Question

釀造工業(yè)中經(jīng)常使用酵母菌，某科研小組對(duì)固定化技術(shù)在釀酒酵母上的應(yīng)用做了一些研究．表是海藻酸鈉濃度和氯化鈣濃度對(duì)固定化酵母的影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表，圖是在相同的發(fā)酵條件下，固定化酵母與游離酵母3次循環(huán)發(fā)酵的糖度變化比較曲線圖，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：
海藻酸鈉與氯化鈣濃度對(duì)固定化酵母的影響

海藻酸鈉（%）	2	2.5	3	2	2.5	3	2	2.5	3
CaCl2（%）	2	2	2	3	3	3	4	4	4
固定化強(qiáng)度（g/30 個(gè)）	930	950	990	1030	1100	1140	1170	1170	1160
酒精量（%）	6.7	6.5	6.5	6.7	6.4	6.2	6.7	6.4	6.2
殘?zhí)橇浚?）	2.5	2.75	2.75	2.60	2.65	2.65	2.65	2.75	2.75

（1）固定酵母細(xì)胞的方法常用

 

法，實(shí)驗(yàn)中要注意將剛?cè)芑�好的海藻酸鈉溶液

 

后，加入已活化的酵母細(xì)胞，進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁?br />（2）Ca²⁺是決定海藻酸鈣固定化酵母機(jī)械強(qiáng)度的重要因素，根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，隨著Ca²⁺濃度的增加，固定化酵母的強(qiáng)度

 

，最終選擇海藻酸鈉與氯化鈣的濃度分別為

 

時(shí)固定化效果好．海藻酸鈉是一種多孔性載體，在一定濃度范圍內(nèi)選擇較低的海藻酸鈉的濃度進(jìn)行固定化酵母，產(chǎn)生酒精量較高的原因是

 

．
（3）由比較曲線圖可以看出，

 

發(fā)酵速度較快，游離酵母在重復(fù)使用

 

次后，其活性完全喪失，由此也可見(jiàn)固定酵母細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：制備和應(yīng)用固相化酶

專題：

分析：1、制作固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)步驟：①酵母細(xì)胞的活化； ②配制0.05mol/L的CaCl₂溶液； ③配制海藻酸鈉溶液 （該實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟）；④海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合； ⑤固定化酵母細(xì)胞．影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟是配制海藻酸鈉溶液．
2、根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，隨著Ca²⁺濃度的增加，固定化酵母的強(qiáng)度增加，最終選擇海藻酸鈉與氯化鈣的濃度分別為2%、4%時(shí)固定化效果好．
3、由比較曲線圖可以看出，固定化酵母發(fā)酵速度較快，游離酵母在重復(fù)使用2次后，其活性完全喪失，由此也可見(jiàn)固定酵母細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)是可以重復(fù)使用．

解答： 解：（1）固定酵母細(xì)胞的方法常用包埋法，實(shí)驗(yàn)中要注意將剛?cè)芑�好的海藻酸鈉溶液冷卻后，加入已活化的酵母細(xì)胞，進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁?br />（2）Ca²⁺是決定海藻酸鈣固定化酵母機(jī)械強(qiáng)度的重要因素，根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，隨著Ca²⁺濃度的增加，固定化酵母的強(qiáng)度增加，最終選擇海藻酸鈉與氯化鈣的濃度分別為2%、4%時(shí)固定化效果好．海藻酸鈉是一種多孔性載體，在一定濃度范圍內(nèi)選擇較低的海藻酸鈉的濃度進(jìn)行固定化酵母，產(chǎn)生酒精量較高的原因是凝膠珠的相對(duì)滲透性較強(qiáng)，利于底物的進(jìn)入和產(chǎn)物的排出．
（3）由比較曲線圖可以看出，固定化酵母發(fā)酵速度較快，游離酵母在重復(fù)使用2次后，其活性完全喪失，由此也可見(jiàn)固定酵母細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)是可以重復(fù)使用．
故答案為：
（1）包埋         冷卻 
（2）增加        2%、4%      凝膠珠的相對(duì)滲透性較強(qiáng)，利于底物的進(jìn)入和產(chǎn)物的排出
（3）固定化酵母     2          可以重復(fù)使用

點(diǎn)評(píng)：本題以圖表為載體，考查制備和應(yīng)用固相化酶的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)記能力和理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，對(duì)生物學(xué)問(wèn)題作出準(zhǔn)確的判斷，難度適中．