Question

【題目】回答下列與固定化酶和固定化細胞有關的問題：

（1）利用固定化酶技術生產高果糖漿時，需要使用________________酶，它能持續穩定地將葡萄糖轉化為果糖。

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

（3）某機構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（多孔固體物質單位質量所具有的表面積），具有較強的吸附性，已經越來越受重視。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酵實驗，測得發酵液中的酒精含量如下圖所示。

根據圖示結果，你認為該探究實驗的目的是________________________________，所能得出的實驗結論有_____________________________________________________。

Answer 1

【答案】葡萄糖異構酶 免去了細胞破碎、酶的提取和純化過程；酶在細胞內的穩定性高，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 探究不同發酵液、不同酵母固定法對酒精發酵的影響 甘蔗汁發酵液發酵效果好于麥芽汁、陶瓷片固定法發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是利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內的技術，包括包埋法、化學結合法和物理吸附法。

（1）葡萄糖異構酶能將葡萄糖轉化為果糖，故利用固定化酶技術生產高果糖漿時，需要使用葡萄糖異構酶。

（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；酶在細胞內的穩定性高，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，因變量是發酵液中酒精的含量。故該探究實驗的目的是探究不同發酵液、不同酵母固定法對酒精發酵的影響，由實驗數據可知，甘蔗汁發酵液發酵效果好于麥芽汁、陶瓷片固定法發酵效果好于海藻酸鈉固定法。