Question

【題目】回答下列與固定化酶和固定化細胞有關(guān)的問題：

（1）利用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿時，需要使用________________酶，它能持續(xù)穩(wěn)定地將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖。

（2）與固定化酶相比固定化細胞的優(yōu)勢在于___________________________________（答一點即可）。

（3）某機構(gòu)嘗試尋找一些新的固定材料。多孔陶瓷因為有很高的表面積比（多孔固體物質(zhì)單位質(zhì)量所具有的表面積），具有較強的吸附性，已經(jīng)越來越受重視。以下為多孔陶瓷固定化酵母顆粒的制備過程。請分析資料，回答下列問題：

步驟一：將多孔陶瓷樣品破碎制成4～8mm大小的顆粒，高溫180℃ 處理2h后冷卻至常溫； 步驟二：將干酵母處理后加入至多孔陶瓷樣品中，需覆蓋樣品約 1cm ，緩慢搖動30min； 步驟三：再放入0～5℃ 冰箱中3h，然后傾去剩余的活化酵母液，沖洗3次。

①上述步驟一中，高溫180℃處理的作用是_________，冷卻至常溫的目的是_________；

②步驟二中，將酵母加入多孔陶瓷樣品前，應首先對酵母細胞進行___________處理；

③步驟三中，將樣品整體放入0～5℃冰箱中充分吸附酵母。在制備完成后，進行沖洗的目的是_________________________。

（4）研究人員利用固定化酵母進行了酒精發(fā)酵實驗，測得發(fā)酵液中的酒精含量如下圖所示。

根據(jù)圖示結(jié)果，你認為該探究實驗的目的是________________________________，所能得出的實驗結(jié)論有_____________________________________________________。

Answer 1

【答案】葡萄糖異構(gòu)酶 免去了細胞破碎、酶的提取和純化過程；酶在細胞內(nèi)的穩(wěn)定性高，固定化細胞后酶的活性損失少；固定化細胞可固定一系列酶催化一系列反應 滅菌 避免高溫殺死酵母菌細胞 活化 洗去樣品表面殘留的酵母細胞 探究不同發(fā)酵液、不同酵母固定法對酒精發(fā)酵的影響 甘蔗汁發(fā)酵液發(fā)酵效果好于麥芽汁、陶瓷片固定法發(fā)酵效果好于海藻酸鈉固定法

【解析】

固定化酶和固定化細胞技術(shù)是利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括包埋法、化學結(jié)合法和物理吸附法。

（1）葡萄糖異構(gòu)酶能將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖，故利用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿時，需要使用葡萄糖異構(gòu)酶。

（2）與固定化酶相比，固定化細胞免去了細胞破碎、酶的提取和純化過程；酶在細胞內(nèi)的穩(wěn)定性高，固定化細胞后酶的活性損失少；固定化細胞可固定一系列酶催化一系列反應。

（3）①步驟一中，高溫180℃處理是為了進行滅菌，避免高溫殺死酵母菌細胞需要冷卻至常溫。

②步驟二中，將酵母加入多孔陶瓷樣品前，應該用蒸餾水對酵母細胞進行活化處理；

③制備完成后，需要進行沖洗洗去樣品表面殘留的酵母細胞。

（4）由圖可知，實驗的自變量是不同的材料和不同的固定法，因變量是發(fā)酵液中酒精的含量。故該探究實驗的目的是探究不同發(fā)酵液、不同酵母固定法對酒精發(fā)酵的影響，由實驗數(shù)據(jù)可知，甘蔗汁發(fā)酵液發(fā)酵效果好于麥芽汁、陶瓷片固定法發(fā)酵效果好于海藻酸鈉固定法。