2019-2020学年度北师大版高中选修一生物第2章 酶技术第4节 固定化酶的制备和应用课后辅导练习第八十八篇

固定化酶的制备和应用【学习目标】（1）掌握固定化乳糖酶的制备的原理、方法和操作步骤。

（2）掌握检测牛奶中乳糖的分解的原理、方法和操作步骤。

（3）理解固定化酶在酶学研究中的应用。

【学习重难点】重点：掌握固定化乳糖酶的制备的原理、方法和操作步骤。

难点：理解固定化酶在酶学研究中的应用。

【学习过程】一、实验原理固定乳糖酶用的是凝胶包埋法：凝胶是由丙烯酰胺(Arc)和N，N－甲叉双丙烯酰胺(Bis)形成的三维网状结构的高聚化合物，将酶和凝胶混合，酶即包埋在凝胶内部的微孔中，从而将酶固定。

二、实验操作1．2．3．三、检测牛奶中乳糖的分解方法步骤：1．2．3．4．四、练习1．制备固定化乳糖酶时要用缓冲液配制凝胶单体，下列说法错误的是（）A．酶活性不受温度的影响B．酶活性易受酸碱度的影响C．缓冲液配制凝胶单体是保持溶液中pH的相对稳定D．缓冲液配制凝胶单体可以保证实验过程中酶的活性2．下列不属于固定化酶作用的特点的是（）A．有利于酶与产物分解B．可以被反复利用C．能自由出入依附的载体D．一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应3．下列不属于固定化乳糖酶优越性的是（）A．对酸、碱耐受力增强，且热稳定性强B．可以一直使用，缩短生产周期C．使成本显著降低D．有利于酶的活性4．将鲜牛奶进行无菌操作的正确方法是（）A．将牛奶进行高压蒸汽灭菌B．将牛奶进行加热煮沸灭菌C．将牛奶在85 ℃～90 ℃下巴氏灭菌D．以上三种方法均可5．乳糖酶是一种二糖酶，它的作用是（）A．能将所有的二糖分解B．能将麦芽糖分解成两分子葡萄糖C．能将动物体内糖原水解成葡萄糖D．能将乳糖分解成半乳糖和葡萄糖6．下列说法中，哪项不是在应用酶的过程中常遇见的问题（）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，绝大多数是蛋白质。

2019-2020学年度北师大版高中生物选修二第2章生物科学与工业第2节酶在工业生产中的应用复习巩固第九十四篇第1题【单选题】探讨不同温度对加酶洗衣粉影响的实验，下列说法不正确的是( )A、应根据当地一年中实际气温变化来确定水温B、可选择洗涤不同污渍的白布作对照C、选择水温应考虑衣物的承受能力D、选择水温应考虑洗涤成本【答案】：【解析】：第2题【单选题】下列对生物技术及应用的有关叙述中，正确的是A、制作果醋时通氧不足或温度过低，会导致发酵失败B、作为消化酶使用时，蛋白酶制剂不能以口服方式给药C、将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌D、植物组织培养时需要对外植体和接种器材进行灭菌处理【答案】：【解析】：第3题【单选题】关于酶的叙述中，正确的是( )A、酶只有在生物体内才能起催化作用B、酶都有消化作用C、调节新陈代谢的物质不一定是酶D、酶都是在核糖体上合成的【答案】：【解析】：第4题【单选题】某同学探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，选择了10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃和70℃的温度梯度，在其他条件都一致的情况下，发现40℃时洗涤效果最好，由此可以得出( )A、40℃为该酶的最适温度B、40℃不是该酶的最适温度C、40℃时该酶的活性最高D、不能确定该酶的最适温度【答案】：【解析】：第5题【单选题】下列不能影响酶活性的是( )A、温度B、pHC、酶的抑制剂D、酶的数量【答案】：【解析】：第6题【单选题】果子酒放久了易产生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶则无济于事，这说明( )A、酶具有专一性B、酶的成分是蛋白质C、酶的活性受环境影响D、该沉淀的是氨基酸【答案】：【解析】：第7题【单选题】同一个体内的各类活细胞所含的酶( )A、种类有差异，数量相同B、种类有差异，数量不同C、种类无差异，数量相同D、种类无差异，数量不同【答案】：【解析】：第8题【单选题】储存水果常常用低温条件下控制空气流动的方法，其目的是( )A、抑制酶的活性和无氧呼吸B、促进酶的活性和无氧呼吸C、抑制酶的活性和有氧呼吸D、促进酶的活性和有氧呼吸【答案】：【解析】：第9题【单选题】下列能表示酶活性高低的是( )A、单位时间、单位体积内反应物的总量B、一段时间后，一定体积内消耗的反应物的量C、一段时间后生成物的总量D、单位时间、单位体积内反应物的减少量或产物的增加量【答案】：【解析】：第10题【单选题】下列有关酶的叙述不正确的是( )A、大多数酶是蛋白质，少数为RNAB、在最适温度下酶的活性最高，低温使酶的活性降低，高温会使酶失去活性C、DNA连接酶通过碱基互补配对可以形成重组质粒D、DNA复制需要模板、能量、原料和酶【答案】：【解析】：第11题【单选题】在“探究果胶酶的用量”实验中，下列说法中，不正确的是( )A、反应液的pH必须相同B、底物浓度一定时，酶用量越大，滤出的果汁越多C、应控制在适宜温度和pH条件下D、实验时可配制不同浓度的果胶酶溶液【答案】：【解析】：第12题【多选题】下列与酶的活性有关的说法中，正确的是( )A、酶的活性是由蛋白质结构决定的，不受外界条件的影响B、酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力C、酶的活性受温度、pH等因素的影响D、酶活性高低与反应物浓度无关【答案】：【解析】：第13题【多选题】蛋白酶能分解其他蛋白质类的酶，但洗衣粉中，蛋白酶并没有将其他几种酶分解掉，下列解释不正确的是( )A、蛋白酶处于抑制状态B、其他几类酶不是蛋白质类C、蛋白酶具有识别作用，不分解作为酶作用的蛋白质D、缺少水环境或各种酶在添加前已作了保护性修饰【答案】：【解析】：第14题【实验探究题】请根据表中数据，在下面的坐标图中画出pH与酶活性的关系曲线。

第2章酶技术检测(时间:45分钟,满分:100分)一、选择题(每小题3分,共60分)1.下列有关固定化酶的说法,正确的是( )A.固定化酶能反复使用,但酶的活性迅速下降B.固定化酶技术一次只能固定一种酶C.固定化酶的优势在于能催化一系列生化反应D.对固定化酶的活性影响较小的固定方法是吸附法答案:D2.在果汁生产中主要应用的酶是( )A.果胶酶、纤维素酶B.脂肪酶、淀粉酶C.淀粉酶、果胶酶D.蛋白酶、纤维素酶答案:A3.下列有关果胶的叙述,不正确的是( )A.果胶是植物细胞壁的主要成分之一B.果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物C.果胶影响出汁率D.果胶酶能够分解果胶,因此果胶酶是一种酶答案:D4.在果汁生产中,果胶酶能提高果汁出汁率和澄清度。

为了节约成本,某工程人员在适宜的温度和pH下,利用苹果汁和一定浓度的果胶酶溶液探究果胶酶的最适用量,实验结果如图。

下列对实验失误可能的原因分析及改进方法都合理的是( )A.酶促反应时间不合理;延长反应时间B.苹果汁的用量不合理;减少用量C.果胶酶用量不合理;减少用量D.果胶酶体积梯度不合理;增大体积梯度答案:C解析:分析图中的实验结果可知,该实验中苹果汁的用量太少或者果胶酶用量太多,导致实验组的实验结果没有差异,因此加大苹果汁的用量或者减少果胶酶的用量即可。

5.加酶洗衣粉能够除去衣物上的奶渍和血渍,主要是因为它含有( )A.脂肪酶B.蛋白酶C.淀粉酶D.氧化酶答案:B6.从环保方面来说,与普通洗衣粉相比,加酶洗衣粉只含少量甚至不含( )A.NB.PC.CaD.Mg答案:B7.下列验证某种加酶洗衣粉需要的最适温度实验的操作,正确的是( )A.取一系列不同温度、其他条件相同的水,加入相同的污物及等量加酶洗衣粉,看哪一个温度中去污的效果最好B.在不同温度的水中,加入不等量洗衣粉,看哪种效果好C.将加酶洗衣粉加入30 ℃的水中不如加入45 ℃的水中洗涤效果好,说明45 ℃为最适温度D.将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37 ℃的水中洗涤同样的污物,发现加酶洗衣粉效果好,说明加酶洗衣粉的最适温度为37 ℃答案:A8.下列关于酶的叙述,不恰当的是( )A.不应将加酶洗衣粉溶于沸水中使用B.所有消化酶只有分泌到消化道中才起作用C.麦芽糖酶水解后产生许多氨基酸分子D.淀粉酶可高效地促进淀粉水解答案:B9.生物体内的酶很容易降解、失活。

第四节酶的固定化E3因钉自主学习•基础知识、固定化酶i •含义通过物理或化学的方法，将水溶性的酶与不溶性的载体结合, 使酶固定在载体上，并在定的空间范围内进行催化反应。

2•方法(1) 共价键结合法：通过化学反应将酶以共价键结合到尼龙等载体上。

(2) 包埋法：将酶包埋到多孔性凝胶中的固定化方法。

(3) 物理吸附法。

3. 优点(1) 固定化酶的活性稳定，可反复使用;(2) 固定化酶能与反应液分开，制品较易纯化_(3) 工业化生产可实现大批量、连续化、自动 _(4) 极大地降低了生产成本。

4. 缺点需要制备纯净的酶，稍有不慎，酶就会失活。

二、固定化细胞1. 含义用适当的载体将合成酶的细胞固定起来。

2. 优点比固定化酶更简捷，使用寿命更长。

三、木瓜蛋白酶的固定化操作技术取尼龙布浸入等体积的CaCb溶液和甲醇溶液中10 s左右一-盐酸溶液中室温下水解45 min —蒸馏水冲洗至中性一宀室温下放入戊二醛溶液中浸泡20 min —磷酸缓冲液(pH 为7.8)反复洗涤——木瓜蛋白酶溶液中固定 3.5 h，温度为4上一-用NaCI溶液洗去多余的蛋白酶。

疑难问题卡片预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题4ZMONGNANTUPO突破^------直接使用酶固定化酶固定化细胞缺点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酶接近，尤其是大分子物质，反应效率下降优点催化效率咼、耗能低、污染低①既能与反应物接触，又能与产物分离②可以反复利用成本低，操作容易、寿命长②固定化细胞由于保证了细胞的完整性，因而酶的环境改变较小，酶活性受外界影响也较小。

二、固定化酶的制备及利用1. 酶的固定化：(1)18.6%的CaCb溶液和甲醇溶液处理(10 s)，冲洗、吸干。

(2) 3.65 mol/L 的盐酸水解(45 min)，蒸馏水冲洗至中性。

(3) 在5%勺戊二醛溶液中浸泡(20 min)。

第4节固定化酶的制备和应用课时过关·能力提升一、基础巩固1.酶制剂、固定化酶已经广泛地应用于各个领域,下列有关叙述错误的是( )A.用乳糖酶分解乳糖,可以提高牛奶的可消化性B.制备固定化酶的常见方法之一是凝胶包埋法C.固定化酶固定时可能会造成酶的损伤而影响活性D.检测牛奶中乳糖的分解时需用双缩脲试剂答案:D解析:检测牛奶中乳糖的分解时应用斐林试剂。

2.下列不属于固定化酶在利用时的特点的是( )A.有利于酶与产物分离B.可以被反复利用C.能自由出入依附的载体D.一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应答案:C解析:固定化酶在利用时被固定在一定的空间内,不能自由出入。

3.下列关于固定化酶技术的叙述,正确的是( )A.固定化酶技术就是固定反应物,使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.固定化酶技术是将酶固定在一定空间内的技术答案:D解析:固定化酶技术是利用物理或化学的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,不足是无法同时催化一系列酶促反应。

4.研究认为,用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。

如将从大肠杆菌中得到的磷酸二酯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,与用微生物降解相比,其起作用不需要适宜的( )A.温度B.pHC.水分D.营养答案:D解析:固定化酶与微生物相比较,它的活性发挥不需要营养。

5.下列有关酶的制备和应用的叙述,正确的是( )A.酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶B.透析和酸解等方法常用于酶的分离与纯化C.蚕丝织物能使用添加蛋白酶的洗衣粉进行洗涤D.多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层答案:A解析:酸解法不能用于酶的分离与纯化。

多酶片中的胃蛋白酶应位于片剂的最表层。

二、能力提升6.固定化酶的优点是( )A.有利于增加酶的活力B.有利于产物的纯化C.有利于提高反应速度D.有利于酶发挥作用答案:B解析:固定化酶将酶固定在载体上,使酶与反应物分开,大大提高了产物的纯度。

【优化方案】2013高中生物第二章第4节固定化酶的制备和应用知能演练轻巧夺冠北师大版选修1A卷1．固定化酶的优点是( )A．有利于增加酶的活力B．有利于产物的纯化C．有利于提高反应速度D．有利于酶发挥作用解析：选B。

固定化酶将酶固定在载体上，使酶与反应物分开，大大提高了产物的纯度。

2．(2012·太原高二检测)关于固定化酶中用到的反应柱的理解，其中正确的是( ) A．反应物和酶都可以自由通过B．反应物能通过，酶不能通过C．反应物和酶都不能通过D．反应物不能通过，酶能通过解析：选B。

在固定化技术中，酶都是被固定的，并且不与产物混合在一起。

生产高果糖浆时，反应物从反应柱中通过，有利于酶与反应物接触，但是生成物(产物)中不含有酶。

3．研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有发展前景的。

如将从大肠杆菌得到的磷酸二酯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．pHC．水分D．营养解析：选D。

酶与微生物相比较，它的活力发挥不需要营养。

4．关于固定化酶和一般酶制剂应用效果的说法中，错误的是( )A．固定化酶生物活力强，可长久使用B．一般酶制剂应用后和产物混在一起，产物的纯度不高C．一般酶制剂参加反应后不能重复利用D．固定化酶可以反复利用，降低了生产成本，并能提高产品的产量和质量解析：选A。

固定化酶是因为可回收重新利用而可以较长时间使用的，并不是因为生物活力强而长久使用。

单纯从生物活力方面分析，固定化酶因经过了物理或化学方法处理，运动受到限制，其活力不会比一般酶制剂更强。

5．在乳糖酶固定化过程中，要用N，N－甲叉双丙烯酰胺(BiS)，其作用是( )A．调节酸碱度B．与酶交联C．增强酶的活力D．消毒解析：选B。

在乳糖酶固定化过程中，N，N－甲叉双丙烯酰胺是作为交联剂。

6．下列有关乳糖酶的叙述正确的是( )A．最适pH为6.5～7.5B．制备的固定化酶常温保存C．商品用酶基本来源于微生物D．固定化的乳糖酶，对热稳定性较差解析：选C。

第四章固定化酶固定化酶的是指是具有催化活性蛋白质的固定化，因此固定化酶一般为具有各种性状的颗粒，其反应过程必须在颗粒水平上进行描述和表达。

它的显著特征是：在描述其反应过程动力学时，必须包含有反应物系从液相主体扩散到颗粒内、外表面的传递速率的影响。

第一节固定化酶概论酶的催化作用具有高选择性、高催化活性、反应条件温和、环保无污染等特点，但游离状态的酶对热、强酸、强碱、高离子强度、有机溶剂等稳定性较差，易失活，并且反应后混入催化产物等物质，纯化困难，不能重复使用。

为了克服这些问题，20世纪60年代酶固定化技术应运而生。

它是模拟体内酶的作用方式（体内酶多与膜类物质相结合并进行特有的催化反应），通过化学或物理的手段，用载体将酶束缚或限制在一定的区域内，使酶分子在此区域进行特有和活跃的催化作用，并可回收及长时间重复使用的一种交叉学科技术。

固定化酶（immobilized enzyme）这个术语是在1971年酶工程会议上被推荐使用的。

Trevan在1980年给出了固定化酶的定义：酶的固定化就是通过某些方法将酶与载体相结合后使其不溶于含有底物的相中，从而使酶被集中或限制在一定的空间范围内进行酶解反应。

其实，固定化酶并不是新的物质，例如，胞内酶是在细胞内起作用的，类似于用包埋方法制成的固定化酶。

因此，固定化酶研究一定程度上可以认为是为了使酶在更接近其原始状态下进行的反应。

对各种酶的固定化技术进行积极的研究与开发始于20世纪50年代，通过重氮化共价结合法将羧肽酶、淀粉酶、胃蛋白酶等固定在聚氨基苯乙烯树脂上；1963年，利用聚丙烯酰胺包埋法固定了多种酶；1969年，日本的一家制药公司首次将固定化的酰化氨基酸水解酶用来从混合氨基酸中生产L-氨基酸，开辟了固定化酶工业化应用的新纪元。

通常的生物催化剂，如酶或细胞同其它溶质一样，分散在溶剂或溶液中，可以自由移动，称为游离酶或游离细胞。

若通过固定化技术将酶固定于载体表面或其内部，则与液相主体相分离，形成了固定化生物催化剂，即固定化酶。