酶研究和應(yīng)用課程練習(xí)題
。ㄒ唬┗A(chǔ)知識回顧
1、探究加酶洗衣粉的洗滌效果
(1)加酶洗衣粉是指含有_______________的洗衣粉,目前常用的酶制劑有四類:___________________________________。其中應(yīng)用最廣泛,效果最明顯的是______________和________________。
。2)_______________能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的__________或_________________。脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶分別能將大分子的_____________、________和_____________水解成小分子物質(zhì),這樣洗衣粉就具有更好的去污能力。
。3)在本課題中,我們主要探究有關(guān)加酶洗衣粉的三個問題:一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的________效果有什么不同;在探究此問題時,要控制_____________為變量,其它條件一致,同時普通洗衣粉處理污漬物與加酶洗衣粉處理污漬物形成_________實驗。二是探究在什么溫度下使用加酶洗衣粉效果最好;在探究此問題時,_________是變量,不同實驗組之間形成______________。三是探究不同種類的加酶洗衣粉,其洗劑效果的區(qū)別。在探究此問題時,變量是_________,污漬應(yīng)是完全相同的。
。4).實驗設(shè)計遵循_______________和________________原則
(5).普通洗衣粉中含有_______。含磷污水的排放可能導(dǎo)致______________________________,造成水體的污染。加酶洗衣粉可以降低____________________的用量,使洗滌劑朝______________方向發(fā)展,減少__________________。
2、酵母細胞的固定化
。1).固定化酶和固定化細胞是指利用________________將___________________固定在_________________內(nèi)的技術(shù),包括哪三種方法?___________________________________。一般來說,酶更適合采用___________________,而細胞多采用________________方法。原因在于________________________________________________________________________。其中包埋法固定化細胞是指將____________均勻地包擺在不溶于水的________________中,常用的載體有__________________________________________________________________。
。2).固定化酶的應(yīng)用實例——高果糖漿的生產(chǎn):生產(chǎn)高果糖漿所需要的酶是_____________,所使用的反應(yīng)柱上的孔應(yīng)滿足酶顆粒__________通過篩板上的小孔,而反應(yīng)液卻可以_______出入。生產(chǎn)過程中,將葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的________注入,使葡萄糖溶液流過反應(yīng)柱,與________________接觸,轉(zhuǎn)化成___________,從反應(yīng)柱_________流出。
。3).固定化酶的優(yōu)點是_____________________________________________________________固定化酶存在的實際問題是______________________________________________________
(4).固定化細胞的應(yīng)用實例制備固定化酵母細胞的操作步驟:
、賍________________________________
②________________________________________
、踎________________________________
、躝______________________________________
、輄________________________________________________________________________
用固定化酵母細胞發(fā)酵
、賍________________________________________________________________________
②_________________________________________________________________________
。5).固定化細胞的優(yōu)點:___________________________________________________________
(二)典型例題
1.下列不屬于酶制劑的是A.蛋白酶B.脂肪酶C.淀粉酶D.麥芽糖酶
2.酶制劑中的酶化學(xué)本質(zhì)是A.蛋白質(zhì)B.有機物C.RNAD.核酸
3.當(dāng)前生產(chǎn)酶制劑所需要的酶主要來自
A.動物的組織和器官
B.植物組織和器官
C.微生物
D.基因工程
4.關(guān)于使用加酶洗衣粉的好處,不正確的是
A.可有效去除衣服上的油漬、汗?jié)n、血漬
B.使用加酶洗衣粉可減少對環(huán)境的污染
C.各種加酶洗衣粉的酶制劑對人體皮膚都沒有傷害作用
D.水溫過低時不宜使用加酶洗衣粉5.下列關(guān)于影響酶反應(yīng)速率
。╒)因素的研究中,條件控制和預(yù)期結(jié)果的關(guān)系合理的是
A.有足夠的底物,溫度、pH等條件適宜且恒定——V與酶濃度成正比
B.酶濃度恒定,溫度、pH等條件適宜且恒定——V與底物濃度成反比
C.酶濃度和底物一定,在pH適宜的條件下——V與溫度成反比
D.酶濃度和底物一定,在溫度適宜的條件下——V與pH成正比
6.某興趣小組準(zhǔn)備開展“不同種類的加酶洗衣粉對同一污物的洗滌效果”的探究活動。對下列說法,你認為不正確的是
A.該實驗的原理是酶的高效性
B.自變量是不同種類的加酶洗衣粉C.水質(zhì)、水量、適宜pH等屬于無關(guān)變量
D.因變量是加酶洗衣粉的洗滌效果
7.探究溫度和pH對酶活性的影響實驗中,下列說法錯誤的是
A需要一系列的溫度梯度和一系列的pH梯度
B要注意應(yīng)用對照原則
C要注意應(yīng)用單一變量原則
D在研究溫度或pH時,都是溫度和pH為變量,其他為常量
8.酵母細胞的活化是指
A.讓酵母細胞恢復(fù)運動狀態(tài)
B.讓酵母細胞在缺水狀態(tài)下更容易休眠
C.讓酵母細胞內(nèi)酶活性增強
D.讓處于休眠狀態(tài)的酵母細胞重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)
9.右圖是應(yīng)用固定化酵母進行葡萄糖發(fā)酵的裝置,下列說法中不正確的是
A.為使固定化酵母可以反復(fù)使用,實驗過程一定要在無菌條件下進行
B.加入反應(yīng)液后應(yīng)保持活塞1始終打開,活塞2則必須關(guān)閉
C.裝置的長導(dǎo)管主要是為了釋放CO2并防止雜菌進入反應(yīng)柱
D.加入反應(yīng)液的濃度不能過高以免酵母細胞因失水過多而死亡
10.(多選題)下列有關(guān)固定化酶和固定化細胞的說法,錯誤的是
A.某種固定化酶的優(yōu)勢在于能催化系列生化反應(yīng)
B.固定化細胞技術(shù)一次只能固定一種酶
C.固定化酶和固定化細胞都能反復(fù)使用但酶的活性迅速下降
D.固定化技術(shù)常用的方法有包埋法、交聯(lián)法、吸附法
11.(多選題)下列有關(guān)生物技術(shù)的敘述正確的是
A.制作果醋時,必需向發(fā)酵裝置不斷地補充氧氣,以保證醋酸菌的生長
B.制作腐乳時,加鹽腌制可使豆腐塊變硬且能抑制雜菌生長
C.固定化酵母細胞分解葡萄糖速度要比酵母細胞快
D.凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的方法
12.(6分)人類利用微生物發(fā)酵制作果酒、果醋的歷史源遠流長。請回答以下有關(guān)發(fā)酵的問題:
(1)喝剩的葡萄酒放置時間過長后,酒味變酸的原因是___________________________。
(2)工業(yè)生產(chǎn)果酒時,為了使果酒清澈透明無沉淀,可加入___________酶。
(3)某研究學(xué)習(xí)小組同學(xué)用固定化的酵母細胞發(fā)酵無菌麥芽汁制作酒,發(fā)酵條件符合操作要求,10天后檢查發(fā)酵瓶發(fā)現(xiàn)麥芽汁幾乎無酒味,請分析發(fā)酵失敗可能的原因:
①______________________________________________________________;
、赺________________________________________________________________。
(4)某校學(xué)生用瓊脂作載體,用包埋法固定o-淀粉酶來探究固定化酶催化效果。實驗結(jié)果如下表(假設(shè):加入試管中的固定化淀粉酶量與普通q-淀粉酶量相同)。
1號試管
2號試管
固定化淀粉酶
√
普通o-淀粉酶
√
淀粉溶液
√
√
60℃保溫5分鐘,取出冷卻至室沮,滴加碘液
現(xiàn)象
變藍
不變藍
、僭搶嶒炘O(shè)計體現(xiàn)了_________________________原則。
、诜治1號試管變藍的原因___________________________。26.(6分)
(1)醋酸菌發(fā)酵產(chǎn)生醋酸
(2)果膠酶、蛋白酶
(3)①海藻酸鈉濃度太低,固定的酵母菌數(shù)量太少
、趯⒑T逅徕c融化時未等冷卻就將活化的酵母菌液倒入。
(4)①對照原則、單一變量原則(缺一不得分)
②因為淀粉分子太大難以通過瓊脂擴散與淀粉酶接觸而導(dǎo)致反應(yīng)無法進行
13.如下是制備固定化酵母細胞的實驗步驟,請回答:
酵母細胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合→固定化酵母細胞
。1)在狀態(tài)下,微生物處于休眠狀態(tài);罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復(fù)狀態(tài);罨皯(yīng)選擇足夠大的容器,因為酵母細胞活化時。
。2)影響實驗成敗的關(guān)鍵步驟是
(3)如果海藻酸鈉濃度過低,形成的凝膠珠所包埋的酵母細胞數(shù)目
(4)觀察形成凝膠珠的顏色和性狀,如果顏色過淺,說明;如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形,說明。
(5)固定化細胞技術(shù)一般采用包埋法固定化,原因是
。6)該實驗中CaCl2溶液的作用是。
(1)缺水正常的生活體積會增大
。2)配制海藻酸鈉溶液
。3)少
(4)固定化酵母細胞數(shù)目較少海藻酸鈉濃度偏高,制作失敗
(5)細胞個體大,不易從包埋材料中漏出
。6)使膠體聚沉
。ㄈ┳兪接(xùn)練
1.下列有關(guān)生物技術(shù)在實踐中的應(yīng)用的敘述,正確的是
A.制葡萄醋的溫度要比制葡萄酒的溫度高些
B.使用加酶洗衣粉在任何條件下洗衣效果都比普通的洗衣粉好
C.凝膠色譜法是一種根據(jù)不同蛋白質(zhì)對光的吸收率不同而分離蛋白質(zhì)的有效方法
D.固定化細胞比固定化酶的催化效率高,適用于所有生產(chǎn)過程
2.下列有關(guān)酶的敘述正確的是
A.所有酶用雙縮脲試劑進行檢驗都可以呈現(xiàn)紫色反應(yīng)
B.酶催化的專一性表現(xiàn)在它對底物的選擇具有專一性
C.酶催化反應(yīng)產(chǎn)物對酶的活性不具有調(diào)節(jié)作用
D.酶分子結(jié)構(gòu)在高溫、低溫、過酸、過堿條件下均會受到破壞而使酶失去活性
3.關(guān)于酵母菌的敘述,正確的是
A.酵母菌在營養(yǎng)物質(zhì)充足時、環(huán)境適宜時,依靠有性生殖進行繁殖
B.酵母菌的代謝類型時異養(yǎng)厭氧型
C.酵母菌的生物膜系統(tǒng)包括細胞膜、核膜、各種的細胞器膜等膜
D.用酵母菌釀酒時,應(yīng)先密封后通氣
4.下列關(guān)于酶的活性敘述不正確的是
A.酶的數(shù)量越多,酶的活性越高
B.酶的活性可以用在一定條件下,酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來表示C.是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力
D.在適宜的條件下,酶的活性最高
5.影響加酶洗衣粉的條件不包括
A.溫度
B.pH
C.表面活性劑
D.水量
6.普通洗衣粉與加酶洗衣粉的區(qū)別正確的是
A.普通洗衣粉中含磷,會污染環(huán)境
B.表面活性劑只存在于普通洗衣粉中,會產(chǎn)生泡沫,可以將油脂分子分散開
C.水軟化劑只存在于普通洗衣粉中,可以分散污垢,
D.加酶洗衣粉是將酶直接添加到洗衣粉中
7.多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶,具有輔助消化的作用。其片劑是糖衣片,這樣制作的目的.是
A.補充體內(nèi)糖類物質(zhì)的供給
B.防止胃液的消化
C.經(jīng)唾液消化后即可迅速起作用
D.使其中各種酶緩慢的起作用
8.下列有關(guān)固定化酶技術(shù)和固定化細胞技術(shù)的說法不正確的是
A.固定化酶和固定化細胞的技術(shù)方法包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法
B.因為酶分子比較大,所以固定化酶技術(shù)更適合采用包埋法
C.與固定化酶技術(shù)相比,固定化細胞制備的成本低,操作更容易
D.反應(yīng)物如果是大分子物質(zhì)應(yīng)采用固定化酶技術(shù)
9.在制備固定化酵母細胞的實驗中,CaCl2溶液的作用是
A.用于調(diào)節(jié)溶液的pH
B.用于進行離子交換C.用于膠體聚沉,使凝膠珠形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
D.用于為酵母提供Ca2+10.麥芽汁可以滲入到由海藻酸鈉和啤酒酵母制成的凝膠珠中,啤酒酵母可以利用自身細胞內(nèi)的一系列酶將可發(fā)酵性糖轉(zhuǎn)化成乙醇。下面是利用固定化酵母細胞發(fā)酵生產(chǎn)啤酒的實驗過程:
步驟1:酵母細胞的活化。稱取lg干酵母置于50mL燒杯中,加l0mL蒸餾水,攪拌,靜置1h。
步驟2:配制物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L的氯化鈣(CaCl2)溶液。
步驟3:配制海藻酸鈉溶液。稱取0.7g海藻酸鈉置于50mI.燒杯中,加l0mL蒸餾水,由于海藻酸鈉在水中溶解速度很慢,所以50mL的燒杯要放在酒精燈上用旺火持續(xù)加熱,并用玻璃棒攪拌。
步驟4:?
步驟5:固定化酵母細胞。以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的氯化鈣(CaCl2)溶液中形成凝膠珠,讓凝膠珠在氯化鈣(CaCl2)溶液中浸泡30分鐘。
步驟6:固定化酵母細胞(凝膠珠)用蒸餾水沖洗2~3次。步驟7:將適量凝膠珠放人500mL錐形瓶中,加300mL已消毒的麥芽汁,封口于25℃下發(fā)酵。仔細閱讀上述過程,回答下列問題:
(1)步驟4的正確操作是:。
(2)找出上述步驟中的一處錯誤并改正。
(3)步驟6用蒸餾水沖洗2~3次的目的是。
(4)發(fā)酵產(chǎn)物酒精可用重鉻酸鉀進行檢驗,但需在性條件下才呈現(xiàn)灰綠色。
11.某一實驗小組的同學(xué),欲通過制備固定化酵母細胞進行葡萄糖溶液發(fā)酵實驗,實驗材料及用具齊全。
(1)制備固定化酵母細胞常用法。
(2)制備固定化酵母細胞的過程為:
、偈垢山湍概c混合并攪拌,使酵母菌活化;
、趯o水CaCl2溶解在蒸餾水中,配成CaCl2溶液;
、塾镁凭珶艏訜崤渲坪T逅徕c溶液;
、芎T逅徕c溶液冷卻至常溫再加入已活化的酵母細胞,充分攪拌并混合均勻;
、萦米⑸淦鲗⒑T逅徕c和酵母細胞的混合物緩慢滴入氯化鈣溶液中。
(3)該實驗小組用下圖所示的裝置來進行葡萄糖發(fā)酵:(a是固定化酵母,b是反應(yīng)柱)
、購纳隙寺┒分屑尤敕磻(yīng)液的濃度不能過高的原因是:______________________________。
②要想得到較多的酒精,加入反應(yīng)液后的操作是活塞1和活塞2。
、蹫槭乖搶嶒炛兴玫降墓潭ɑ湍讣毎梢苑磸(fù)利用,實驗過程一定要在條件下進行。
、苎b置中的長導(dǎo)管起的作用是。
。1)包埋法
(2)蒸餾水
。3)①葡萄糖溶液的濃度過高會使酵母細胞因失水過多而死亡②關(guān)閉關(guān)閉③無菌④釋放CO2;防止空氣中的雜菌進入反應(yīng)柱。
12(6分)果膠酶能夠催化果膠分解,瓦解植物的細胞壁及胞間層,使榨取果汁更容易,也使得渾濁的果汁變得澄清。請回答下列有關(guān)果膠酶的問題:
。1)探究溫度對果膠酶活性影響的實驗步驟:
①用攪拌器制蘋果泥;
②取6個燒杯編號1、2、3、4、5、6,依次注入適量的30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃的水,恒溫水;
③每一燒杯中放入兩支試管,分別裝有等量蘋果泥和果膠酶,保溫3min;
、芟蛎拷M燒杯中的蘋果泥試管中加入相應(yīng)的等量的果膠酶,振蕩試管,反應(yīng)一段時間;
⑤過濾,比較獲得蘋果汁的體積。
a.③過程中將蘋果泥和果膠酶分別裝在不同試管中,用相同溫度恒溫處理然后再混合,這樣處理的目的是。
b.有人認為該實驗缺乏對照,應(yīng)補充一組果汁和蒸餾水相混合的實驗,你認為有沒有必要?原因是。
c.若繼續(xù)探究果膠酶的最適用量,則在實驗過程中溫度、等因素應(yīng)保持不變。(列舉兩例)
。2)有關(guān)果膠酶和纖維素酶的敘述,錯誤的是()
A.二者都是蛋白酶B.催化果膠酶水解的酶是淀粉酶
C.二者都是在核糖體上合成的D.構(gòu)成纖維素酶的基本單位是葡萄糖
。3)由酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)果膠酶是食品加工業(yè)中使用量最大的酶制劑之一,若通過固定化酵母菌細胞生產(chǎn)果膠酶,在配置海藻酸鈉溶液時,要注意,否則可能出現(xiàn)焦糊。固定化細胞技術(shù)一般采用包埋法固定化,原因是。
。1)a.保證底物和酶在混合時的溫度是相同的b.沒有,實驗的不同溫度梯度之間可形成相互對照c.pH、果膠酶濃度、果泥量(至少答出兩點)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
(2)濃度適宜加熱時用小火或間斷加熱細胞個體大,不易從包埋材料中漏出
13.(08江蘇高考)為探究洗衣粉加酶后的洗滌效果,將一種無酶洗衣粉分成3等份,進行3組實驗。甲、乙組在洗衣粉中加入1種或2種酶,丙組不加酶,在不同溫度下清洗同種化纖布上的2種污漬,其他實驗條件均相同,下表為實驗記錄。請回答下列問題。
(1)提高洗衣粉去污能力的方法有________。甲組在洗衣粉中加入了________。乙組在洗衣粉中加入了_________。
(2)甲、乙組洗滌效果的差異,說明酶的作用具有_________。
。3)如果甲、乙和丙3組均在水溫為80℃時洗滌同一種污漬,請比較這3組洗滌效果之間的差異并說明理由。
。4)加酶洗衣粉中的酶是特殊的化學(xué)物質(zhì)包裹的,遇水后包裹層很快溶解,釋放出來的酶迅速發(fā)揮催化作用。請說明這是否運用了酶的固定化技術(shù)及其理由。
答案:(1)加酶和適當(dāng)提高溫度蛋白酶蛋白酶和脂肪酶(2)專一性(3)沒有差異,因為高溫使酶失活(4)未運用酶的固定化技術(shù),因為酶未固定在不溶于水的載體上,也不能重復(fù)利用。