酵母细胞的固定化
酵母细胞的固定化(定)

作用: 将葡萄糖转化为果糖
如何改进?
特点: 酶稳定性好,可持续发挥作用
直接使用酶时的缺点: 酶溶于葡萄糖溶液后,就无法 从糖浆中回收,造成很大①反应柱能连续使用半 年,大大降低了生产成 本。
②提高了果糖的产量和 品质。
三、实验操作 (一)制备固定化酵母细胞 (二)用固定化酵母细胞发酵
(一)制备固定化酵母细胞 1、酵母细胞的活化:
1g干酵母+10mL蒸馏水→50mL烧杯→搅拌均匀→放 置1h,使之活化。
〖思考〗活化是指什么?
在缺水状态下,微生物处于休眠状态。活化是指让 处于休眠状态的微生物重新恢复正常生活状态的过 程。 操作提示
五、结果分析与评价
(一)观察凝胶珠的颜色和形状 如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色: 说明海藻酸钠的浓度偏低,固定的酵母细胞数目较少; 如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形:
说明海藻酸钠的浓度偏高。 二者都说明制作失败,需要再作尝试。
(二)观察发酵的葡萄糖溶液 利用固定的酵母细胞发酵产生酒精,可以看到产 生了很多气泡,同时会闻到酒味
〖思考〗 1、发酵过程中锥形瓶为什么要密封? 酵母菌的酒精发酵需要缺氧条件。
〖思考〗 2、锥形瓶中的气泡和酒精是怎么形成的? 酵母菌进行无氧呼吸产生的
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〖思考〗为什么要将海藻酸钠冷却至室温?
以免海藻酸钠温度过高杀死酵母菌
操作提示 海藻酸钠溶液必须冷却至室温,搅拌要彻底充分, 使两者混合均匀,以免影响实验结果的观察。
(5)固定化酵母细胞
以恒定的速度缓慢的将注射器中的溶液滴加CaCl2 溶液中,将形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡 30min左右。
酵母细胞的固定化

酵母细胞的固定化课题5 酵母细胞的固定化1. 游离酶、固定化酶和固定化细胞的⽐较(1) 物理吸附法(吸附法)是将酶吸附在载体表⾯的⼀种固定⽅法。
特点是⼯艺简便且条件温和,应⽤⼴泛。
实质是利⽤酶与载体之间的范德华⼒实现吸附。
(2) 化学结合法(交联法)是利⽤酶与载体之间形成的共价键将酶进⾏固定的。
2. 酵母细胞的固定化(1)活化:在缺⽔状态下,微⽣物处于休眠状态。
活化是指让处于休眠状态的微⽣物重新恢复正常⽣活状态的过程。
(2)⽤蒸馏⽔配制CaCl溶液,⽽不⽤⾃来⽔。
原因是防⽌⾃来⽔中各种2离⼦影响实验结果。
溶液的作⽤:使胶体聚沉,凝胶珠形成稳定的结构。
(3)CaCl2(4)海藻酸钠的作⽤:包埋细胞。
溶液中浸泡⼀段时间,以便形成稳定的结(5)刚形成的凝胶珠应在CaCl2构。
(6)检验凝胶珠的质量是否合格,可以使⽤下列⽅法。
⼀是⽤镊⼦夹起⼀个凝胶珠放在实验桌上⽤⼿挤压,如果凝胶珠不容易破裂,没有液体流出,就表明凝胶珠的制作成功。
⼆是在实验桌上⽤⼒摔打凝胶珠,如果凝胶珠很容易弹起,也能表明制备的凝胶珠是成功的。
(7)如果制作的凝胶珠颜⾊过浅、呈⽩⾊,说明海藻酸钠的浓度偏低,固定的酵母细胞数⽬较少;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明海藻酸钠的浓度偏⾼,制作失败,需要再作尝试。
3. ⽤固定化酵母细胞发酵(1)配制麦芽汁或葡萄糖溶液:注意浓度适宜,过⾼会造成固定的酵母细胞失⽔,甚⾄死亡。
(2)葡萄糖的作⽤:既可以作为发酵底物,也作为酵母菌细胞的营养物质。
(3)固定化酵母凝胶珠的处理:固定好的凝胶珠从氯化钙溶液取出后要⽤蒸馏⽔冲洗2~3次。
洗去氯化钙溶液的⽬的是防⽌凝胶珠硬度过⼤,影响通透性。
(4)发酵:开始时凝胶珠沉在发酵液的底部,⼀段时间后慢慢上浮且有⽓泡产⽣,发酵液有酒味。
思考:1.发酵过程中锥形瓶为什么要密封?2.锥形瓶中的⽓泡和酒精是怎么形成的?3.发酵时为什么要将温度控制在25℃?例题:为了探究啤酒酵母固定化的最佳条件,科研⼈员研究了氯化钙浓度对固定化酵母发酵性能的影响,结果如下图所⽰。
酵母菌细胞的固定化技术

浓度太低:固定的酵母菌太少
第四步:将海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合
① 过程 将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入以活化的酵 母细胞,进行充分搅拌,再转移至注射器中 ②注意事项 为什么要冷却至室温?
防止高温杀死酵母菌。恒定的速度缓慢的将注射器中的溶液滴加到配制好的 CaCl2溶液中,浸泡30min左右。 ②注意事项 为什么要浸泡30分钟?
③注意事项 溶解物质要彻底,勿用自来水溶解,以防自来水中各种离 子影响实验结果
第三步:配制海藻酸钠溶液
① 过程 称取0.2g海藻酸钠,放入40ml蒸馏水,用酒精灯小火间 断加热至完全溶化。 ②注意事项 为什么要小火间断加热?
防止海藻酸钠焦糊。 为什么说该步骤是实验成败的关键步骤?
浓度太高:得不到规则的凝胶珠
酵母菌细胞的固定化技术
一、基本步骤:
酵母细胞的活化 配制CaCl2溶液 配制海藻酸钠溶液 将海藻酸钠溶液与酵母细胞的混合 固定化酵母细胞
第一步:酵母细胞的活化
加水 活化
由于缺水,酵母处于 休眠状态
活化的干酵母
第二步:配制0.05mol/L的CaCl2
① 过程 称取无水CaCl2 0.83g,放入200ml的烧杯中,加入150ml 的蒸馏水,使其充分溶解,待用 ② 目的 使胶体聚沉
以便凝胶珠形成稳定的结构
球形或椭 球形,浅 黄色
二、用固定化酵母发酵
1.将固定好的酵母细胞(凝胶珠)用_蒸__馏__水__冲洗2~3次。
2.发酵时的温度就为__2_5_℃___,时间_2_4_h____(底物为葡 萄糖) 3.将凝胶珠加入用于发酵的葡萄糖溶液后会发现有_气__泡___ 产生,同时有_酒__精__味散发。
实验一 酵母细胞的固定化

实验一酵母细胞的固定化一、实验原理与目的原理:固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或者细胞固定在一定空间的技术,包括包埋法,化学结合法(将酶分子或细胞相互结合,或将其结合到载体上)和物理吸附法固定化,细胞多采用包埋法固定化。
常用的包埋载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维和聚丙烯酰胺等。
本实验选用海藻酸钠作为载体包埋酵母菌细胞。
目的:了解细胞固定化的原理;掌握酵母细胞固定化实验操作.二、仪器与用具仪器:50ml烧杯、200ml烧杯、玻璃棒、量筒、酒精灯、石棉网、针筒、三角瓶、水浴锅、恒温箱.化学材料:活化酵母菌(酵母悬液)、蒸馏水、无水CaCl2、海藻酸钠、葡萄糖。
三、试剂配制1、0.05mol/L的CaCl2溶液150ml;2、海藻酸钠溶液:每0.7g海藻酸钠加入10ml水加热溶液成糊状;3、10%葡萄糖溶液150ml。
四、实验方法与步骤1、干酵母活化:1g干酵母+10ml蒸馏水→50ml烧杯→搅拌均匀→放置1h,使之活化。
2、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合:将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入已经活化的酵母细胞,用玻璃棒充分搅拌混合均匀。
3、固定化酵母细胞:用20ml注射器吸取海藻酸钠与酵母细胞混合液,在恒定的高度(建议距液面12~15cm处,过低凝胶珠形状不规则,过高液体容易飞溅),缓慢将混合液滴加到CaCl2中,观察液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形。
将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右。
4、固定化酵母细胞发酵:用5ml移液器吸取蒸馏水冲洗固定好的凝胶珠2~3次,然后加入装有150ml10%葡萄糖溶液的三角瓶中,置于25℃发酵24h,观察结果。
实验开始时,凝胶球是沉在烧杯底部,24h后,凝胶球浮在溶液悬浮在上层,而且可以观察到凝胶球并不断产生气泡,说明固定化的酵母细胞正在利用溶液中的葡萄糖产生酒精和二氧化碳,结果凝胶球内包含的二氧化碳气泡使凝胶球悬浮于溶液上层.五、结果观察:打开瓶盖,闻气味,观察葡萄糖液中的变化。
酵母细胞固定化技术

解析例题
• 1.关于酵母细胞活化的说法,不正确的是 A ______ • A.酵母细胞活化就是由无氧呼吸变成有氧 呼吸 • B.活化就是让处于休眠状态的细胞恢复生 活状态 • C.酵母细胞活化所需要的时间较短
• D.酵母细胞活化后体积增大
2.对配制海藻酸钠溶液的叙述不准确的是
C ______
A.加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要
如何通过凝胶珠的特点来判断细胞固定化是否成功? (一)观察凝胶珠的颜色和形状 如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说 明 ; 如果形成的凝胶珠 海藻酸钠浓度过低,固定的酵母细胞过少 不是圆形或椭圆形,则说明 ,制作失败, 海藻酸钠浓度过高 需要再作尝试。 (二)观察发酵的葡萄糖溶液 利用固定的酵母细胞发酵产生酒精,可以看到产生 了很多 ,同时会闻到 。
酵母细胞的细胞的固定化技术
等级要求
B
温故知新
• 固定化酶和固定化细胞是利用 物理 或 化学 方 法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包 括 吸附法、 交联法和 包埋 法。一般来说,酶更适 合采用 吸附法 和 交联 法固定,而细胞多采用 法固定化。这是因为细胞个大,而酶分子很小; 包埋剂 容易从 中漏出。 • 包埋法固定化细胞即将微生物细胞 整个 包埋在 不溶于水的 载体 中。常用的载体 有 琼脂 、 海藻酸钠 、 角叉菜胶 、 明胶 和 醋酸纤维素 等。 • 酵母菌是(单 )细胞( 真核)生物,代谢形式为 (异氧兼性厌氧型 )。
气泡 酒味
知识小结 一、固定化酵母细胞的流程
蒸馏水 酵母细胞的活化(将休眠的酵母细胞加入 中) ↓ 配制CaCl2溶液(作用: 使胶体聚沉 ) ↓ 配制海藻酸钠(钙)溶液 (注意点:①浓度高时, 凝胶珠不能成形 ;浓度低 固定化酵母细胞过少 时, ,影响实验效果。②小火或间断加热,避免焦糊。) ↓ 海藻酸钠与酵母菌混合(注意点: 海藻酸钠冷却后再与酵母菌混合 。) ↓ 固定化酵母细胞 二、注意点 1.固定化细胞要在严格的无菌 条件下进行。 2.反复使用固定化酵母细胞时,需要避免 微生物的污染 。
酵母固定化 实验报告

酵母固定化实验报告
酵母固定化是将酵母细胞固定在一定载体上的过程。
这种方法可以使酵母在酶反应中重复使用,提高产量和效率。
在本次实验中,我们使用凝胶微珠作为载体,通过将酵母细胞培养在微珠表面上,使其固定化。
本实验的目的是探究酵母固定化对酵母细胞生长和代谢的影响。
首先,我们准备了酵母固定化实验所需的材料。
包括酵母细胞悬浮液、凝胶微珠、培养基和培养设备等。
接下来,我们按照实验流程进行操作。
首先,我们将凝胶微珠浸泡在无菌水中,以去除可能存在的污染物。
然后,将凝胶微珠放入培养基中,在摇床上以适当的速度和时间进行搅拌,使酵母细胞均匀地附着在微珠表面上。
接下来,我们将固定化的酵母细胞收集并洗涤,以去除未附着的细胞,并将其转移到新的培养基中。
然后,我们在恒温恒氧条件下进行培养,并定期观察酵母细胞的生长情况。
在实验过程中,我们对比了未固定化的酵母细胞和固定化的酵母细胞的生长速率和代谢活性。
结果显示,固定化的酵母细胞在培养基中生长得更快,并且具有更高的酶活性。
这表明固定化技术可以提高酵母细胞的代谢效率。
此外,我们还测试了固定化酵母细胞的稳定性。
结果显示,固定化酵母细胞在多
次重复使用后仍能保持较高的活性,而未固定化的酵母细胞的活性逐渐下降。
这进一步证实了固定化技术的可行性和有效性。
综上所述,酵母固定化技术可以提高酵母细胞的生长速率和代谢活性,增加产量和效率。
此外,固定化的酵母细胞还具有较好的稳定性,可以重复使用。
因此,酵母固定化技术具有广阔的应用前景,在工业生产和科研领域有着重要的意义。
酵母细胞的固定化教案

酵母细胞的固定化教案第一章:引言1.1 课程背景本课程旨在介绍酵母细胞的固定化技术,通过学习让学生了解固定化细胞技术在生物工程领域的应用及其重要性。
1.2 教学目标1. 了解固定化细胞技术的概念及其优势;2. 掌握酵母细胞固定化的基本方法;3. 了解固定化酵母细胞在实际应用中的案例。
第二章:固定化细胞技术的基本概念2.1 固定化细胞技术的定义固定化细胞技术是将微生物细胞或细胞群体固定在一定空间内的技术,使其在连续生产过程中保持生物活性,实现重复使用。
2.2 固定化细胞技术的优势2.2.1 提高产品质量:固定化细胞可以降低产品污染,提高产品纯度;2.2.2 提高生产效率:固定化细胞可实现连续化生产,提高生产速率;2.2.3 降低生产成本:固定化细胞可实现设备的重复利用,降低能耗;2.2.4 简化工艺流程:固定化细胞可简化生产步骤,便于自动化控制。
第三章:酵母细胞的固定化方法3.1 包埋法包埋法是将酵母细胞包裹在固定化材料中,使其形成固定化酵母细胞。
常用的包埋材料有明胶、海藻酸钠、聚丙烯酰胺等。
3.2 化学结合法化学结合法是通过化学反应将酵母细胞与固定化材料结合在一起,形成固定化酵母细胞。
常用的固定化材料有聚合物、离子交换树脂等。
3.3 物理吸附法物理吸附法是将酵母细胞吸附在固定化材料的表面,形成固定化酵母细胞。
常用的吸附材料有活性炭、硅胶、氧化铝等。
第四章:固定化酵母细胞的应用案例4.1 发酵酒精固定化酵母细胞在发酵酒精生产中具有较高的稳定性和重复使用性能,可提高酒精产率。
4.2 发酵食品固定化酵母细胞在发酵食品生产中具有重要作用,如面包、啤酒、葡萄酒等,可提高产品质量和生产效率。
4.3 生物制药固定化酵母细胞在生物制药领域具有广泛应用,如利用固定化酵母细胞生产抗生素、维生素等。
第五章:总结与展望5.1 固定化细胞技术在生物工程领域的应用具有重要意义;5.2 酵母细胞的固定化技术具有广泛的应用前景;5.3 今后研究和发展方向:优化固定化方法,提高固定化酵母细胞的性能;拓展固定化酵母细胞在更多领域的应用。
酵母细胞的固定化

酵母细胞的固定化什么是酵母细胞的固定化?酵母细胞的固定化是通过某些物理或化学方式将酵母细胞固定在载体上,从而形成固定化酵母细胞。
固定化酵母细胞具有较高的代谢活性和稳定性,适合应用于许多生产和环境保护领域。
固定化酵母细胞可通过吸附、包埋、凝胶化和共价交联等方式实现。
其中,共价交联是一种常见的方法,它使用化学物质使酵母细胞与载体形成共价键,从而增强稳定性和代谢活性。
固定化酵母细胞的应用食品加工酵母细胞是食品加工中广泛使用的微生物。
固定化酵母细胞可被应用于发酵、浸泡和食品增味等过程中,从而提高产品的质量和产量。
饲料添加剂固定化酵母细胞在饲料添加剂中也有广泛应用。
它可以增加畜禽的生长速度、增强抵抗力和改善肠道菌群,从而提高养殖生产效益。
生物医药固定化酵母细胞在生物医药领域中也有广泛应用。
它可以用于生产酵母蛋白、生物柴油、医药中间体等,从而为生产提供更高效的代谢平台。
环境保护固定化酵母细胞对环境压力的响应较强,可以用于处理废水中的有机污染物等。
通过将酵母细胞固定在载体上并将其与废水接触,可以使其代谢这些有机物质并将它们降解。
固定化酵母细胞的优势和劣势优势1.增强代谢活性和稳定性。
2.操作方便,可以重复使用。
3.保护环境和减少废弃物产生。
劣势1.成本较高。
2.可能出现酵母细胞和载体之间的界面问题。
3.缺乏对特定应用的优化。
固定化酵母细胞具有极高的应用价值,在不同领域中都有广泛的应用。
鉴于优势和劣势的影响因素,我们可以尝试优化不同的固定化方法,为实现性价比更高的酵母细胞固定化方案做出有效的基础研究工作。
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[基础全练]1.固定化酶的优点是()A.有利于提高酶活性B.有利于产物的纯化C.有利于提高反应速度D.有利于酶发挥作用解析:固定化酶的制作目的是降低生产成本。
一是能够顺利地从发酵产物中把酶分离出来,二是使酶反复利用。
酶的固定化对酶的活性的提高、酶作用的发挥、反应速度的提高,并没有多大作用。
答案:B2.关于固定化酶中酶的说法,正确的是()A.酶的种类多样,所以固定化酶可催化一系列的酶促反应B.酶被固定在不溶于水的载体上,可反复利用C.酶作为催化剂,反应前后结构不改变,所以固定化酶可永远利用下去D.固定化酶由于被固定在载体上,所以丧失了酶的高效性和专一性特点解析:固定化酶不能催化一系列酶促反应的进行;固定化酶被固定在不溶于水的载体上,可以反复利用,但是随着利用次数的增加,受到外界因素的影响,其活性会逐渐降低;固定化酶具有高效性和专一性的特点。
答案:B3.关于固定化酶和一般酶制剂在应用效果上的说法,错误的是()A.固定化酶生物活性强,可长久使用B.一般酶制剂应用后和产物混在一起,产物的纯度不高C.一般酶制剂参加反应后不能重复利用D.固定化酶可以反复利用,降低生产成本,提高产量和质量解析:固定化酶是因为可回收重新利用才可以较长时间使用的,并不是因为生物活性强而长久使用。
单纯从生物活性方面分析,固定化酶与一般酶制剂的活性差别不大。
答案:A4.固定化细胞常用包埋法固定化,原因是()A.包埋法固定化操作最简便B.包埋法对酶活性的影响最小C.包埋法固定化具有普遍性D.细胞体积大,难以被吸附或结合解析:由于细胞体积大,难以被吸附或结合,常用包埋法固定化。
答案:D5.将固定化酶装柱后,当底物经过该柱时,底物发生的变化是()A.底物被稀释了B.底物被浓缩了C.底物的结构变得更加稳定了D.底物被酶水解成产物了解析:固定化酶装柱后,当底物经过该柱时,底物被酶水解成产物。
答案:D6.下列不属于酶的固定方式的是()A.将酶包埋在细微网格中B.将酶相互连接起来C.将酶吸附在载体表面D.将酶加上糖衣做成胶囊解析:将酶包埋在细微网格中即酶固定方式中的包埋法,故A正确;将酶相互连接起来即酶固定方式中的化学结合法,故B正确;将酶吸附在载体表面即酶固定方式中的物理吸附法,故C正确;将酶加上糖衣只不过是为了防止胃液里的胃蛋白酶消化酶制剂的方法,并不是酶固定的方法,故D错误。
答案:D7.固定化酶技术与固定化细胞技术的关系是()A.固定化酶技术是固定化细胞技术的基础B.固定化细胞技术是固定化酶技术的基础C.固定化酶技术与固定化细胞技术是同时发展起来的D.固定化细胞技术先于固定化酶技术解析:固定化细胞技术是继固定化酶技术之后,建立在固定化酶技术基础之上的新技术。
答案:A8.下列有关利用固定化酶技术生产高果糖浆的说法,不正确的是()A.葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触,转化成的是果糖B.从固定化酶反应柱下端流出的只有果糖C.高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管疾病,对人类的健康更有益D.固定化酶的反应柱能连续使用半年,降低了生产成本解析:反应柱下端的筛板不允许固定化酶颗粒通过,但是不影响反应物和产物的通过,因此下端流出的既有果糖,又有没反应完的葡萄糖。
答案:B9.某实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程如下:①活化酵母细胞:称取定量干酵母与定量蒸馏水混合并搅拌,使酵母细胞活化;②配制CaCl2溶液:将无水CaCl2溶解在定量蒸馏水中,配制成一定浓度的CaCl2溶液;③配制海藻酸钠溶液:用定量的海藻酸钠直接溶解在定量的蒸馏水/无菌水中,配制成溶液;④海藻酸钠溶液和酵母细胞混合:将活化的酵母细胞迅速加入刚配成的海藻酸钠溶液中,充分搅拌混合均匀;⑤固定化酵母细胞:用注射器以恒定的速度缓慢将海藻酸钠和酵母细胞混合液滴加到配制好的CaCl2溶液中,观察凝胶珠形成。
(1)请你改正其中两处错误的操作:第一处________________________________________________________;第二处________________________________________________________。
(2)刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30 min左右,目的是___________。
(3)如果制作的凝胶珠颜色过浅,显白色,则说明海藻酸钠浓度________(填“过低”或“过高”)。
答案:(1)③海藻酸钠溶解应适当加热至完全溶化④海藻酸钠溶液冷却至常温再加入酵母细胞(2)让凝胶珠形成稳定的结构(3)过低10.为了探究啤酒酵母固定化的最佳条件,科研人员研究了氯化钙浓度对固定化酵母发酵性能的影响,结果如下图。
请回答:(1)与利用游离酵母生产啤酒相比,利用固定化酵母的优点有_____________。
(2)本实验结果表明,随着氯化钙浓度的增大,凝胶珠抗冲击强度增大,完整率________。
(3)结合发酵性能分析,制备凝胶珠适宜的氯化钙浓度为________。
当氯化钙浓度过高时,发酵液中的糖度升高,酒精度下降,发酵受到影响,原因是__________。
(4)用海藻酸钠作载体包埋酵母细胞,若海藻酸钠浓度过低,会导致_______,固定效果大大降低。
解析:(1)固定化细胞技术的优点是可以使酵母细胞多次使用,且便于与产物分离,提高产品质量。
(2)由图中曲线可知,随氯化钙浓度的增大,凝胶珠的完整率增加。
(3)发酵性能最好时,糖度最低,而酒精度相对较高,因此制备凝胶珠的适宜氯化钙浓度为2.0 mol·L-1。
当CaCl2溶液的浓度过大时,凝胶珠抗冲击强度过大,通透性降低,从而影响糖进入颗粒内部,使发酵性能降低。
(4)包埋剂的浓度过低,包埋的效果差,酵母细胞易从凝胶颗粒中漏出,从而导致包埋的酵母细胞数量减少,固定效果大大降低。
答案:(1)可多次使用、便于产物分离、提高产品质量等(2)增加(3)2.0 mol·L-1凝胶珠抗冲击强度过大,通透性降低,影响糖进入颗粒内部(4)酵母细胞从凝胶颗粒中漏出[素养提升]11.研究认为,用固定化酶技术处理污染物很有前途,如将从大肠杆菌中得到的三磷酸酯酶固定到尼龙膜上制成制剂,可用于降解残留在土壤中的有机磷农药,与微生物降解相比,其作用不需要适宜的()A.温度B.酸碱度C.水分D.营养解析:酶和细胞的正常活动都需要一定的条件,如温度、酸碱度、水分等,但是酶本身是一种大分子物质,不需要营养,而细胞的生活离不开营养物质。
答案:D12.某兴趣小组欲利用固定化酶进行酶解淀粉的实验,分组如表所示,下列有关说法错误的是()A.B.淀粉溶液的流速过快会导致流出液中含有淀粉C.各组实验所用的淀粉溶液浓度应相同D.淀粉溶液的pH对实验结果有影响解析:固定化酶柱长度决定了酶柱中酶的含量,A项错误;淀粉溶液流速过快,酶来不及催化反应发生,会导致流出液中含有淀粉,B项正确;实验要遵循等量原则,C项正确;pH影响酶的活性,D项正确。
答案:A13.固定化脂肪酶的方法一般是:将酶液和一定浓度的海藻酸钠溶液混合后,用注射器滴到一定浓度的CaCl2溶液中,25 ℃静置固定化2 h,过滤洗涤,再加入到戊二醛溶液中,25 ℃化学结合2 h,过滤、洗涤和干燥后就可得到颗粒状固定化脂肪酶。
兴趣小组对固定化脂肪酶的性质和最佳固定条件进行了探究。
下图显示的是部分研究结果(注:纵坐标为酶活力,包括酶活性和酶的数量,a为游离酶,b为固定化脂肪酶)。
下列分析中正确的是()A.在温度或pH变化时,与游离酶相比固定化脂肪酶具有的缺点是稳定性较低B.这种固定化脂肪酶使用的是物理吸附法、包埋法和化学结合法三种方法的结合C.氯化钙的量太少时,酶活力较低的原因可能是包埋不完全,包埋在内部的部分酶会流失D.海藻酸钠溶液浓度较高时,酶活力低的原因可能是形成的凝胶孔径较大,影响酶与底物的结合解析:在温度或pH变化时,与游离酶相比,固定化脂肪酶的优点是稳定性比较高;此酶采用了包埋法和交联法两种方法相结合,并未用物理吸附法;氯化钙的作用是使凝胶珠稳固聚沉,如果含量太少,可能会使部分酶流失;海藻酸钠溶液浓度较高时,形成的凝胶孔径比较小,影响酶与底物的结合。
答案:C14.固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。
科研人员采用双重固定法(即以戊二醛作交联剂使酶相互连接,以海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶)以研究固定化酶的相关性质,并对其最佳固定条件进行了探究。
如图甲、乙、丙为部分研究结果。
酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率,包括酶活性和酶的数量。
下列有关叙述,错误的是()A.由甲图可知,固定化小麦酯酶比游离小麦酯酶对温度变化的适应性弱B.由乙图可知,浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好C.由丙图可知,固定化小麦酯酶一般可重复使用3次,之后若继续使用则酶活力明显下降D.固定化小麦酯酶采用双重固定法固定的原因是酶分子很小,很容易从包埋材料中漏出解析:由甲图可知,固定化小麦酯酶比游离小麦酯酶对温度变化的适应性更强,A错误;由乙图可知,浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好,B正确;由丙图可知,固定化小麦酯酶一般可重复使用3次,之后若继续使用则酶活力明显下降,C正确;固定化小麦酯酶采用双重固定法固定的原因是酶分子很小,很容易从包埋材料中漏出,D正确。
答案:A15.如图1表示制备固定化酵母细胞的某步操作,图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图,请据图分析回答:(1)图1中,需将溶化好的海藻酸钠溶液________,再加入已活化的酵母细胞,进行充分搅拌,使其混合均匀,再转移至注射器中。
(2)图1中X溶液为________,其作用是______________________。
(3)某同学在图1步骤结束后得到的凝胶珠不是圆形或椭圆形,出现此结果的原因可能是海藻酸钠溶液浓度过________(填“高”或“低”)或注射器中的混合液推进速度过________(填“快”或“慢”)。
(4)图1中制备的凝胶珠需________后再转移到图2装置中,发酵过程中搅拌的目的是____________________________。
解析:(1)刚溶化的海藻酸钠溶液要冷却至室温,才能与活化的酵母细胞混合制备混合液,以免高温使酵母细胞失活。
(2)图1中X溶液为CaCl2溶液,作用是使海藻酸钠形成凝胶珠。
(3)凝胶珠不是圆形或椭圆形,原因可能是海藻酸钠溶液浓度偏高或注射器中的混合液推进速度过快。
(4)制备的凝胶珠需用蒸馏水洗涤(去除残留的CaCl2)后再转移到图2装置中进行发酵,发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母细胞充分接触,以利于发酵过程的顺利进行。
答案:(1)冷却至室温(2)CaCl2溶液使海藻酸钠形成凝胶珠(3)高快(4)用蒸馏水洗涤使培养液与酵母菌充分接触。