Question

【題目】某科研小組采用 80℃水浴熔化海藻酸鈉，固定黑曲霉孢子（含β-葡萄糖苷酶），并進(jìn)行相關(guān)催化實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答問(wèn)題。

（1）此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用 80℃水浴代替_____加熱法熔化海藻酸鈉，其優(yōu)點(diǎn)是能準(zhǔn)確控制溫度，融化過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)焦糊且融化時(shí)間短。熔化的海藻酸鈉加入黑曲霉孢子懸浮液前一定要進(jìn)行_____處理，海藻酸鈉的最終質(zhì)量分?jǐn)?shù)需控制在 3%，原因是______________。

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，初形成的凝膠珠放在_____溶液中靜置 30min，目的是形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)。

（3）β-葡萄糖苷酶能催化大豆苷水解為大豆苷元，pH 和溫度對(duì)游離孢子和固定化凝膠珠中 β-葡萄糖苷酶活性影響的結(jié)果如圖所示，由圖可知：研究 pH 和溫度對(duì)葡萄糖苷酶活性影響時(shí)，溫度和 pH 應(yīng)分別控制為_____、_________；與游離孢子相比，固定化凝膠珠中 β-葡萄糖苷酶的 pH 適宜范圍會(huì)_________，熱穩(wěn)定性會(huì) __________。

轉(zhuǎn)化率=豆苷含量- 反應(yīng)后大豆苷含量/反應(yīng)前大豆苷含量×100

處理溫度/℃	轉(zhuǎn)化率
	游離孢子	固定化凝膠珠
30	100	100
40	99	100
50	98	99
60	65	98
70	29	92
80	5	50
90	0	10

Answer 1

【答案】小火或者間斷 冷卻 海藻酸鈉濃度太高不易形成凝膠珠，濃度太低包埋的黑曲霉孢子少 CaCl2 30℃（30℃~40℃） 4.8 增大 提高

【解析】

分析曲線圖：圖中自變量為pH，因變量為轉(zhuǎn)化率，可以看出pH為4.8左右時(shí)轉(zhuǎn)化率最高。分析表格：表中數(shù)據(jù)顯示在溫度為30℃時(shí)，轉(zhuǎn)化率最高。

（1）溶化海藻酸鈉可用采用80℃水浴代替小火或者間斷加熱法，其優(yōu)點(diǎn)是能準(zhǔn)確控制溫度，融化過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)焦糊且融化時(shí)間短。溶化的海藻酸鈉加入黑曲霉孢子懸浮液前一定要進(jìn)行冷卻處理，以免殺死黑曲霉孢子。由于海藻酸鈉濃度太高不易形成凝膠珠，濃度太低包埋的黑曲霉孢子少，故海藻酸鈉的最終質(zhì)量分?jǐn)?shù)需控制在3%。

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，初形成的凝膠珠放在CaCl2溶液中靜置30min的目的是形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)。

（3）表中信息顯示：當(dāng)處理溫度為30℃（或30℃~40℃）時(shí)，游離孢子和固定化凝膠珠的轉(zhuǎn)化率均最高，隨溫度的升高，游離孢子的轉(zhuǎn)化率降低的幅度較固定化凝膠珠的轉(zhuǎn)化率降低的幅度大；分析曲線的變化趨勢(shì)可知：當(dāng)pH為4.8時(shí)，游離孢子和固定化凝膠珠的轉(zhuǎn)化率均最高，pH高于或低于4.8時(shí)，游離孢子的轉(zhuǎn)化率降低的幅度較固定化凝膠珠的轉(zhuǎn)化率降低的幅度大。可見，研究pH和溫度對(duì)葡萄糖苷酶活性影響時(shí)，溫度和pH應(yīng)分別控制為30℃（30℃~40℃）、4.8。與游離孢子相比，固定化凝膠珠中β-葡萄糖苷酶的pH適宜范圍增大，熱穩(wěn)定性提高。