11.在20世紀(jì)50年代,酶已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域,到了20世紀(jì)70年代,人們又發(fā)明了固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)。請(qǐng)回答下列有關(guān)固定化酶和固定化細(xì)胞方面的問(wèn)題:
(1)在實(shí)際生產(chǎn)中,固定化酶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是__________________________________;與固定化酶技術(shù)相比,固定化細(xì)胞技術(shù)固定的是________。
(2)制備固定化酵母細(xì)胞常用的包埋材料是__________________,使用了如下圖所示的方法[ ]______________(填出序號(hào)及名稱)。
(3)制作固定化酵母細(xì)胞時(shí),充分混合均勻的酵母細(xì)胞溶液可在飽和________溶液中形成凝膠珠。部分同學(xué)實(shí)驗(yàn)制得的凝膠珠不是圓形或橢圓形,其主要原因是______________________________ __________________________________________________________________________________________________________________。
答案:(1)酶既能與反應(yīng)物接觸,又容易與產(chǎn)物分離,固定在載體上的酶能反復(fù)使用 多酶系統(tǒng)(或一系列、多種酶) (2)海藻酸鈉 包埋法 (3)CaCl2 海藻酸鈉濃度過(guò)高(或針筒離液面過(guò)近,高度不夠)
12.某同學(xué)進(jìn)行蘋果汁制作實(shí)驗(yàn),工藝如下圖所示。
請(qǐng)回答:
(1)圖中用KMnO4溶液浸泡蘋果的目的是____________________________。黑曲霉提取液中含有的__________可水解果膠,從而使果汁澄清。固定化柱中的石英砂通過(guò)__________方式將酶固定化,酶被固定后用蒸餾水洗滌固定化柱是為了除去__________。
(2)實(shí)驗(yàn)中,操作流程A和B的先后次序?yàn)開(kāi)_________。在蘋果汁澄清過(guò)程中,應(yīng)關(guān)閉的流速調(diào)節(jié)閥是__________。要測(cè)定從固定化柱流出的蘋果汁中是否還有果膠,可取一定量的果汁與等量的__________混合,如果出現(xiàn)____________________________現(xiàn)象,說(shuō)明果膠還沒(méi)有被完全水解。為使果膠完全水解,應(yīng)將流速調(diào)__________。
(3)實(shí)驗(yàn)后,將洗滌過(guò)的固定化柱在低溫環(huán)境中保存若干天,該固定化柱仍可用于蘋果汁制作實(shí)驗(yàn),說(shuō)明固定化酶可被__________使用。
解析:(1)KMnO4具有消毒作用,可用于清洗蘋果和葡萄等,將吸附在這些水果表面的微生物清洗掉;從黑曲霉和蘋果青霉中可以提取得到果膠酶;石英砂可以通過(guò)吸附的方法將酶固定化,常用的固定化方法還有共價(jià)偶聯(lián)法、交聯(lián)法和包埋法。通過(guò)吸附固定酶后,總有少量酶沒(méi)有被固定住,所以要用蒸餾水洗滌固定化柱,以洗去沒(méi)有固定的酶,以免影響實(shí)驗(yàn)效果。(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要先獲得果膠酶,把果膠酶通過(guò)吸附法固定在石英砂上,再將石英砂裝柱,然后向固定化柱中加蘋果汁。果膠酶裝柱后,就應(yīng)關(guān)閉閥1。根據(jù)果膠不溶于乙醇,可以鑒定是否有果膠的存在。流速減慢后,果膠酶可以更充分地催化分解果膠。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后可以用一定量的蒸餾水洗滌固定化柱,低溫環(huán)境中保存固定化柱,幾天后仍可重復(fù)利用。
答案:(1)消毒 果膠酶 吸附 未被固定的酶等
(2)A→B 閥1 乙醇 渾濁(沉淀) 慢
(3)重復(fù)
13.為了進(jìn)一步增強(qiáng)洗衣粉對(duì)血漬、奶漬、油污、土豆泥等衣物上常見(jiàn)污垢的去除能力,洗衣粉中常常會(huì)添加各種酶類。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題:
(1)根據(jù)衣物上常見(jiàn)的污垢,加酶洗衣粉中添加的酶類有堿性蛋白酶、________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________。
(2)堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的________。
(3)如表所示為加酶洗衣粉的包裝袋上的產(chǎn)品說(shuō)明,根據(jù)你所學(xué)習(xí)的有關(guān)知識(shí),解釋注意事項(xiàng)。
注意事項(xiàng)
請(qǐng)將本品置于陰涼、干燥處,避熱、避濕、避光。
不慎濺入眼中,及時(shí)用水沖洗。
水溫以30~50為宜,切忌用70以上的熱水。
___________________________________________________。
___________________________________________________。
(4)下面是有關(guān)加酶洗衣粉洗滌效果的探究實(shí)驗(yàn),請(qǐng)據(jù)表回答下列問(wèn)題:
該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了______________________ __________________________________________________原則。
若1號(hào)實(shí)驗(yàn)組洗凈所需時(shí)間接近7 min,請(qǐng)分析最可能的原因: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:(1)根據(jù)酶催化作用的專一性特點(diǎn),血漬、奶漬的主要成分是蛋白質(zhì),油污的主要成分為脂肪,土豆泥的主要成分是淀粉和纖維素,因此,洗衣粉中需要加入的酶類有堿性蛋白酶、堿性脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶。(2)血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下水解成多肽(氨基酸)。由于洗衣粉中含有堿性蛋白酶,能催化水解眼角膜上的蛋白質(zhì),所以濺入眼中會(huì)損傷眼角膜;酶的催化效果受溫度影響,30~50是洗衣粉中酶的適宜溫度范圍,溫度過(guò)高則會(huì)使酶變性而失去活性,因此切忌用70以上的熱水。(4)實(shí)驗(yàn)1、2為一組對(duì)照,探究加酶洗衣粉的效果;實(shí)驗(yàn)1、3為一組對(duì)照,探究溫度對(duì)酶活性的影響,這體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的對(duì)照原則和單一變量原則。如果1號(hào)實(shí)驗(yàn)組洗凈所需時(shí)間接近7 min,即與普通洗衣粉效果一樣。說(shuō)明洗衣粉中酶失效。
答案:(1)堿性脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶
(2)多肽(氨基酸)
(3)洗衣粉中含有堿性蛋白酶,濺入眼中會(huì)損傷眼角膜 酶的催化效果受溫度的影響,30~50是洗衣粉中酶的適宜溫度范圍
(4)單一變量原則、對(duì)照 洗衣粉中酶失效
14.某一實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué),欲通過(guò)制備固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行葡萄糖溶液發(fā)酵實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)材料及用具齊全。
(1)酵母細(xì)胞的固定化采用的方法是________。
(2)請(qǐng)完善該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在制備固定化酵母細(xì)胞過(guò)程的步驟:
配制氯化鈣溶液時(shí)應(yīng)用蒸餾水。
海藻酸鈉溶液應(yīng)用________加熱。
海藻酸鈉溶液必須________才能加入酵母細(xì)胞。
注射器中的海藻酸鈉和酵母細(xì)胞的混合物應(yīng)滴入________中形成________。
(3)
該實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置來(lái)進(jìn)行葡萄糖發(fā)酵。
為使該實(shí)驗(yàn)中所用到的固定化酵母細(xì)胞可以反復(fù)運(yùn)用,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,一定要在________條件下進(jìn)行。
加入反應(yīng)液后的操作是關(guān)閉________________。
裝置的長(zhǎng)導(dǎo)管起到什么作用?_________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:由于細(xì)胞過(guò)大,難以被吸附或結(jié)合,因此多采用包埋法進(jìn)行固定化。操作過(guò)程中,必須等海藻酸鈉溶液冷卻后才能將其與酵母細(xì)胞混合,否則酵母細(xì)胞會(huì)在高溫下死亡。酵母菌利用葡萄糖發(fā)酵的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生CO2,為減小裝置中的壓力,應(yīng)及時(shí)將其排出。
答案:(1)包埋法
(2)小火或間斷 冷卻至室溫 氯化鈣溶液 凝膠珠
(3)無(wú)菌 活塞1和活塞2 釋放CO2,減小反應(yīng)柱內(nèi)壓力并可防止其他微生物污染