Question

3．某一實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)，欲通過制備固定化酵母進(jìn)行葡萄糖溶液發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)材料及用具齊全．
（1）酵母細(xì)胞的固定常用的方法是包埋法．固定化酶不采用此方法的原因是酶小，容易從包埋的材料中漏出．
（2）請完善該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在制備固定化酶母細(xì)胞過程的步驟：
①配制氯化鈣溶液時(shí)應(yīng)用蒸餾水．
②海藻酸鈉溶液應(yīng)用小火或間斷加熱．
③海藻酸鈉溶液必須冷卻至室溫才能加入酵母細(xì)胞．
④注射器中的海藻酸鈉和酵母細(xì)胞的混合物應(yīng)滴入氯化鈣溶液中形成凝膠珠．
（3）該實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置進(jìn)行葡萄糖發(fā)酵．
①為使該實(shí)驗(yàn)中所用到的固定化=酶母細(xì)胞可以反復(fù)運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)過程中，一定要在無菌條件下進(jìn)行．
②加入反應(yīng)液后的操作是關(guān)閉活塞．
③裝置上的長導(dǎo)管所起的作用是釋放CO₂，減小反應(yīng)柱內(nèi)壓力并可防止其他微生物污染．

Answer 1

分析 1、固定化技術(shù)包括包埋法、物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法（交聯(lián)法）；由于細(xì)胞相對(duì)于酶來說更大，難以被吸附或結(jié)合，因此多采用包埋法；固定化細(xì)胞在多步酶促反應(yīng)中發(fā)揮連續(xù)催化作用，但如果反應(yīng)底物是大分子物質(zhì)，則難以自由通過細(xì)胞膜，從而限制固定化細(xì)胞的催化反應(yīng)；由于酶小，容易從包埋的材料中漏出，采用物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法，固定化酶的優(yōu)點(diǎn)既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離；可以反復(fù)利用．
2、固定化細(xì)胞制作過程中的注意事項(xiàng)：
（1）配制海藻酸鈉溶液：小火、間斷加熱、定容，如果加熱太快，海藻酸鈉會(huì)發(fā)生焦糊．
（2）海藻酸鈉溶液與酶母細(xì)胞混合：冷卻后再混合，注意混合均勻，不要進(jìn)入氣泡
（3）制備固定化酵母細(xì)胞：高度適宜，并勻速滴入
（4）剛?cè)芑�的海藻酸鈉應(yīng)冷卻后再與酵母菌混合，否則溫度過高會(huì)導(dǎo)致酵母菌死亡．

解答 解：（1）由于細(xì)胞相對(duì)于酶來說更大，難以被吸附或結(jié)合，因此多采用包埋法．由于酶小，容易從包埋的材料中漏出，故一般采用物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法．
（2）②配制海藻酸鈉溶液：小火、間斷加熱、定容，如果加熱太快，海藻酸鈉會(huì)發(fā)生焦糊．
③海藻酸鈉溶液與酶母細(xì)胞混合：冷卻后再混合，注意混合均勻，不要進(jìn)入氣泡．
③注射器中的海藻酸鈉和酵母細(xì)胞的混合物應(yīng)滴入氯化鈣溶液中形成凝膠珠．
（3）①為使該實(shí)驗(yàn)中所用到的固定化酵母細(xì)胞可以反復(fù)運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)過程一定要在無菌條件下進(jìn)行．
②加入反應(yīng)液后為了在無氧條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵，應(yīng)關(guān)閉活塞1和活塞2．
③裝置的長導(dǎo)管起到釋放CO₂，減小反應(yīng)柱內(nèi)壓力并可防止其他微生物污染的作用．
故答案為：
（1）包埋法   酶小，容易從包埋的材料中漏出　
（2）小火或間斷　冷卻至室溫　氯化鈣溶液　凝膠珠　
（3）
①無菌　
③釋放CO₂，減小反應(yīng)柱內(nèi)壓力并可防止其他微生物污染

點(diǎn)評(píng) 本題考查細(xì)胞固定化技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)記能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問題和解決問題的能力．