2019-2020年高中生物 4.3酵母细胞的固定化同步训练（含解析）新人教版选修1

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1、2019-2020年高中生物4.3酵母细胞的固定化同步训练（含解析）新人教版选修1目标导航　1.说出固定化酶和固定化细胞的作用原理；了解利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例。2.说出固定化酶在生产实践中的优点；了解固定化酶和固定化细胞的方法及二者的联系与区别。一、固定化酶的应用和固定化细胞技术1．高果糖浆的生产(1)高果糖浆的生产原理①原料：________(由淀粉转化来的)。②原理：葡萄糖果糖。(2)使用固定化酶技术生产高果糖浆的过程将葡萄糖异构酶固定在颗粒状的载体上→放入底部有许多小孔的反应柱中(酶颗粒________通过筛板上的小孔，反应液能____________)

2、→葡萄糖溶液从反应柱的上端注入→流经反应柱→与________________接触，转化成________→果糖从反应柱下端流出。(3)使用固定化酶生产高果糖浆的优点与一般酶制剂相比，固定化酶既能与________接触，又能与________分离，同时还可以被________利用。2．固定化细胞技术(1)概念：利用________或________方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。(2)常用方法：________、________结合法和物理吸附法。①________：是指将酶或细胞包裹在多孔的载体中，如将酶包裹在聚丙烯酰胺凝胶等高分子凝胶中，或包裹在醋酸纤维素等半透

3、性高分子膜中(适用于较大的细胞)。②________结合法：是指将酶分子相互结合，或将其结合到纤维素、琼脂糖、离子交换树脂等载体上的固定方式(适用于酶的固定)。③________吸附法：是指将酶吸附到固体吸附剂表面的方法。固体吸附剂多为活性炭、多孔玻璃等(适用于酶的固定)。3．直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种数一种或几种一种一系列酶常用载体高岭土、皂土、硅胶、凝胶明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺制作方法化学结合法固定化、物理吸附法固定化包埋法固定化是否需要营养物质否否是反应底物各种物质(大分子、小分子)各种物质(大分子

4、、小分子)小分子物质催化反应单一或多种单一一系列缺点①对环境条件非常敏感，易失活②难回收，成本高，影响产品质量不利于催化一系列的酶促反应反应物不易与固定后的细胞接触，尤其是大分子物质，反应效率下降优点催化效率高、低耗能、低污染成本低、操作容易，能产生一系列酶①既能与反应物接触，又能与产物分离②可以反复利用提醒　(1)固定化细胞使用的都是活细胞，因而为了保证其生长、增殖的需要，应该为其提供一定的营养物质。(2)固定化细胞由于保证了细胞的完整性，因而酶的环境改变小，所以对酶的活性影响最小。二、制备固定化酵母细胞技术1．制备固定化酵母细胞(1)酵母细胞的________活化就是

5、让由于缺水而处于休眠状态下的微生物重新恢复正常的生活状态。酵母菌活化需要1h左右，酵母细胞活化后体积变大。(2)配制物质的量浓度为0.05mol/L的________溶液。(3)配制____________溶液：将0.7g海藻酸钠放入50mL小烧杯中，加入10mL水，用酒精灯小火加热(或者间断加热)，边加热边搅拌，反复几次，直至完全溶化，用蒸馏水定容至10mL。如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，则形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。(4)海藻酸钠溶液与____________混合：将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已经活化的酵母细胞

6、，进行充分搅拌，使其混合均匀，再转移至注射器中。冷却的目的是防止高温杀死酵母菌。(5)________酵母细胞：以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，观察液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形。刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间(约30min)，以便形成稳定的结构。2．用固定化酵母细胞发酵(1)将固定好的__________________(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2～3次。(2)将150mL质量分数为10%的____________转移到200mL的锥形瓶中，再加入固定好的酵母细胞，置于25℃下发酵24h，可以看到产生了大量气泡，同时

7、会闻到酒香。提醒　加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，涉及实验的成败。海藻酸钠在水中溶解的速度慢，需要通过加热，促进其溶解。溶解海藻酸钠，最好采用________或者____________的方法。例如，加热几分钟后，从石棉网上取下烧杯冷却片刻，并不断搅拌，再将烧杯放回石棉网上继续加热，如此重复几次，直至海藻酸钠完全________。如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊。知识点一　固定化酶的应用和固定化细胞技术1．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，并将酶依附着载体围绕反应物旋转的技术B．固