Question

【題目】回答下列與固定化酶和固定化細(xì)胞有關(guān)的問(wèn)題：

（1）利用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿時(shí)，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(xì)胞的優(yōu)勢(shì)在于___________________________________（答一點(diǎn)即可）。

（3）某機(jī)構(gòu)嘗試尋找一些新的固定材料。多孔陶瓷因?yàn)橛泻芨叩谋砻娣e比（多孔固體物質(zhì)單位質(zhì)量所具有的表面積），具有較強(qiáng)的吸附性，已經(jīng)越來(lái)越受重視。以下為多孔陶瓷固定化酵母顆粒的制備過(guò)程。請(qǐng)分析資料，回答下列問(wèn)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(dòng)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(yīng)首先對(duì)酵母細(xì)胞進(jìn)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(jìn)行沖洗的目的是_________________________。

（4）研究人員利用固定化酵母進(jìn)行了酒精發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，測(cè)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(rèn)為該探究實(shí)驗(yàn)的目的是________________________________，所能得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論有_____________________________________________________。

Answer 1

【答案】葡萄糖異構(gòu)酶 免去了細(xì)胞破碎、酶的提取和純化過(guò)程；酶在細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)定性高，固定化細(xì)胞后酶的活性損失少；固定化細(xì)胞可固定一系列酶催化一系列反應(yīng) 滅菌 避免高溫殺死酵母菌細(xì)胞 活化 洗去樣品表面殘留的酵母細(xì)胞 探究不同發(fā)酵液、不同酵母固定法對(duì)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(xì)胞技術(shù)是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括包埋法、化學(xué)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(shí)，需要使用葡萄糖異構(gòu)酶。

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

（3）①步驟一中，高溫180℃處理是為了進(jìn)行滅菌，避免高溫殺死酵母菌細(xì)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(yīng)該用蒸餾水對(duì)酵母細(xì)胞進(jìn)行活化處理；

③制備完成后，需要進(jìn)行沖洗洗去樣品表面殘留的酵母細(xì)胞。

（4）由圖可知，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的目的是探究不同發(fā)酵液、不同酵母固定法對(duì)酒精發(fā)酵的影響，由實(shí)驗(yàn)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。