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高二生物必修三酵母细胞的固定化知识点
一、实验原理
1.酵母菌的细胞呼吸
酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，表达式为：C6H12O6+O2→CO2+H2O+能量
酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，表达式为：C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量
2.酵母菌发酵的好环境
酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活：在有氧时，酵母菌大量繁殖，但是不起到发酵效果;在无氧时，繁殖速度减慢，但是此时可以进行发酵。在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵。20℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵的好温度是在18℃～25℃，pH最好是弱酸性。
3.醋酸菌好氧性细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇(酒精)氧化成醋酸。表达式为：C2H5OH→CH3COOH+H2O;当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
醋酸菌生长的好温度是在30℃～35℃
二、实验步骤
1.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。
2. 取葡萄500 g，去除枝梗和腐烂的子粒。
3. 用清水冲洗葡萄1～2遍除去污物，注意不要反复多次冲洗。
4. 用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中或将葡萄打成浆后，用洁净的纱布过滤至发酵瓶中，盖好瓶盖。如果没有合适的发酵装置，可以用500 mL的塑料瓶替代，但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。
5. 将发酵瓶置于适宜的温度下发酵。
6. 由于发酵旺盛期CO2的产量非常大，因此需要及时排气，防止发酵瓶爆裂。如果使用简易的发酵装置，如瓶子(最好选用塑料瓶)，每天要拧松瓶盖2～4次，进行排气。
7. 10 d以后，可以开始进行取样检验工作。例如，可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。
8. 当果酒制成以后，可以在发酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后将装置转移至30～35 ℃的条件下发酵，适时向发酵液中充气。如果找不到醋酸菌菌种或醋曲，可尝试自然接种，但效果不是很好。如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶口盖上纱布，以减少空气中尘土等的污染。
高二生物必修三酵母细胞的固定化习题
1.酶的固定方法不包括( )。
A.将酶吸附在固体表面上 B.将酶相互连接起来
C.将酶包埋在细微网格里 D. 将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉中的酶
2.下列关于酶制剂的叙述错误的是( )。
A. 酶制剂是包含酶的制品 B.包内酶和包外酶均可用于制成酶制品
C.酶制品的生产包括酶的生产、提取、分离纯化和固定化等
D.固定化细胞不属于酶制剂
3.如果反应物是大分子物质，采用那种方法催化受限制( )。
A.直接使用酶B.使用化学方法结合的酶C.使用固定化细胞D.用物理吸附法固定的酶
4. 关于固定化酶的叙述不正确的是 ( )。
A. 既能与反应物接触，又能与反应物分离 B.固定在载体上的酶可被反复利用
C.可催化一系列反应 D.酶的活性和稳定性受到限制
5.下列关于酶的叙述中正确的是( )。
A. 酶都提取于动植物细胞 B.酶制剂能够重复利用
C.果酒和果汁能够用酶制剂澄清 D.酶固定后称为酶制剂
6.对配制海藻酸钠溶液的叙述不准确的是( )。
A.加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环B.海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量
C.海藻酸钠的浓度过高，易形成凝胶珠
D.海藻酸钠的浓度过低，形成凝胶珠内包埋细胞过少
7.目前，日用化工厂大量生产的酶制剂，其中的酶大都来自
A.化学合成 B动物体内 C植物体内 D微生物体内
8.高果糖浆生产需要的酶是
A.葡萄糖异构酶 B.蔗糖酶 C.麦芽糖酶 D.果糖酶
9.将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态，下面加快的一项是
A.CO2的释放 B.丙酮酸的氧化 C.葡萄糖的利用 D.ATP的形成
10.下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是
A.琼脂糖 B.醋酸纤维素 C.聚丙烯酰胺 D.聚乙烯树脂
11.在固定化细胞技术中，从操作角度考虑， 方法更容易; 方法对酶活性的影响小;如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应选择 方法;如果反应物是大分子，应选择 方法。
12.凝胶珠的颜色是 ;形状是 。
13.利用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液， (填有或无)气泡产生： (填有或无)酒精产生。
14.酵母菌与人们的日常生活密切相关，也是现代生物技术研究常用的模式生物，生物兴趣小组对此进行了下列研究。请你根据他们的研究内容回答酵母细胞的固定化问题：
(1)在制备固定化酵母细胞过程中，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温，才能加入已
活化的酵母菌，原因是 。
(2)如果在CaCl2溶液中形成的凝胶珠颜色过浅，说明 。
(3)本实验所用的固定化技术是包埋法，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是 。
(4)利用固定化酵母细胞进行酒精发酵，与直接接种酵母菌相比较有哪些优点?(说出两点)
15.某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。
(1)酵母细胞的固定采用的方法是
(2)该实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程为：
A. 使干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母菌活化;
B.将无水CaCl2溶解在自来水中，配成CaCl2溶液;
C.用酒精灯大火连续加热配制海藻酸钠溶液;
D.向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀;
E.将与酵母混匀的海藻酸钠液注入蒸馏水中，观察凝胶珠形成。
请你改正其中错误的操作：(写出4点)
(3)该实验小组用如右图所示的装置来进行葡萄糖发酵
①请指出标号为a、b的名称：a、 ，b、
②从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是 。
③为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复使用，实验过程一定要在 条件下进行。
④加入反应液后的操作是 。
⑤装置的长导管起到什么作用? 。
(4)实验过程中，可能会观察到的现象：
16.【变式训练】下面是制备固定化酵母细胞的操作过程，请你指出有哪几项错误，并改正。
(1)酵母细胞的活化：称取1 g干酵母，放入50mL的小烧杯中，加入蒸馏水10mL，用精灯加热，且边加热边搅拌，混匀成糊状，放置1h左右，使其活化。
(2)配制物质的量浓度为0.05mil/L的CaCl溶液。
(3)配制海藻酸钠溶液。称取0.7 g海藻酸钠，放入50mL的小烧杯中，加入10mL水，搅拌直到完全溶化，用蒸馏水定容至10 mL。
(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞混合。将溶化好的海藻酸钠溶液立即加入已活化的酵母细胞，充分搅拌混匀，再转移到注射器中。
(5)固定化酵母细胞。迅速将注射器中的溶液注入到制好的CaCl2溶液中，观察到液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠后，迅速将其取出。
