204届高三生物金榜频道一轮课件：选修专题3酶的应用.pptVIP

【解析】本题考查固定化酵母细胞与发酵的基础知识。 (1)活化啤酒酵母细胞,目的是让休眠状态的啤酒酵母细胞恢复到生活状态。配制海藻酸钠溶液时,加热时要用小火或间断加热,反复几次。将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温后,才能加入活化的酵母细胞,目的是防止高温杀死啤酒酵母细胞。 (2)海藻酸钠与啤酒酵母细胞形成了凝胶珠,其中海藻酸钠的主要作用是固定啤酒酵母细胞。题中描述的固定化啤酒酵母细胞的方法称为包埋法,形成的凝胶珠颜色为浅黄色。 (3)与固定化酶相比,固定化酵母细胞能省去酶的分离、提纯等工序,同时酶的活性更稳定。 答案:(1)让处于休眠状态的啤酒酵母细胞恢复到生活状态　用小火或间断加热,反复几次　防止高温杀死啤酒酵母细胞 (2)固定啤酒酵母细胞　包埋法　浅黄 (3)省去酶的分离、提纯等工序,同时酶的活性更稳定 2.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 制作方法 化学结合固定化、物理吸附固定化 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、小分子) 小分子物质 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 反应物不易与酶接触,尤其是大分子物质,反应效率下降 优点 催化效率高、耗能低、低污染 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 实例 果胶酶 固定化葡萄糖异构酶 固定化酵母细胞 【高考警示】 固定化实验中的易错点总结 (1)海藻酸钠溶液的浓度对包埋酵母细胞数量的影响: ①海藻酸钠溶液浓度过高,将很难形成凝胶珠; ②浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少。 (2)海藻酸钠溶液配制注意事项: ①海藻酸钠溶化时要用小火或间断加热,避免海藻酸钠发生焦糊; ②将溶化后的海藻酸钠先冷却至室温,再与酵母细胞混合,避免高温杀死酵母细胞; ③固定化酵母细胞时,应将海藻酸钠酵母细胞的混合液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中,而不是注射,以免影响凝胶珠的形成。 【典例2】某实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程如下: ①活化酵母细胞:称取定量干酵母与定量蒸馏水混合并搅拌,使酵母细胞活化; ②配制CaCl2溶液:将无水CaCl2溶解在定量蒸馏水中,配制成一定浓度的CaCl2溶液; ③配制海藻酸钠溶液:用定量的海藻酸钠直接溶解在定量的蒸馏水中,配制成溶液; ④海藻酸钠溶液和酵母细胞混合:将活化的酵母细胞迅速加入刚配制成的海藻酸钠溶液中,充分搅拌混合均匀; ⑤固定化酵母细胞:用注射器以恒定的速度缓慢将海藻酸钠和酵母细胞混合液滴加到配制好的CaCl2溶液中,观察凝胶珠的形成。 (1)请你改正其中两处错误的操作: 第一处:　 ; 第二处:　 。 (2)刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30 min左右,目的是 　 。 (3)如果制作的凝胶珠颜色过浅,呈白色,则说明海藻酸钠浓度 　　　　(填“过低”或“过高”)。 (4)研究发现,固定化强度强的酵母颗粒发酵效果好,且稳定性高、使用寿命长。某机构利用上述装置,将2%、2.5%、3%的海藻酸钠分别用2%、3%、4%的X溶液进行凝胶化处理,所得到的固定化酵母颗粒的强度及在28℃下发酵48 h后的酒精产量见表: 可以看出,随着X溶液浓度的增加,　　　　增加;凝胶固定化效果较好的海藻酸钠与X溶液的浓度分别是　　　　、　　　　。 海藻酸钠(%) 2 2.5 3 2 2.5 3 2 2.5 3 X溶液(%) 2 2 2 3 3 3 4 4 4 固定化强度 (g/30个) 930 950 990 1 030 1 100 1 140 1 170 1 170 1 160 酒精量(%) 6.7 6.5 6.5 6.7 6.4 6.2 6.7 6.4 6.3 【解析】(1)③海藻酸钠的溶化应小火或间断加热,至完全溶化。溶化后冷却至室温再加入已活化的酵母细胞,否则会杀死酵母细胞。 (2)刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30 min左右,目的是让凝胶珠形成稳定的结构。 (3)凝胶珠颜色过浅,呈白色,说明海藻酸钠浓度过低。 (4)从表中可以看出,随X溶液浓度的增加,酵母颗粒的固定化强度增加,且固定化效果较好的海藻酸钠的浓度是2%,X溶液的浓度是4%。 答案:(1)③海藻酸钠溶解应小火或间断加热至完全溶化　④海藻酸钠溶液应冷却至室温再加入已活化的酵母细胞 (2)让凝胶珠形成稳定的结构　(3)过低 (4)固定化强度