聚丙烯腈纖維的生物合成途徑考核試卷

聚丙烯腈纖維的生物合成途徑考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在評(píng)估考生對(duì)聚丙烯腈纖維生物合成途徑的理解程度，涵蓋基本概念、合成步驟及調(diào)控機(jī)制等方面的知識(shí)。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，首先發(fā)生的反應(yīng)是（）。

A.脫氨反應(yīng)

B.羧化反應(yīng)

C.氧化反應(yīng)

D.氨基化反應(yīng)

2.丙烯腈的化學(xué)式為（）。

A.CH2=CH-CN

B.CH3-CH2-CN

C.CH3-CH-CN

D.CH2=CH-CH2-CN

3.在聚丙烯腈纖維的生物合成中，L-丙氨酸是（）的前體。

A.丙烯酸

B.丙烯腈

C.丙氨酸

D.碳酸

4.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，L-丙氨酸轉(zhuǎn)化為丙烯酸的過(guò)程稱(chēng)為（）。

A.氨基化

B.羧化

C.氧化

D.脫氨

5.在聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，L-丙氨酸的羧化反應(yīng)是由（）酶催化的。

A.羧化酶

B.氨基轉(zhuǎn)移酶

C.脫氨酶

D.氧化酶

6.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，丙烯腈的聚合反應(yīng)是在（）條件下進(jìn)行的。

A.常溫常壓

B.高溫高壓

C.高溫低壓

D.低溫低壓

7.聚丙烯腈纖維的物理性質(zhì)主要取決于（）。

A.單體的結(jié)構(gòu)

B.聚合物的分子量

C.聚合物的分子量分布

D.以上都是

8.聚丙烯腈纖維的力學(xué)性能主要受到（）的影響。

A.分子鏈的排列

B.聚合物的結(jié)晶度

C.聚合物的交聯(lián)度

D.以上都是

9.聚丙烯腈纖維的耐熱性能主要取決于（）。

A.分子鏈的排列

B.聚合物的結(jié)晶度

C.聚合物的交聯(lián)度

D.以上都是

10.聚丙烯腈纖維的耐化學(xué)性能主要取決于（）。

A.分子鏈的排列

B.聚合物的結(jié)晶度

C.聚合物的交聯(lián)度

D.以上都是

11.聚丙烯腈纖維的耐光性能主要取決于（）。

A.分子鏈的排列

B.聚合物的結(jié)晶度

C.聚合物的交聯(lián)度

D.以上都是

12.聚丙烯腈纖維的染色性能主要取決于（）。

A.分子鏈的排列

B.聚合物的結(jié)晶度

C.聚合物的交聯(lián)度

D.以上都是

13.聚丙烯腈纖維的力學(xué)性能可以通過(guò)（）來(lái)提高。

A.紡絲工藝

B.后處理工藝

C.以上都是

D.以上都不對(duì)

14.聚丙烯腈纖維的耐熱性能可以通過(guò)（）來(lái)提高。

A.紡絲工藝

B.后處理工藝

C.以上都是

D.以上都不對(duì)

15.聚丙烯腈纖維的耐化學(xué)性能可以通過(guò)（）來(lái)提高。

A.紡絲工藝

B.后處理工藝

C.以上都是

D.以上都不對(duì)

16.聚丙烯腈纖維的耐光性能可以通過(guò)（）來(lái)提高。

A.紡絲工藝

B.后處理工藝

C.以上都是

D.以上都不對(duì)

17.聚丙烯腈纖維的染色性能可以通過(guò)（）來(lái)提高。

A.紡絲工藝

B.后處理工藝

C.以上都是

D.以上都不對(duì)

18.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，丙烯酸是由（）合成的。

A.丙氨酸

B.丙烯腈

C.碳酸

D.氨

19.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，丙烯腈是由（）合成的。

A.丙氨酸

B.丙烯酸

C.碳酸

D.氨

20.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，丙氨酸是由（）合成的。

A.丙烯酸

B.丙烯腈

C.碳酸

D.氨

21.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，碳酸是由（）合成的。

A.丙氨酸

B.丙烯酸

C.碳酸

D.氨

22.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，氨是由（）合成的。

A.丙氨酸

B.丙烯酸

C.碳酸

D.氨

23.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，酶的活性主要受到（）的影響。

A.溫度

B.pH值

C.氧氣濃度

D.以上都是

24.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，溫度對(duì)酶活性的影響是（）。

A.溫度升高，酶活性增強(qiáng)

B.溫度升高，酶活性降低

C.溫度升高，酶活性先增強(qiáng)后降低

D.溫度升高，酶活性不變

25.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，pH值對(duì)酶活性的影響是（）。

A.pH值升高，酶活性增強(qiáng)

B.pH值升高，酶活性降低

C.pH值升高，酶活性先增強(qiáng)后降低

D.pH值升高，酶活性不變

26.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，氧氣濃度對(duì)酶活性的影響是（）。

A.氧氣濃度升高，酶活性增強(qiáng)

B.氧氣濃度升高，酶活性降低

C.氧氣濃度升高，酶活性先增強(qiáng)后降低

D.氧氣濃度升高，酶活性不變

27.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，底物濃度對(duì)酶活性的影響是（）。

A.底物濃度升高，酶活性增強(qiáng)

B.底物濃度升高，酶活性降低

C.底物濃度升高，酶活性先增強(qiáng)后降低

D.底物濃度升高，酶活性不變

28.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，產(chǎn)物濃度對(duì)酶活性的影響是（）。

A.產(chǎn)物濃度升高，酶活性增強(qiáng)

B.產(chǎn)物濃度升高，酶活性降低

C.產(chǎn)物濃度升高，酶活性先增強(qiáng)后降低

D.產(chǎn)物濃度升高，酶活性不變

29.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，抑制劑對(duì)酶活性的影響是（）。

A.抑制劑濃度升高，酶活性增強(qiáng)

B.抑制劑濃度升高，酶活性降低

C.抑制劑濃度升高，酶活性先增強(qiáng)后降低

D.抑制劑濃度升高，酶活性不變

30.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，激活劑對(duì)酶活性的影響是（）。

A.激活劑濃度升高，酶活性增強(qiáng)

B.激活劑濃度升高，酶活性降低

C.激活劑濃度升高，酶活性先增強(qiáng)后降低

D.激活劑濃度升高，酶活性不變

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.聚丙烯腈纖維生物合成過(guò)程中，以下哪些是前體物質(zhì)？（）

A.L-丙氨酸

B.丙氨酸

C.丙烯酸

D.碳酸

2.聚丙烯腈纖維的生物合成需要哪些步驟？（）

A.脫氨反應(yīng)

B.羧化反應(yīng)

C.氧化反應(yīng)

D.聚合反應(yīng)

3.聚丙烯腈纖維的物理性質(zhì)受到哪些因素的影響？（）

A.分子鏈的排列

B.聚合物的結(jié)晶度

C.聚合物的交聯(lián)度

D.單體的結(jié)構(gòu)

4.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，哪些條件會(huì)影響酶的活性？（）

A.溫度

B.pH值

C.氧氣濃度

D.底物濃度

5.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，哪些因素會(huì)影響聚合反應(yīng)？（）

A.反應(yīng)溫度

B.反應(yīng)壓力

C.催化劑種類(lèi)

D.反應(yīng)時(shí)間

6.聚丙烯腈纖維的耐熱性能可以通過(guò)哪些方法提高？（）

A.選擇耐高溫的單體

B.調(diào)整聚合工藝

C.增加交聯(lián)度

D.使用耐高溫的添加劑

7.聚丙烯腈纖維的力學(xué)性能可以通過(guò)哪些方法提高？（）

A.改善紡絲工藝

B.增加結(jié)晶度

C.使用添加劑

D.調(diào)整分子量分布

8.聚丙烯腈纖維的耐化學(xué)性能可以通過(guò)哪些方法提高？（）

A.選擇耐化學(xué)腐蝕的單體

B.增加交聯(lián)度

C.使用耐化學(xué)腐蝕的添加劑

D.改善紡絲工藝

9.聚丙烯腈纖維的染色性能可以通過(guò)哪些方法提高？（）

A.選擇易染色的單體

B.改善紡絲工藝

C.使用染料載體

D.調(diào)整分子量分布

10.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，哪些物質(zhì)是酶的底物？（）

A.L-丙氨酸

B.丙氨酸

C.丙烯酸

D.碳酸

11.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，哪些物質(zhì)是酶的產(chǎn)物？（）

A.丙烯酸

B.丙烯腈

C.碳酸

D.氨

12.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，哪些因素會(huì)影響聚合物的結(jié)晶度？（）

A.溫度

B.壓力

C.紡絲速度

D.添加劑種類(lèi)

13.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，哪些因素會(huì)影響聚合物的分子量分布？（）

A.反應(yīng)溫度

B.催化劑種類(lèi)

C.反應(yīng)時(shí)間

D.紡絲工藝

14.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，哪些因素會(huì)影響聚合物的交聯(lián)度？（）

A.紡絲工藝

B.后處理工藝

C.單體結(jié)構(gòu)

D.添加劑種類(lèi)

15.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，哪些因素會(huì)影響聚合物的力學(xué)性能？（）

A.分子鏈的排列

B.聚合物的結(jié)晶度

C.聚合物的交聯(lián)度

D.單體的結(jié)構(gòu)

16.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，哪些因素會(huì)影響聚合物的耐熱性能？（）

A.聚合物的結(jié)晶度

B.聚合物的交聯(lián)度

C.單體的結(jié)構(gòu)

D.添加劑種類(lèi)

17.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，哪些因素會(huì)影響聚合物的耐化學(xué)性能？（）

A.聚合物的交聯(lián)度

B.單體的結(jié)構(gòu)

C.添加劑種類(lèi)

D.紡絲工藝

18.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，哪些因素會(huì)影響聚合物的耐光性能？（）

A.聚合物的結(jié)晶度

B.聚合物的交聯(lián)度

C.單體的結(jié)構(gòu)

D.添加劑種類(lèi)

19.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，哪些因素會(huì)影響聚合物的染色性能？（）

A.聚合物的結(jié)晶度

B.聚合物的交聯(lián)度

C.單體的結(jié)構(gòu)

D.添加劑種類(lèi)

20.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，哪些因素會(huì)影響聚合物的力學(xué)性能？（）

A.分子鏈的排列

B.聚合物的結(jié)晶度

C.聚合物的交聯(lián)度

D.單體的結(jié)構(gòu)

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，首先發(fā)生的反應(yīng)是______反應(yīng)。

2.丙烯腈的化學(xué)式為_(kāi)_____。

3.在聚丙烯腈纖維的生物合成中，L-丙氨酸是______的前體。

4.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，丙烯酸轉(zhuǎn)化為丙烯腈的過(guò)程稱(chēng)為_(kāi)_____反應(yīng)。

5.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，L-丙氨酸的羧化反應(yīng)是由______酶催化的。

6.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，丙烯腈的聚合反應(yīng)是在______條件下進(jìn)行的。

7.聚丙烯腈纖維的物理性質(zhì)主要取決于______。

8.聚丙烯腈纖維的力學(xué)性能主要受到______的影響。

9.聚丙烯腈纖維的耐熱性能主要取決于______。

10.聚丙烯腈纖維的耐化學(xué)性能主要取決于______。

11.聚丙烯腈纖維的耐光性能主要取決于______。

12.聚丙烯腈纖維的染色性能主要取決于______。

13.聚丙烯腈纖維的力學(xué)性能可以通過(guò)______來(lái)提高。

14.聚丙烯腈纖維的耐熱性能可以通過(guò)______來(lái)提高。

15.聚丙烯腈纖維的耐化學(xué)性能可以通過(guò)______來(lái)提高。

16.聚丙烯腈纖維的耐光性能可以通過(guò)______來(lái)提高。

17.聚丙烯腈纖維的染色性能可以通過(guò)______來(lái)提高。

18.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，丙氨酸是由______合成的。

19.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，丙烯腈是由______合成的。

20.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，碳酸是由______合成的。

21.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，氨是由______合成的。

22.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，酶的活性主要受到______的影響。

23.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，溫度對(duì)酶活性的影響是______。

24.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，pH值對(duì)酶活性的影響是______。

25.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，氧氣濃度對(duì)酶活性的影響是______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫(huà)√，錯(cuò)誤的畫(huà)×）

1.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，L-丙氨酸可以直接轉(zhuǎn)化為丙烯腈。（）

2.聚丙烯腈纖維的物理性質(zhì)不受聚合工藝的影響。（）

3.聚丙烯腈纖維的力學(xué)性能主要取決于聚合物的分子量。（）

4.聚丙烯腈纖維的耐熱性能可以通過(guò)增加交聯(lián)度來(lái)提高。（）

5.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，酶的活性不受溫度的影響。（）

6.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，pH值的改變不會(huì)影響酶的活性。（）

7.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，氧氣濃度對(duì)酶活性沒(méi)有影響。（）

8.聚丙烯腈纖維的聚合反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)。（）

9.聚丙烯腈纖維的結(jié)晶度越高，其耐熱性能越好。（）

10.聚丙烯腈纖維的交聯(lián)度越高，其力學(xué)性能越好。（）

11.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，底物濃度對(duì)酶活性沒(méi)有影響。（）

12.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，產(chǎn)物濃度對(duì)酶活性沒(méi)有影響。（）

13.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，抑制劑可以提高酶的活性。（）

14.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，激活劑可以降低酶的活性。（）

15.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，單體的結(jié)構(gòu)對(duì)聚合物的性能沒(méi)有影響。（）

16.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，紡絲工藝對(duì)聚合物的性能沒(méi)有影響。（）

17.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，后處理工藝對(duì)聚合物的性能沒(méi)有影響。（）

18.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，L-丙氨酸的羧化反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)。（）

19.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，丙烯腈的聚合反應(yīng)是一個(gè)不可逆反應(yīng)。（）

20.聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，所有的酶都是蛋白質(zhì)。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述聚丙烯腈纖維生物合成的基本步驟，并解釋每個(gè)步驟中的關(guān)鍵反應(yīng)。

2.分析聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，哪些因素會(huì)影響酶的活性，并解釋其影響機(jī)制。

3.討論聚丙烯腈纖維的生物合成過(guò)程中，如何通過(guò)調(diào)整工藝條件來(lái)提高纖維的性能。

4.結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，闡述聚丙烯腈纖維在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例一：某生物技術(shù)公司正在開(kāi)發(fā)一種新型的聚丙烯腈纖維，該纖維需要在保持傳統(tǒng)聚丙烯腈纖維性能的基礎(chǔ)上，提高其耐紫外線性能。請(qǐng)分析以下情況，并給出建議：

-該公司已經(jīng)成功合成了具有特定結(jié)構(gòu)的新型聚丙烯腈單體。

-現(xiàn)有的聚合工藝條件適用于合成傳統(tǒng)聚丙烯腈纖維。

-后處理工藝包括熱處理和化學(xué)處理。

請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

(1)針對(duì)提高耐紫外線性能，你認(rèn)為應(yīng)該選擇哪種后處理工藝？為什么？

(2)如何通過(guò)調(diào)整聚合工藝來(lái)輔助提高纖維的耐紫外線性能？

(3)在熱處理和化學(xué)處理中，哪種方法可能對(duì)纖維的性能影響更大？請(qǐng)解釋。

2.案例二：某纖維生產(chǎn)企業(yè)計(jì)劃采用生物合成方法生產(chǎn)聚丙烯腈纖維，以降低生產(chǎn)成本和環(huán)境影響。已知該公司目前的生產(chǎn)流程包括以下步驟：

-利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)L-丙氨酸。

-通過(guò)化學(xué)合成將L-丙氨酸轉(zhuǎn)化為丙烯酸。

-通過(guò)聚合反應(yīng)將丙烯酸轉(zhuǎn)化為聚丙烯腈。

請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

(1)在上述生產(chǎn)流程中，哪個(gè)步驟最有可能成為提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵？為什么？

(2)如何通過(guò)優(yōu)化發(fā)酵過(guò)程來(lái)提高L-丙氨酸的產(chǎn)量和質(zhì)量？

(3)在聚合反應(yīng)中，哪些因素可能影響聚丙烯腈的分子量分布？如何控制這些因素以獲得均勻的分子量分布？

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.A

2.A

3.A

4.B

5.A

6.A

7.D

8.D

9.B

10.C

11.A

12.D

13.C

14.B

15.C

16.B

17.C

18.A

19.B

20.C

21.D

22.B

23.D

24.C

25.C

二、多選題

1.AD

2.ABD

3.ABD

4.ABCD

5.ABCD

6.ABCD

7.ABCD

8.ABCD

9.ABCD

10.ABCD

11.ABCD

12.ABCD

13.ABCD

14.ABCD

15.ABCD

16.ABCD

17.ABCD

18.ABCD

19.ABCD

20.ABCD

三、填空題

1.脫氨

2.CH2=CH-CN

3.丙烯酸

4.羧化

5.羧化

6.高溫高壓

7.單體的結(jié)構(gòu)

8.分子鏈的排列

9.聚合物的結(jié)晶度

10.聚合物的交聯(lián)度

11.聚合物的結(jié)晶度

12.聚合物的交聯(lián)度

13.紡絲工藝

14.后處理工藝

15.后處理工藝

16.紡絲工藝

17.添加劑種類(lèi)

18.丙烯酸

19.