Question

3．某一實驗小組的同學，欲通過制備固定化酵母進行葡萄糖溶液發酵實驗，實驗材料及用具齊全．
（1）酵母細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）請完善該實驗小組的同學在制備固定化酶母細胞過程的步驟：
①配制氯化鈣溶液時應用蒸餾水．
②海藻酸鈉溶液應用小火或間斷加熱．
③海藻酸鈉溶液必須冷卻至室溫才能加入酵母細胞．
④注射器中的海藻酸鈉和酵母細胞的混合物應滴入氯化鈣溶液中形成凝膠珠．
（3）該實驗小組用如圖所示的裝置進行葡萄糖發酵．
①為使該實驗中所用到的固定化=酶母細胞可以反復運用，實驗過程中，一定要在無菌條件下進行．
②加入反應液后的操作是關閉活塞．
③裝置上的長導管所起的作用是釋放CO₂，減小反應柱內壓力并可防止其他微生物污染．

Answer 1

分析 1、固定化技術包括包埋法、物理吸附法和化學結合法（交聯法）；由于細胞相對于酶來說更大，難以被吸附或結合，因此多采用包埋法；固定化細胞在多步酶促反應中發揮連續催化作用，但如果反應底物是大分子物質，則難以自由通過細胞膜，從而限制固定化細胞的催化反應；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結合法，固定化酶的優點既能與反應物接觸，又能與產物分離；可以反復利用．
2、固定化細胞制作過程中的注意事項：
（1）配制海藻酸鈉溶液：小火、間斷加熱、定容，如果加熱太快，海藻酸鈉會發生焦糊．
（2）海藻酸鈉溶液與酶母細胞混合：冷卻后再混合，注意混合均勻，不要進入氣泡
（3）制備固定化酵母細胞：高度適宜，并勻速滴入
（4）剛溶化的海藻酸鈉應冷卻后再與酵母菌混合，否則溫度過高會導致酵母菌死亡．

解答 解：（1）由于細胞相對于酶來說更大，難以被吸附或結合，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結合法．
（2）②配制海藻酸鈉溶液：小火、間斷加熱、定容，如果加熱太快，海藻酸鈉會發生焦糊．
③海藻酸鈉溶液與酶母細胞混合：冷卻后再混合，注意混合均勻，不要進入氣泡．
③注射器中的海藻酸鈉和酵母細胞的混合物應滴入氯化鈣溶液中形成凝膠珠．
（3）①為使該實驗中所用到的固定化酵母細胞可以反復運用，實驗過程一定要在無菌條件下進行．
②加入反應液后為了在無氧條件下進行酒精發酵，應關閉活塞1和活塞2．
③裝置的長導管起到釋放CO₂，減小反應柱內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，減小反應柱內壓力并可防止其他微生物污染

點評 本題考查細胞固定化技術的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力．