2020版高中生物 第3章 生物科学与工业 3.2 酶在工业生产中的应用课时作业 新人教版选修2

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3.2 酶在工业生产中的应用

[课时作业]·达标

一、选择题

1.在生命活动中，酶是不可缺少的生物催化剂，以下四种酶的作用部位分别是( ) ①转氨酶 ②解旋酶 ③肽酶 ④ATP水解酶 A.氨基、氢键、肽键、高能磷酸键 B.氨基、脱氧核苷酸、多肽、ADP C.氨基、氢键、羧基、腺苷 D.氢键、肽键、氨基酸、磷酸基因

解析 根据各种酶的作用特点，然后再组合即可，具体来说，转氨酶转移氨基，解旋酶使DNA分子的氢键断开，肽酶使多肽变成氨基酸，ATP水解酶使ATP分解为ADP和Pi。 答案 A

2.探究温度对果胶酶活性的影响、pH对酶活性的影响、果胶酶的用量三个实验中，实验变量依次为( ) A.温度、酶活性、酶用量 B.苹果泥用量、pH、果汁量 C.反应时间、酶活性、酶用量 D.温度、pH、果胶酶用量

解析 首先要明确实验变量、反应变量等基本概念，在此基础上，针对三个探究实验进行分析。实验一为探究果胶酶的最适温度，实验二为探究果胶酶的最适pH。实验三为探究果胶酶的最适用量，从而选出正确选项D。 答案 D

3.加酶洗衣粉中含有的常见酶类为( ) A.蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶 B.蛋白酶、脂肪酶、肽酶、纤维素酶 C.脂肪酶、肽酶、淀粉酶、纤维素酶 D.蛋白酶、淀粉酶、麦芽糖酶、肽酶 答案 A

4.下列关于固定化酶技术的说法中，正确的是( )

A.固定化酶技术就是固定反应物，将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.固定化酶是将酶固定在一定空间内的技术

解析 固定化酶是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术，其优点是酶被定位或限制在一定的空间范围内，可重复利用，不足之处是无法同时催化一系列的酶促反应。 答案 D

5.常用的包埋法固定化细胞，需用到不溶于水的多孔性载体。下列不能作载体的是( )

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A.琼脂糖 C.海藻酸钠

解析 蔗糖不能作为载体使用。 答案 B

B.蔗糖 D.明胶

6.下列关于酶工程及其应用的叙述中，正确的是( ) A.酶都提取于动植物细胞 B.酶制剂都能够重复利用 C.果汁和果酒能够用酶制剂澄清 D.酶固定化后称为酶制剂

解析 酶的生产有提取法、发酵法和化学合成法等；酶制剂固定化以后才能被重复利用；果汁和果酒可用果胶酶来澄清；酶分离提纯后加入填充剂和稳定剂以后称为酶制剂。 答案 C

7.某学生进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的课题研究。他的实验设计如下：①设置两组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉；②两组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部设置为相同；③根据污渍去除程度得出结果。对这个实验的评价，正确的是( ) A.未设置对照实验 C.没有自变量 答案 A

8.下列关于淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶的说法中，不正确的是( ) A.淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶的化学本质均为蛋白质

B.淀粉酶生产的历史长，用途广，是工业生产中最重要的一类酶 C.在植物细胞杂交中需要应用纤维素酶 D.蛋白酶不能水解淀粉酶和纤维素酶

解析 由于淀粉酶、纤维素酶的化学本质均为蛋白质，故蛋白酶能够水解淀粉酶和纤维素酶，因此D项不正确。 答案 D

9.酶工程中酶制剂的生产按顺序排列为( )

①酶的分离纯化 ②酶的固定化 ③酶的生产 ④酶的提取 A.①③②④ C.③④①②

B.③②①④ D.④①②③ B.无关变量设置太多 D.因变量不能描述

解析 酶制剂的生产包括酶的生产、提取、分离纯化和固定化等。人们提供必要的条件，利用微生物发酵来生产酶的过程，叫做酶的生产。微生物发酵生产的酶种类很多，但是每种酶在培养液中的含量却很低，因此需要提取。提取液中含有多种酶、细胞代谢产物和细胞碎片等，要想获得所需要的某一种酶，就必须再进行酶的分离和纯化。为防止反应结束后酶制剂与产物混合在一起，又可以反复使用酶制剂，可以将酶进行固定化。

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答案 C

10.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

解析 固定化酶是采用包埋法、化学结合法或物理吸附法将酶固定在一定载体上，所以固定化酶不能自由出入依附的载体。 答案 C

11.下列属于氧化还原酶的是 ( )

①乙醇脱氢酶 ②琥珀酸脱氢酶 ③淀粉酶 ④丙酮酸羧化酶 ⑤谷丙转氨酶 ⑥葡萄糖磷酸异构酶 A.①③ C.⑤⑥

解析 脱氢酶属于氧化还原酶。 答案 D

12.下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是( ) A.可用包埋法制备固定化酵母细胞 B.反应产物对固定化酶的活性没有影响 C.葡萄糖异构酶固定前后专一性不同

D.固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应

解析 固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法(交联法)，由于细胞相对于酶来说更大，难以被吸附或结合，因此多采用包埋法，A项正确；某些反应产物可能与酶结合，致使酶的结构产生变化，从而改变酶的催化活性，B项错误；固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上，实现酶的反复利用，并提高酶稳定性，而酶的各项特性(如高效性、专一性和作用条件的温和性)依然保持，C项错误；固定化细胞能催化某些特定反应底物的一系列反应，但不能催化各种底物的一系列反应，D项错误。 答案 A

13.(多选)图甲表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图乙是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述正确的是( )

B.③④ D.①②

A.刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液 B.图甲中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠

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C.图乙发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母菌充分接触 D.图甲中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图乙装置中

解析 刚溶化的海藻酸钠温度很高，迅速与活化的酵母菌混合直接就把酵母菌烫死了，无法再进行酒精发酵。溶化的海藻酸钠应冷却至室温后与活化的酵母菌混合，A项错误。海藻酸钠与酵母菌混合液应滴入CaCl2溶液中，以制备凝胶珠；凝胶珠用蒸馏水冲洗2～3次后，再转移到发酵装置中；搅拌可使酵母菌与培养液充分接触，有利于发酵的顺利进行，故B、C、D项正确。 答案 BCD 二、非选择题

14.下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤：酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。 请回答：

(1)在________状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复________状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时________。固定化细胞技术一般采用________法，而固定化酶常用________和________法。

(2)影响实验成败的关键步骤是________。海藻酸钠溶化过程的注意事项是________。如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠包埋的酵母细胞数目________。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明________。 (3)该实验中CaCl2溶液的作用是______________________。

解析 (1)在缺水时，微生物通常处于休眠状态，活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常状态。因为酵母细胞活化时体积增大，故活化前应选择足够大的容器。固定化细胞技术一般采用包埋法，而固定化酶常用化学结合法和物理吸附法。(2)配制海藻酸钠溶液是影 响实验成败的关键步骤，配制过程中要小火加热并不断搅拌，以免焦糊。如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目较少。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明海藻酸钠浓度偏高，制作失败。(3)该实验中CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠胶体发生聚沉，形成凝胶珠。

答案 (1)缺水 正常 体积会增大(增多) 包埋 化学结合法 物理吸附 (2)配制海藻酸钠溶液 小火加热(小火间断加热)并不断搅拌 较少 (海藻酸钠浓度偏高)制作失败 (3)使胶体聚沉(或形成稳定的结构)

15.某果酒厂生产的产品，时间一长会出现沉淀，造成产品滞销。已知造成沉淀的物质是蛋白质，该酒厂提出了两种解决方案：①在酒中加入少量蛋白酶；②在酒中加入少量氨基酸氧化酶。 (1)________方案合理，原因是___________________________。 (2)________方案不合理，原因是_________________________。

解析 这是一道联系生产实际的试题。要解决酒浑浊的问题，就要使沉淀物分解。已知沉淀物是蛋白质，就应在酒中加入少量蛋白酶，使蛋白质分解，消除沉淀。氨基酸氧化酶不能催化蛋白质分解，反而催化氨基酸分解，不能达到目的。

答案 (1)① 蛋白酶能水解蛋白质，既能消除沉淀，又保存了营养成分 (2)② 氨基酸氧化酶不能水解蛋白质，不能消除沉淀，还会分解营养成分氨基酸 16.下图是酶工程基本过程图解。请回答下列问题。