11、随着技术的发展,固定化酶和固定化细胞技术日益广泛地应用于生产实践,如在利用玉米秸秆生产燃料酒精的工艺中(如下图),玉米秸秆的预处理、水解过程中就应用了固定化纤维素酶,使玉米秸秆转化为发酵所需的葡萄糖。

 

某工厂技术人员拟在糖液发酵生成酒精的流程中使用固定化酵母菌。

(1)纤维素酶一般用         方法固定,与固定化酶相比较,固定化细胞的突出优点是             。固定化细胞的缺点是                   

(2)固定化酵母细胞过程中,海藻酸钠溶液的配制最为关键,溶化海藻酸钠时,应         

     加热,若配制的海藻酸钠溶液浓度过低,会导致              

(3)技术人员在小试中,将活化的鲜酵母换成相当量的酵母菌凝胶珠(质量优良),其他条件保持不变,结果发现,酒精生产时间延长,产量降低。技术人员分析后认为,由于固定化细胞在存在状态上与游离的细胞不同,其最适pH可能发生了变化。某同学进行固定化酵母细胞的最适pH是否改变的实验探究,实验设计思路如下。

实验用具:烧杯、右图装置若干套、活化的鲜酵母液、同种酵母菌制成的凝胶珠、适宜浓度的葡萄糖液、配制好的 pH 分别为4、 5 、 6 、 7 、 8 的缓冲液。

实验步骤:①取右图装置5套,加入等量的葡萄糖液,编号A、B、C、D、E;

②调节各锥形瓶中葡萄糖液pH分别为4、5、6、7、8;

③各锥形瓶加入等量的酵母菌凝胶珠;

④放在相同的适宜条件下,一段时间后观察并记录各瓶红色液滴移动距离。

上述设计的实验步骤存在着两处明显的问题,请指出并改正:                    

按改正后的实验步骤,设计实验结果记录表。

(1)物理吸附或化学结合     可以催化一系列的反应  固定化细胞与反应物不易接近,可能导致反应效果下降

(2)小火、间断   凝胶珠包埋的酵母细胞数目少

(2)第③步加入酵母菌凝胶珠后应调节各瓶红色液滴使位于0点;

缺少实验对照组,另取题中装置5套,操作跟实验组相同,只是将酵母菌凝胶珠换成相当量的活化的鲜酵母;

酵母菌发酵产生气体记录表

   pH
气体量
酵母状态
4
5
6
7
8
活化的鲜酵母
 
 
 
 
 
固定化酵母菌
 
 
 
 
 
 0  192061  192069  192075  192079  192085  192087  192091  192097  192099  192105  192111  192115  192117  192121  192127  192129  192135  192139  192141  192145  192147  192151  192153  192155  192156  192157  192159  192160  192161  192163  192165  192169  192171  192175  192177  192181  192187  192189  192195  192199  192201  192205  192211  192217  192219  192225  192229  192231  192237  192241  192247  192255  447348 

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