸鈉與X溶液濃度分別是2%、4%。4%固定化強(qiáng)度2%解析答案2341依照表格分析，隨著X溶液濃度的增加，____歸納整合1.直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞的比較項(xiàng)目直接使用酶固定化酶固定化細(xì)胞適用方法

物理吸附法或化學(xué)結(jié)合法包埋法營養(yǎng)不需要不需要需要缺點(diǎn)酶易失活，難以回收，影響產(chǎn)品質(zhì)量只能催化一種化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)物不易于接觸，反應(yīng)效率下降歸納整合1.直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞的比較項(xiàng)目直接使優(yōu)點(diǎn)催化效率高，低能耗，低污染可以回收利用，提高產(chǎn)品質(zhì)量成本低，操作容易實(shí)例果膠酶固定化葡萄糖異構(gòu)酶固定化酵母菌細(xì)胞優(yōu)點(diǎn)催化效率高，低能耗，低污染可以回收利用，提高產(chǎn)品質(zhì)量成本2.制備固定化酵母菌細(xì)胞的2點(diǎn)說明(1)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)①聚乙烯醇—海藻酸鈉溶化時(shí)要用小火或間斷加熱，避免海藻酸鈉發(fā)生焦糊。②將溶化好的聚乙烯醇—海藻酸鈉先冷卻至室溫，再與酵母菌細(xì)胞混合，避免高溫殺死酵母菌細(xì)胞。③制備固定化酵母菌細(xì)胞時(shí)，應(yīng)將酵母菌—聚乙烯醇—海藻酸鈉的混合液用注射器緩慢滴加到CaC12溶液中，而不是注射，以免影響凝膠珠的形成。2.制備固定化酵母菌細(xì)胞的2點(diǎn)說明(1)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(2)海藻酸鈉溶液的濃度對(duì)包埋酵母菌細(xì)胞數(shù)量的影響①濃度過高，將很難形成凝膠珠。②濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母菌細(xì)胞的數(shù)量少。返回(2)海藻酸鈉溶液的濃度對(duì)包埋酵母菌細(xì)胞數(shù)量的影響返回課題3酵母細(xì)胞的固定化返回總目錄課題3酵母細(xì)胞的固定化返回總目錄知識(shí)梳理答案1.固定化酶(1)概念：是指用物理學(xué)或化學(xué)的方法將酶與

結(jié)合在一起形成的仍具有

的酶復(fù)合物。(2)特點(diǎn)：在催化反應(yīng)中，它以

作用于底物，反應(yīng)完成后容易與

分離，可被反復(fù)使用。(3)制備方法：

等。固相載體酶活性固相狀態(tài)水溶性反應(yīng)物和產(chǎn)物物理吸附法、化學(xué)結(jié)合法和包埋法知識(shí)梳理答案1.固定化酶固相載體酶活性固相狀態(tài)水溶性反應(yīng)物和2.固定化細(xì)胞技術(shù)(1)應(yīng)用：可以取代

進(jìn)行發(fā)酵，生產(chǎn)各種物質(zhì)?？捎糜卺t(yī)療診斷；在化學(xué)分析方面，可制成各種固定化細(xì)胞傳感器；此外，在環(huán)境保護(hù)、能源開發(fā)等領(lǐng)域都有重要作用。(2)酵母菌細(xì)胞的固定化技術(shù)的實(shí)驗(yàn)流程：準(zhǔn)備各種實(shí)驗(yàn)藥品和器材→制備麥芽汁→

→配制物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L的

溶液→制備

→待

在溶液中浸泡30min后，取出并用

洗滌3次備用→發(fā)酵

。答案游離的細(xì)胞活化酵母菌細(xì)胞氯化鈣固定化細(xì)胞凝膠珠麥芽汁蒸餾水2.固定化細(xì)胞技術(shù)答案游離的細(xì)胞活化酵母菌細(xì)胞氯化鈣固定化細(xì)診斷與思考1.判斷下列說法的正誤(1)固定化酶適合采用包埋法，因?yàn)槊阜肿虞^小(

)(2)固定化細(xì)胞相當(dāng)于固定了一系列酶(

)(3)生產(chǎn)高果糖漿時(shí)所固定的葡萄糖異構(gòu)酶可以無休止重復(fù)使用下去(

)××答案√診斷與思考1.判斷下列說法的正誤××答案√(4)用固定化細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵時(shí)，不受溫度的影響(

)(5)在酵母菌細(xì)胞的活化或配制CaCl2溶液時(shí)，不能使用自來水(

)(6)配制海藻酸鈉溶液時(shí)用小火加熱或間斷加熱，目的是防止海藻酸鈉溶液焦糊(

)(7)如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，則說明海藻酸鈉溶液的濃度偏高(

)×答案√√√(4)用固定化細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵時(shí)，不受溫度的影響()×答2.如圖表示幾種固定酶或細(xì)胞的方法，請(qǐng)問哪些適合固定酶？哪些適合固定細(xì)胞？提示酶更適合采用化學(xué)結(jié)合和物理吸附法固定化，如圖中的甲、乙。而細(xì)胞多采用包埋法固定化，如圖中的丙。答案返回2.如圖表示幾種固定酶或細(xì)胞的方法，請(qǐng)問哪些適合固定酶？哪些題組一固定化酶的方法分析1.某校學(xué)生嘗試用瓊脂作載體，用包埋法固定α--淀粉酶來探究固定化酶的催化效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表(假設(shè)加入試管中的固定化淀粉酶量與普通α--淀粉酶量相同)。實(shí)驗(yàn)表明1號(hào)試管中淀粉未被水解，你認(rèn)為最可能的原因是(

)解題探究1234題組一固定化酶的方法分析解題探究1234解析答案1234比較項(xiàng)目1號(hào)試管2號(hào)試管固定化淀粉酶√

普通α--淀粉酶

√淀粉溶液√√60℃保溫5分鐘，取出冷卻至室溫，滴加碘液現(xiàn)象變藍(lán)不變藍(lán)A.實(shí)驗(yàn)中的溫度過高，導(dǎo)致固定化淀粉酶失去活性B.淀粉是大分子物質(zhì)，難以通過瓊脂與淀粉酶接觸C.水浴保溫時(shí)間過短，固定化淀粉酶未將淀粉水解D.實(shí)驗(yàn)程序出現(xiàn)錯(cuò)誤，試管中應(yīng)先加入碘液后保溫解析答案1234比較項(xiàng)目1號(hào)試管2號(hào)試管固定化淀粉酶√

普通解析由于固定化酶是用包埋法固定的，而淀粉是大分子物質(zhì)，它不能通過瓊脂與酶充分接觸，導(dǎo)致淀粉不能被水解而遇碘液呈現(xiàn)藍(lán)色。答案B2341解析由于固定化酶是用包埋法固定的，而淀粉是大分子物質(zhì)，它不2.下列關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述，正確的是(

)A.固定化細(xì)胞技術(shù)在多步連續(xù)催化反應(yīng)方面優(yōu)勢明顯B.固定化酶的應(yīng)用中，要控制好pH、溫度和溶解氧C.利用固定化酶降解水體中的有機(jī)磷農(nóng)藥，需提供適宜的營養(yǎng)條件D.利用固定化酵母菌細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵，糖類的作用只是作為反應(yīng)底物解析固定化細(xì)胞可連續(xù)多步催化反應(yīng)；應(yīng)用固定化酶需控制好溫度和pH，不需控制溶解氧；利用固定化酶降解有機(jī)磷農(nóng)藥，不需另外提供營養(yǎng)成分；利用固定化酵母菌細(xì)胞發(fā)酵，糖類既作為反應(yīng)底物，又可作為酵母菌細(xì)胞生命活動(dòng)的能源物質(zhì)。A解析答案12342.下列關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述，正確的是()A解題組二固定化細(xì)胞的制備方法分析3.某一實(shí)驗(yàn)小組欲通過制備固定化酵母菌細(xì)胞進(jìn)行葡萄糖溶液的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示，以下敘述不正確的是(

)解析答案2341A.圖中標(biāo)號(hào)a、b的名稱分別為固定化酵母菌細(xì)胞、反

應(yīng)柱B.實(shí)驗(yàn)過程一定要在無菌條件下進(jìn)行C.裝置中長導(dǎo)管的作用是釋放CO2，防止空氣(雜菌)進(jìn)

入反應(yīng)柱D.為了效果明顯，應(yīng)從上端漏斗中加入高濃度的反應(yīng)液題組二固定化細(xì)胞的制備方法分析解析答案2341A.圖中標(biāo)號(hào)解析為使該實(shí)驗(yàn)中所用到的固定化酵母菌細(xì)胞可以被反復(fù)利用，實(shí)驗(yàn)過程一定要在無菌條件下進(jìn)行，B正確；裝置的導(dǎo)管長且彎曲，其作用是釋放CO2，防止空氣(雜菌)進(jìn)入反應(yīng)柱，C正確；從上端漏斗中加入的反應(yīng)液的濃度不能過高，因?yàn)闈舛冗^高會(huì)使酵母菌細(xì)胞因失水過多而死亡，D錯(cuò)誤。答案D2341解析為使該實(shí)驗(yàn)中所用到的固定化酵母菌細(xì)胞可以被反復(fù)利用，實(shí)4.下圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作，圖2是利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵的示意圖。請(qǐng)回答下列問題：2341(1)圖1中X溶液為____________，其作用是______________________。使海藻酸鈉形成凝膠珠解析圖1為固定化酵母細(xì)胞的步驟，X溶液為CaCl2溶液，作用是使膠體聚沉，即使海藻酸鈉形成凝膠珠。解析答案CaCl2溶液4.下圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作，圖2是利用固定化解析答案2341(3)在用海藻酸鈉包埋酵母菌形成凝膠珠的過程中，加熱溶解海藻酸鈉時(shí)需注意用_______________加熱，然后將溶化好的海藻酸鈉溶液____________后，加入酵母菌充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颉?2)圖1中制備的凝膠珠用__________洗滌后再轉(zhuǎn)移到圖2裝置中。圖2發(fā)酵過程中攪拌的目的是使__________________________

培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸蒸餾水解析圖2為發(fā)酵過程，因?yàn)槭菬o氧呼吸，故攪拌的目的只是增加培養(yǎng)液與酵母菌的接觸面積，而不是增加溶氧量。解析溶解海藻酸鈉時(shí)需注意用小火或間斷加熱，然后將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫后，再加入酵母菌充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，以防止高溫殺死酵母菌。冷卻至室溫小火(或間斷)解析答案2341(3)在用海藻酸鈉包埋酵母菌形成凝膠珠的過程2341(4)研究發(fā)現(xiàn)，固定化強(qiáng)度高的酵母顆粒發(fā)酵效果好，且穩(wěn)定性高、使用壽命長。某機(jī)構(gòu)利用上述裝置，將2%、2.5%、3%的海藻酸鈉分別利用2%、3%、4%的X溶液進(jìn)行凝膠化處理，所得到的固定化酵母顆粒的強(qiáng)度及在28℃下發(fā)酵48h后的酒精產(chǎn)量見下表：

海藻酸鈉(%)22.5322.5322.53X溶液(%)222333444固定化強(qiáng)度(g/30個(gè))930950990103011001140117011701160酒精量(%)6.76.56.56.76.46.26.76.46.3234