题目内容
(11分)在20世纪50年代,酶已经大规模地应用于各个生产领域,到了70年代又发明了固定化酶与固定化细胞技术。
(1)在实际生产中,固定化酶技术的优点是__________________。与固定化酶技术相比,固定化细胞技术固定的是_________________。
(2)制备固定化酵母细胞,常用的包埋材料是________,使用了下图中方法[ ]________(填出号码及名称)。
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(3)制作固定化酵母菌细胞时,充分混合均匀的酵母细胞溶液可在饱和________溶液中形成凝胶珠。部分同学实验制得的凝胶珠不是圆形或椭圆形,其主要原因是__________________________________。
(4)用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵。a是固定化酵母细胞,b是反应柱。①从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是______________。
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②要想得到较多的酒精,加入反应液后的操作是________(打开或关闭)活塞1和________(打开或关闭)活塞2。
③为使该实验中所用的固定化酵母细胞可以反复利用,实验过程一定要在________条件下进行。
④装置中的长导管起的作用是
(1)酶既能与反应物接触,又容易与产物分离,固定在载体上的酶能反复使用 多酶系统(一系列、多种酶) (2)海藻酸钠 ③ 包埋法
(3)CaCl2 海藻酸钠浓度过高(或针筒离液面过近,高度不够) (4)①葡萄糖溶液的浓度过高会使酵母细胞因失水过多而死亡 ②关闭 关闭 ③无菌 ④释放CO2防止空气中的杂菌进入反应柱
【解析】制备固定化酵母细胞,由于细胞体积大,难以被吸附或结合,多采用包埋法,常用的载体是海藻酸钠。酵母细胞胶液能在饱和的CaCl2溶液中形成凝胶珠。若海藻酸钠浓度过高或针筒距离液面过近,得到的凝胶珠可能不是圆形。酵母细胞的固定化和应用固定化酵母细胞发酵生产酒精的过程。细胞体积较大,不宜用物理吸附法和化学结合法固定,通常采用包埋法固定。酵母细胞的活化需要加水混合,使其恢复正常的生活状态;凝胶珠是将海藻酸钠和酵母细胞的混合液滴加到CaCl2溶液中制成的;用固定化酵母细胞发酵产生酒精时,要保证酵母菌的生活状态,反应液的浓度应该适合酵母菌的生活;酒精发酵是无氧发酵,将反应液加入反应柱中后应该关闭活塞1和活塞2,以营造无氧环境;要想使固定后的酵母细胞反复利用,就要避免其他微生物的污染,因此实验过程一定要在无菌条件下进行;酒精发酵过程中会产生CO2,因此要设置长导管,它既可以将产生的CO2释放出去,又能避免空气中的杂菌进入反应柱。