高中生物第2章酶技術(shù)2.4固定化酶的制備和應(yīng)用練習(xí)

1、小學(xué)+初中+高中第4節(jié)固定化酶的制備和應(yīng)用課時(shí)過(guò)關(guān)能力提升一、基礎(chǔ)鞏固1 .酶制劑、固定化酶已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.用乳糖酶分解乳糖,可以提高牛奶的可消化性B.制備固定化酶的常見(jiàn)方法之一是凝膠包埋法C.固定化酶固定時(shí)可能會(huì)造成酶的損傷而影響活性D.檢測(cè)牛奶中乳糖的分解時(shí)需用雙縮月尿試劑答案:D解析:檢測(cè)牛奶中乳糖的分解時(shí)應(yīng)用斐林試劑。2. 下列不屬于固定化酶在利用時(shí)的特點(diǎn)的是()A. 有利于酶與產(chǎn)物分離B. 可以被反復(fù)利用C. 能自由出入依附的載體D. 一種固定化酶一般情況下不能催化一系列酶促反應(yīng)答案:C解析:固定化酶在利用時(shí)被固定在一定的空間內(nèi),不能自由出入。3

2、. 下列關(guān)于固定化酶技術(shù)的敘述,正確的是()A. 固定化酶技術(shù)就是固定反應(yīng)物,使酶依附著載體圍繞反應(yīng)物旋轉(zhuǎn)的技術(shù)B. 固定化酶的優(yōu)勢(shì)在于能催化一系列的酶促反應(yīng)C. 固定化酶中的酶無(wú)法重復(fù)利用D. 固定化酶技術(shù)是將酶固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)答案:D解析:固定化酶技術(shù)是利用物理或化學(xué)的方法將酶固定在一定空間內(nèi)的技術(shù),其優(yōu)點(diǎn)是酶被固定在一定裝置內(nèi)可重復(fù)利用,不足是無(wú)法同時(shí)催化一系列酶促反應(yīng)。4. 研究認(rèn)為,用固定化酶技術(shù)處理污染物是很有前途的。如將從大腸桿菌中得到的磷酸二酯酶固定到尼龍膜上制成制劑,可用于降解殘留在土壤中的有機(jī)磷農(nóng)藥,與用微生物降解相比,其起作用不需要適宜的()A.溫度B.pHC.水分

3、D.營(yíng)養(yǎng)答案:D解析:固定化酶與微生物相比較,它的活性發(fā)揮不需要營(yíng)養(yǎng)。5. 下列有關(guān)酶的制備和應(yīng)用的敘述,正確的是()A. 酶解法和吸水漲破法常用于制備微生物的胞內(nèi)酶B. 透析和酸解等方法常用于酶的分離與純化C. 蠶絲織物能使用添加蛋白酶的洗衣粉進(jìn)行洗滌D.多酶片中的胃蛋白酶位于片劑的核心層答案:A解析:酸解法不能用于酶的分離與純化。多酶片中的胃蛋白酶應(yīng)位于片劑的最表層。二、能力提升6. 固定化酶的優(yōu)點(diǎn)是()A. 有利于增加酶的活力B. 有利于產(chǎn)物的純化C. 有利于提高反應(yīng)速度D.有利于酶發(fā)揮作用答案:B解析:固定化酶將酶固定在載體上,使酶與反應(yīng)物分開(kāi),大大提高了產(chǎn)物的純度。7. 在乳糖酶固定

4、化過(guò)程中,要用N,N-甲叉雙丙烯酰胺(Bis),其作用是()A.調(diào)節(jié)酸堿度B.與酶交聯(lián)C.增強(qiáng)酶的活力D.消毒答案：B解析：在乳糖酶固定化過(guò)程中，N,N-甲叉雙丙烯酰胺是作為交聯(lián)劑起作用的。8 .下列有關(guān)乳糖酶的敘述，正確的是（）A.最適pH為6.5B.制備的固定化酶常溫保存C.商品用酶基本上都來(lái)源于微生物D.固定化的乳糖酶，對(duì)熱穩(wěn)定性較差答案：C解析：乳糖酶的來(lái)源不同，最適pH不同。固定化的乳糖酶應(yīng)低溫保存。固定化的乳糖酶的熱穩(wěn)定性大大提高。9 .為研究溫度對(duì)凝乳酶催化乳汁凝固的影響，先將酶和乳汁分別放在2支試管中，然后將2支試管放入同一溫度的水中進(jìn)行水浴15min,再將酶和乳汁倒入同一試管

5、中混合，保溫并記錄凝乳所需要的時(shí)間。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)并記錄在不同溫度下凝乳所需要的時(shí)間。結(jié)果如下表所示。據(jù)此實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)判斷下列敘述正確的是（）裝置ABCDEF水浴溫度/c102030405060凝乳時(shí)間/min不凝乳7.04.01.54.01不凝乳A.凝乳時(shí)間越長(zhǎng)，凝乳酶的活力越高B.如果將A組的水溫逐漸提高，乳汁可以凝固C.低溫破壞了酶的分子結(jié)構(gòu)，所以10C下乳汁不凝固D.可以肯定，凝乳酶的最適溫度為40C答案：B解析：溫度影響酶的活力，在低于最適溫度時(shí)，隨溫度的升高，酶的活力增強(qiáng)；高于最適溫度時(shí)，隨溫度的升高，酶的活力減弱以至失活。酶的活性越高，凝乳的時(shí)間就越短。低溫使酶的活力降低，但酶并沒(méi)有變

6、性失活，當(dāng)溫度逐漸升高時(shí)，酶的活力也會(huì)逐漸增強(qiáng)。10 .某同學(xué)為了驗(yàn)證pH對(duì)固定化酶活力的影響，設(shè)計(jì)了下表中的方法步驟。下列評(píng)價(jià)不合理的是（）序號(hào)項(xiàng)目試管I試管n1固定好的淀粉酶1mL1mL2可溶性淀粉溶液2mL2mL337c水浴5min5min41mol/L鹽酸1mL一51mol/LNaOH一1mL6碘液2滴2滴7結(jié)果預(yù)期均小艾盅A.缺少正常pH的對(duì)照組B.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不同C.檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的試劑選擇不當(dāng)D.實(shí)驗(yàn)操作步驟的安排合理答案：D解析：由表中可看出其操作步驟有誤，應(yīng)先調(diào)節(jié)pH,再加反應(yīng)物混合。探究pH對(duì)固定化酶活力的影響的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該有對(duì)照組，即加一組pH=7.0的實(shí)驗(yàn)。11 .下列關(guān)

7、于固定化酶的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.固定化酶的主要目的是實(shí)現(xiàn)酶的重復(fù)利用B.溫度是固定化酶應(yīng)用的重要限制因素C.反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)固定化酶的活性有影響D.pH對(duì)固定化酶沒(méi)有影響答案：D解析：固定化酶可以反復(fù)使用，其主要目的就是實(shí)現(xiàn)酶的重復(fù)利用邛艮制固定化酶的因素是溫度、pH等；反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)固定化酶的活性有影響，能使酶“鈍化”；pH對(duì)固定化酶有影響。三、綜合應(yīng)用12.20世紀(jì)人們利用石油作為主要能源和石油化學(xué)品的原料，為社會(huì)發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。但石油為不可再生的資源，而且石油作為燃料及化學(xué)品原料，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的破壞和污染。隨著人們對(duì)全球性能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)認(rèn)識(shí)的不斷深入，從20世紀(jì)70年代中期開(kāi)始，利

8、用生物技術(shù)和可再生資源進(jìn)行乙醇的工業(yè)生產(chǎn)，并以此作為石油能源的替代物成為各國(guó)的研究熱點(diǎn)。以發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇，提高原料出酒率是永久的主題。淀粉原料均含有纖維素及半纖維素，纖維素性質(zhì)穩(wěn)定，極難水解，纖維素與半纖維素相互交纏扭合，組成不易被破壞的網(wǎng)狀細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中包挾了部分淀粉、蛋白質(zhì)等可利用的大分子物質(zhì)，這些物質(zhì)在工藝中無(wú)法被釋放、利用而造成原料損失。原料中的果膠質(zhì)使糖化發(fā)酵過(guò)程速度減緩，也不利于原料出酒率的提高。(1)根據(jù)本節(jié)所學(xué)知識(shí)請(qǐng)?zhí)岢鼍唧w的解決方案。(2)纖維素和半纖維素主要存在于結(jié)構(gòu)中。(3)在酒精專(zhuān)用復(fù)合酶制劑的包裝袋上標(biāo)明“在1535C、無(wú)陽(yáng)光照射、干燥的環(huán)境下貯存10個(gè)月，酶

9、活性損失小于5%,575c低溫貯存18個(gè)月，酶活性損失低于5%。試說(shuō)明其理論依據(jù)。(4)在生產(chǎn)過(guò)程中，為了降低生產(chǎn)成本，可以將上述復(fù)合酶制劑固定化為固定化復(fù)合酶。其固定方法一般有、和。優(yōu)點(diǎn)是。答案：(1)利用復(fù)合酶制劑的解決方案。用足夠的纖維素酶和半纖維素酶及適量的果膠酶加入發(fā)酵罐中，原料中纖維素、半纖維素和果膠被分解，充分釋放工藝有效物，提高原料出酒率(2)細(xì)胞壁(3)酒精專(zhuān)用復(fù)合酶制劑是微生物發(fā)酵產(chǎn)品，其化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。酶的活性受溫度、pH等環(huán)境因素的影響，在比較適宜的溫度下，酶的活性維持在較活躍的狀態(tài)，酶活性損失較多(4)包埋法交聯(lián)法載體偶聯(lián)法吸附法固定化酶可以回收和重復(fù)利用，降低生產(chǎn)

10、成本解析：本題介紹了一種新思路，即用纖維素(多糖的一種)來(lái)生產(chǎn)酒精，其中要用到纖維素酶、半纖維素酶和果膠酶，可從這一角度來(lái)分析解決問(wèn)題。解答本題時(shí)應(yīng)充分考慮引起上述現(xiàn)象的原因是纖維素、半纖維素和果膠的存在，導(dǎo)致原料損失及出酒率低，因此，要利用酶白專(zhuān)一性，分別選擇纖維素酶、半纖維素酶及果膠酶將上述三種物質(zhì)水解，提高原料出酒率。因?yàn)槊甘巧锎呋瘎虼?，其活性受pH、溫度等環(huán)境因素的影響。固定化酶的優(yōu)點(diǎn)是酶制劑可以回收和重復(fù)利用，降低生產(chǎn)成本。13.回答下列關(guān)于微生物和酶的問(wèn)題。環(huán)境污染物多聚聯(lián)苯難以降解，研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)苯降解菌內(nèi)的聯(lián)苯水解酶是催化多聚聯(lián)苯降解的關(guān)鍵酶。(1)下列培養(yǎng)基中能有效分離聯(lián)苯

11、降解菌的是,原因是。A培養(yǎng)基(g/L):某生長(zhǎng)因子2.0,(NH4%SO2.0,K2HPO3.0,MgSO41.0,pH7.4,多聚聯(lián)苯50mLB培養(yǎng)基(g/L):牛肉膏10.0,蛋白月東20.0,葡萄糖20.0,NaCl5.0,pH7.4C培養(yǎng)基(g/L):某生長(zhǎng)因子2.0,淀粉20.0,NH4NO2.5,MgCl20.5,K2HPO3.0,pH7.4,多聚聯(lián)苯50mL進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，不同的金屬離子對(duì)聯(lián)苯水解酶的活性有一定影響。結(jié)果見(jiàn)下表。金屬離子/(mmolL1)相對(duì)活性/%對(duì)照組100Mri+123Co2+79Mg+74(2)依據(jù)表中結(jié)果，金屬離子對(duì)該酶的活性有一定的促進(jìn)作用。金屬離子對(duì)

12、酶的活性有促進(jìn)或抑制作用，可能的原因是。(3)通過(guò)酶工程可將聯(lián)苯水解酶用于生產(chǎn)實(shí)踐。酶工程通常包括酶的生產(chǎn)、酶的固定化和酶的應(yīng)用等方面。酶固定化的好處是。(4)下圖實(shí)線(xiàn)表示聯(lián)苯水解酶催化的反應(yīng)速度與酶濃度的關(guān)系，虛線(xiàn)表示在其他條件不變，底物濃度增加一倍的情況下反應(yīng)速度與酶濃度的關(guān)系。這四個(gè)圖正確的是。0界液度0醒濃度CD紅球菌和假單抱菌都能降解多聚聯(lián)苯，但研究發(fā)現(xiàn)以每克菌體計(jì)算，兩種菌降解多聚聯(lián)苯的能力有所不同,對(duì)此現(xiàn)象合理的假設(shè)是或。答案：（1）A該培養(yǎng)基中多聚聯(lián)苯為唯一碳源（2）Mn2+金屬離子與酶結(jié)合可以改變酶的空間結(jié)構(gòu)（尤其是活性部位的結(jié)構(gòu)）（3）酶的分離純化便于重復(fù)利用，降低生產(chǎn)成本（4）B（5）兩種菌內(nèi)酶量不同兩種菌內(nèi)酶基因的結(jié)構(gòu)（酶結(jié)構(gòu)）不同解析：（1）想要分離出聯(lián)苯降解菌，就要使用以多聚聯(lián)苯為唯一碳源的培養(yǎng)基，在此培養(yǎng)基上，不能降解多聚聯(lián)苯的細(xì)菌無(wú)法存活。（2）由表中數(shù)據(jù)可知，加入M吊的實(shí)驗(yàn)組，酶的活性明顯提高。金屬離子對(duì)酶的活性有促進(jìn)或抑制作用，可能的原因是金屬離子與酶結(jié)合可以改變酶的空間結(jié)構(gòu)。（3）