Question

【题目】某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。

（1）酵母细胞活化的作用是____。凝胶珠的组成是____。

如果进行多批次的生产，本实验中的酵母与普通发酵中的酶或菌种在使用上有何区别____。

（2）该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵。

①为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复使用，实验过程一定要在____条件下进行。

②加入反应液后的操作是关闭____。

③装置中的长导管的作用是____。

（3） 在制备固定化酵母细胞的操作中，正确的是（______）。

A．制备好海藻酸钠后，需立即将其与酵母细胞混合以防凝固

B．制备凝胶珠的过程中应用注射器滴加

C．以恒定的速度把混合液注射到硫酸钙溶液中

D．凝胶珠形成后在相应溶液中应浸泡10分钟左右

（4）固定化酵母细胞增殖速度较慢的原因有____（至少两点）。

Answer 1

【答案】 让休眠状态的酵母恢复到生活状态 海藻酸钠+酵母细胞 凝胶珠可以在较长时间内反复连续使用，而普通发酵中的酶或菌种不能反复使用 无菌 活塞1和活塞2 释放CO2以减小反应柱内压力并可以防止其他微生物污染 B 空间限制，营养物质代谢产物交换受阻

【解析】制备固定化酵母细胞的操作顺序：酵母细胞活化→配制物质量浓度为0.55mol/L的CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。

(1) 酵母细胞活化的目的是让休眠状态的酵母恢复到生活状态。凝胶珠的组成就是海藻酸钠+酵母细胞。本实验中的酵母与普通发酵中的酶或菌种在使用上的区别在于：凝胶珠可以在较长时间内反复连续使用，而普通发酵中的酶或菌种不能反复使用。

(2)图所示是用固定化技术进行葡萄糖发酵的装置图，其中a是固定化酵母细胞,b是反应柱。 ①为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复利用,实验过程一定要在无菌条件下进行；②加入反应液后为了在无氧条件下进行酒精发酵,应关闭活塞1和活塞2；③装置的长导管起到释放CO2,减小反应柱内压力并可防止其他微生物污染的作用。

(3)操作过程中，必须等海藻酸钠溶液冷却后才能将其与酵母细胞混合，否则酵母细胞会在高温下死亡，Ａ错误；制备固定化酵母细胞时需以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴到氯化钙溶液中,以形成凝胶珠，所以Ｂ正确，Ｃ错误；凝胶珠在溶液中应浸泡30分钟左右，以使凝胶珠强化,不易破碎，Ｄ错误。

(4) 固定化酵母细胞增殖速度较慢的原因主要有：一是空间限制；二是营养物质代谢产物交换受阻。