Question

【題目】隨著生產(chǎn)要求和科技水平提高，固定化技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。圖甲表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作；圖乙代表固定化細(xì)胞中酶活力與載體海藻酸鈉濃度的關(guān)系（注：酶活力為固定化酶催化化學(xué)反應(yīng)的總效率，包括酶活性和酧的數(shù)量）。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）相對(duì)固定化酶來(lái)說(shuō)，固定化細(xì)胞更多采用的是圖甲中的_________________（填“包埋法”“吸附法”或“化學(xué)結(jié)合法”），原因是_______________________________________________________________。

（2）海藻酸鈉常用作固定化細(xì)胞的載體。酵母細(xì)胞固定化的步驟為：

①酵母細(xì)胞的活化：活化就是讓處于休眠狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)；

②配制0.05mol/L的CaCl2溶液；

③配制海藻酸鈉溶液：這一步既要注意海藻酸鈉的濃度，如圖乙曲線表明濃度為_________________左右的海藻酸鈉包埋效果最好，當(dāng)海藻酸鈉濃度較低時(shí)，酶活力較低的原因是____________________________。同時(shí)也要防止加熱時(shí)發(fā)生焦糊，所以加熱時(shí)應(yīng)注意______________________________。

④海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合；

⑤固定化酵母細(xì)胞：以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的X溶液中，X溶液指______溶液。請(qǐng)說(shuō)出一種檢驗(yàn)?zāi)�膠珠質(zhì)量合格的方法___________________________________________。

（3）如果希望反復(fù)使用固定化酵母細(xì)胞，就需要避免其他微生物的污染。因此在工業(yè)生產(chǎn)中，細(xì)胞的固定化是在嚴(yán)格的________________條件下進(jìn)行的。

Answer 1

【答案】包埋法 體積大的細(xì)胞難以被吸收或結(jié)合 3% 海藻酸鈉濃度較低時(shí)包埋不緊密，酶分子（細(xì)胞）容易漏出，數(shù)量不足 小火，或者間斷加熱，反復(fù)幾次（或小火間斷加熱） CaCl2 法一：用鑷子夾起一個(gè)凝膠珠放在實(shí)驗(yàn)桌上用手?jǐn)D壓如果凝膠珠不容易破裂，沒(méi)有液體流出，就表明凝膠珠制作成功。法二：是在實(shí)驗(yàn)桌上用力摔打凝膠珠，如果凝膠珠很容易彈起，也能表明制備的凝膠珠是成功的 無(wú)菌

【解析】

酵母細(xì)胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合→固定化酵母細(xì)胞。在缺水狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)．活化就是讓處于休眠狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)，一般是將干酵母放在蒸餾水中進(jìn)行活化．活化前應(yīng)選擇足夠大的容器，因?yàn)榻湍讣?xì)胞活化時(shí)體積會(huì)增大。影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟是配制海藻酸鈉溶液。

（1）相對(duì)固定化酶來(lái)說(shuō)，體積大的細(xì)胞難以被吸收或結(jié)合，因此固定化細(xì)胞更多采用的是圖甲中的包埋法。

（2）③據(jù)圖乙曲線表明濃度為3%左右的海藻酸鈉包埋效果最好。酶被包埋在海藻酸鈉中，當(dāng)海藻酸鈉濃度較低時(shí)，包埋不緊密，酶分子（細(xì)胞）容易漏出，數(shù)量不足，導(dǎo)致酶活力較低。海藻酸鈉作為包埋劑，在水中溶解的速度較慢，需要通過(guò)加熱促進(jìn)其溶解，溫度太高容易發(fā)生焦糊，從而使實(shí)驗(yàn)失敗，所以加熱時(shí)應(yīng)注意小火，或者間斷加熱，反復(fù)幾次（或小火間斷加熱）。

⑤固定化酵母細(xì)胞：以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的X溶液中，X溶液指CaCl2溶液。檢驗(yàn)?zāi)�膠珠質(zhì)量合格的方法：法一：用鑷子夾起一個(gè)凝膠珠放在實(shí)驗(yàn)桌上用手?jǐn)D壓如果凝膠珠不容易破裂，沒(méi)有液體流出，就表明凝膠珠制作成功。法二：是在實(shí)驗(yàn)桌上用力摔打凝膠珠，如果凝膠珠很容易彈起，也能表明制備的凝膠珠是成功的。

（3）如果希望反復(fù)使用固定化酵母細(xì)胞，就需要避免其他微生物的污染。因此在工業(yè)生產(chǎn)中，細(xì)胞的固定化是在嚴(yán)格的無(wú)菌條件下進(jìn)行的。