Question

12．下列是有关酵母细胞固定化的有关问题，请分析回答：
（1）酵母细胞的固定化采用的方法是包埋法．
（2）请完成下列制备固定化酵母细胞的过程：
a．将干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母细胞活化；
b．配制CaCl₂溶液；
c．用酒精灯小火（或间断或水浴）加热配制海藻酸钠溶液；
d．向溶化后冷却至室温的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀；
e．用注射器将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液注入CaCl₂溶液中，观察凝胶珠形成．
（3）下图一中是在海藻酸钠溶液浓度适宜时制备的凝胶珠形状，图二实验结果原因可能是海藻酸钠溶液浓度偏高（填“高”或“低”）．

（4）该实验小组用如图三所示的装置来进行葡萄糖发酵．
①从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是浓度过高酵母细胞会失水过多而死亡．
②发酵过程中搅拌的目的是为了使葡萄糖溶液与酵母菌充分接触．
③为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复使用，应避免其他微生物干扰，实验过程一定要在无菌条件下进行．
④装置中弯曲的长导管所起的作用是释放CO₂，防止空气中杂菌进入反应装置．

Answer 1

分析 固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术．包括包埋法、化学结合法和物理吸附法．固定化酶优点是使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，还可以被反复利用．固定化细胞优点是成本更低，操作更容易，可以催化一系列的化学反应．固定化细胞时，溶化海藻酸钠时要用小火或间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊．将溶化后的海藻酸钠先冷却至室温，再与酵母菌混合，避免高温杀死酵母细胞．

解答 解：（1）酵母细胞的固定化采用的方法是包埋法．
（2）制备固定化酵母细胞的过程：
a．将干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母细胞活化；
b．配制CaCl₂溶液；
c．用酒精灯小火（或间断或水浴） 加热配制海藻酸钠溶液；
d．向溶化后冷却至室温的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀；
e．用注射器将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液注入CaCl₂溶液中，观察凝胶珠形成．
（3）下图一中是在海藻酸钠溶液浓度适宜时制备的凝胶珠形状，图二实验结果所示的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明海藻酸钠浓度偏高或注射器中的混合液推进速度过快形成的．
（4）①从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是浓度过高酵母细胞会失水过多而死亡．
②发酵过程中搅拌的目的是为了使葡萄糖溶液与酵母菌充分接触．
③为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复使用，应避免其他微生物干扰，实验过程一定要在无菌条件下进行．
④装置中弯曲的长导管所起的作用是释放CO₂，防止空气中杂菌进入反应装置．
故答案为：
（1）包埋法
（2）a．蒸馏水    c．小火（或间断或水浴） d．溶化后冷却至室温
（3）高
（4）①浓度过高酵母细胞会失水过多而死亡
②使葡萄糖溶液与酵母菌充分接触
③无菌
④释放CO₂，防止空气中杂菌进入反应装置

点评 本题结合图解，考查制备和应用固定化酵母细胞，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查．