高二生物必修三酵母細胞的固定化知識點及習題
高二生物必修三酵母細胞的固定化知識點
一、實驗原理
1.酵母菌的細胞呼吸
酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖，表示式為：C6H12O6+O2→CO2+H2O+能量
酵母菌進行無氧呼吸產生酒精和二氧化碳，表示式為：C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量
2.酵母菌發酵的好環境
酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生活：在有氧時，酵母菌大量繁殖，但是不起到發酵效果;在無氧時，繁殖速度減慢，但是此時可以進行發酵。在利用酵母菌發酵時最好是先通入足夠的無菌空氣在有氧環境下一段時間使其繁殖，再隔絕氧氣進行發酵。20℃左右最適合酵母菌繁殖，酒精發酵的好溫度是在18℃～25℃，pH最好是弱酸性。
3.醋酸菌好氧性細菌，當缺少糖源時和有氧條件下，可將乙醇(酒精)氧化成醋酸。表示式為：C2H5OH→CH3COOH+H2O;當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸。
醋酸菌生長的好溫度是在30℃～35℃
二、實驗步驟
1.對發酵瓶、紗布、榨汁機、盛葡萄汁的器皿等實驗用具進行清洗並消毒。先用溫水反覆沖洗幾次,再用體積分數為75%的酒精擦拭消毒，晾乾待用。
2. 取葡萄500 g，去除枝梗和腐爛的子粒。
3. 用清水沖洗葡萄1～2遍除去汙物，注意不要反覆多次沖洗。
4. 用榨汁機榨取葡萄汁後，將其裝入發酵瓶中或將葡萄打成漿後，用潔淨的紗布過濾至發酵瓶中，蓋好瓶蓋。如果沒有合適的發酵裝置，可以用500 mL的塑膠瓶替代，但注入的果汁量不要超過塑膠瓶總體積的2/3。
5. 將發酵瓶置於適宜的溫度下發酵。
6. 由於發酵旺盛期CO2的產量非常大，因此需要及時排氣，防止發酵瓶爆裂。如果使用簡易的發酵裝置，如瓶子(最好選用塑膠瓶)，每天要擰鬆瓶蓋2～4次，進行排氣。
7. 10 d以後，可以開始進行取樣檢驗工作。例如，可以檢驗酒味、酒精的含量、進行酵母菌的鏡檢等工作。
8. 當果酒製成以後，可以在發酵液中加入醋酸菌或醋曲，然後將裝置轉移至30～35 ℃的條件下發酵，適時向發酵液中充氣。如果找不到醋酸菌菌種或醋曲，可嘗試自然接種，但效果不是很好。如果沒有充氣裝置，可以將瓶蓋開啟，在瓶口蓋上紗布，以減少空氣中塵土等的汙染。
高二生物必修三酵母細胞的固定化習題
1.酶的固定方法不包括( )。
A.將酶吸附在固體表面上 B.將酶相互連線起來
C.將酶包埋在細微網格里 D. 將酶製成固體酶製劑，如加酶洗衣粉中的酶
2.下列關於酶製劑的敘述錯誤的是( )。
A. 酶製劑是包含酶的製品 B.包內酶和包外酶均可用於製成酶製品
C.酶製品的生產包括酶的生產、提取、分離純化和固定化等
D.固定化細胞不屬於酶製劑
3.如果反應物是大分子物質，採用那種方法催化受限制( )。
A.直接使用酶B.使用化學方法結合的酶C.使用固定化細胞D.用物理吸附法固定的酶
4. 關於固定化酶的敘述不正確的是 ( )。
A. 既能與反應物接觸，又能與反應物分離 B.固定在載體上的酶可被反覆利用
C.可催化一系列反應 D.酶的活性和穩定性受到限制
5.下列關於酶的敘述中正確的是( )。
A. 酶都提取於動植物細胞 B.酶製劑能夠重複利用
C.果酒和果汁能夠用酶製劑澄清 D.酶固定後稱為酶製劑
6.對配製海藻酸鈉溶液的敘述不準確的'是( )。
A.加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環B.海藻酸鈉的濃度涉及固定化細胞的質量
C.海藻酸鈉的濃度過高，易形成凝膠珠
D.海藻酸鈉的濃度過低，形成凝膠珠內包埋細胞過少
7.目前，日用化工廠大量生產的酶製劑，其中的酶大都來自
A.化學合成 B動物體內 C植物體內 D微生物體內
8.高果糖漿生產需要的酶是
A.葡萄糖異構酶 B.蔗糖酶 C.麥芽糖酶 D.果糖酶
9.將酵母菌的培養液由富氧狀態變為缺氧狀態，下面加快的一項是
A.CO2的釋放 B.丙酮酸的氧化 C.葡萄糖的利用 D.ATP的形成
10.下列不是用於包埋法固定化細胞的載體是
A.瓊脂糖 B.醋酸纖維素 C.聚丙烯醯胺 D.聚乙烯樹脂
11.在固定化細胞技術中，從操作角度考慮， 方法更容易; 方法對酶活性的影響小;如果想將微生物的發酵過程變成連續的酶反應，應選擇 方法;如果反應物是大分子，應選擇 方法。
12.凝膠珠的顏色是 ;形狀是 。
13.利用固定化酵母細胞發酵葡萄糖溶液， (填有或無)氣泡產生： (填有或無)酒精產生。
14.酵母菌與人們的日常生活密切相關，也是現代生物技術研究常用的模式生物，生物興趣小組對此進行了下列研究。請你根據他們的研究內容回答酵母細胞的固定化問題：
(1)在製備固定化酵母細胞過程中，溶化好的海藻酸鈉溶液要冷卻至室溫，才能加入已
活化的酵母菌，原因是 。
(2)如果在CaCl2溶液中形成的凝膠珠顏色過淺，說明 。
(3)本實驗所用的固定化技術是包埋法，而製備固定化酶則不宜用此方法，原因是 。
(4)利用固定化酵母細胞進行酒精發酵，與直接接種酵母菌相比較有哪些優點?(說出兩點)
15.某一實驗小組的同學，欲透過製備固定化酵母細胞進行葡萄糖溶液發酵實驗，實驗材料及用具齊全。
(1)酵母細胞的固定採用的方法是
(2)該實驗小組的同學製備固定化酵母細胞的過程為：
A. 使乾酵母與蒸餾水混合並攪拌，使酵母菌活化;
B.將無水CaCl2溶解在自來水中，配成CaCl2溶液;
C.用酒精燈大火連續加熱配製海藻酸鈉溶液;
D.向剛溶化好的海藻酸鈉溶液中加入已活化的酵母細胞，充分攪拌並混合均勻;
E.將與酵母混勻的海藻酸鈉液注入蒸餾水中，觀察凝膠珠形成。
請你改正其中錯誤的操作：(寫出4點)
(3)該實驗小組用如右圖所示的裝置來進行葡萄糖發酵
①請指出標號為a、b的名稱：a、 ，b、
②從上端漏斗中加入反應液的濃度不能過高的原因是 。
③為使該實驗中所用到的固定化酵母細胞可以反覆使用，實驗過程一定要在 條件下進行。
④加入反應液後的操作是 。
⑤裝置的長導管起到什麼作用? 。
(4)實驗過程中，可能會觀察到的現象：
16.【變式訓練】下面是製備固定化酵母細胞的操作過程，請你指出有哪幾項錯誤，並改正。
(1)酵母細胞的活化：稱取1 g乾酵母，放入50mL的小燒杯中，加入蒸餾水10mL，用精燈加熱，且邊加熱邊攪拌，混勻成糊狀，放置1h左右，使其活化。
(2)配製物質的量濃度為0.05mil/L的CaCl溶液。
(3)配製海藻酸鈉溶液。稱取0.7 g海藻酸鈉，放入50mL的小燒杯中，加入10mL水，攪拌直到完全溶化，用蒸餾水定容至10 mL。
(4)海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合。將溶化好的海藻酸鈉溶液立即加入已活化的酵母細胞，充分攪拌混勻，再轉移到注射器中。
(5)固定化酵母細胞。迅速將注射器中的溶液注入到制好的CaCl2溶液中，觀察到液滴在CaCl2溶液中形成凝膠珠後，迅速將其取出。
高二生物必修三酵母細胞的固定化知識點