Question

（11分）在20世紀(jì)50年代，酶已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，到了70年代又發(fā)明了固定化酶與固定化細(xì)胞技術(shù)。

(1)在實(shí)際生產(chǎn)中，固定化酶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是__________________。與固定化酶技術(shù)相比，固定化細(xì)胞技術(shù)固定的是_________________。

(2)制備固定化酵母細(xì)胞，常用的包埋材料是________，使用了下圖中方法[　]________(填出號(hào)碼及名稱(chēng))。

(3)制作固定化酵母菌細(xì)胞時(shí)，充分混合均勻的酵母細(xì)胞溶液可在飽和________溶液中形成凝膠珠。部分同學(xué)實(shí)驗(yàn)制得的凝膠珠不是圓形或橢圓形，其主要原因是__________________________________。

(4)用如圖所示的裝置來(lái)進(jìn)行葡萄糖發(fā)酵。a是固定化酵母細(xì)胞，b是反應(yīng)柱。①?gòu)纳隙寺┒分屑尤敕磻?yīng)液的濃度不能過(guò)高的原因是______________。

②要想得到較多的酒精，加入反應(yīng)液后的操作是________（打開(kāi)或關(guān)閉）活塞1和________（打開(kāi)或關(guān)閉）活塞2。

③為使該實(shí)驗(yàn)中所用的固定化酵母細(xì)胞可以反復(fù)利用，實(shí)驗(yàn)過(guò)程一定要在________條件下進(jìn)行。

④裝置中的長(zhǎng)導(dǎo)管起的作用是                                           

 

Answer 1

【答案】

 (1)酶既能與反應(yīng)物接觸，又容易與產(chǎn)物分離，固定在載體上的酶能反復(fù)使用　多酶系統(tǒng)(一系列、多種酶)   (2)海藻酸鈉　③　包埋法　

(3)CaCl₂　海藻酸鈉濃度過(guò)高(或針筒離液面過(guò)近，高度不夠) (4)①葡萄糖溶液的濃度過(guò)高會(huì)使酵母細(xì)胞因失水過(guò)多而死亡�、陉P(guān)閉　關(guān)閉�、蹮o(wú)菌　④釋放CO₂防止空氣中的雜菌進(jìn)入反應(yīng)柱

【解析】制備固定化酵母細(xì)胞，由于細(xì)胞體積大，難以被吸附或結(jié)合，多采用包埋法，常用的載體是海藻酸鈉。酵母細(xì)胞膠液能在飽和的CaCl₂溶液中形成凝膠珠。若海藻酸鈉濃度過(guò)高或針筒距離液面過(guò)近，得到的凝膠珠可能不是圓形。酵母細(xì)胞的固定化和應(yīng)用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵生產(chǎn)酒精的過(guò)程。細(xì)胞體積較大，不宜用物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法固定，通常采用包埋法固定。酵母細(xì)胞的活化需要加水混合，使其恢復(fù)正常的生活狀態(tài)；凝膠珠是將海藻酸鈉和酵母細(xì)胞的混合液滴加到CaCl2溶液中制成的；用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)生酒精時(shí)，要保證酵母菌的生活狀態(tài)，反應(yīng)液的濃度應(yīng)該適合酵母菌的生活；酒精發(fā)酵是無(wú)氧發(fā)酵，將反應(yīng)液加入反應(yīng)柱中后應(yīng)該關(guān)閉活塞1和活塞2，以營(yíng)造無(wú)氧環(huán)境；要想使固定后的酵母細(xì)胞反復(fù)利用，就要避免其他微生物的污染，因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程一定要在無(wú)菌條件下進(jìn)行；酒精發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生CO2，因此要設(shè)置長(zhǎng)導(dǎo)管，它既可以將產(chǎn)生的CO2釋放出去，又能避免空氣中的雜菌進(jìn)入反應(yīng)柱。