Question

【題目】蘋果除了直接食用外，還可以制作成多種產品，如蘋果汁、蘋果醋等。利用固定化酶技術和固定化細胞技術能提高產品的質量和產量，提高經濟效益。請回答下列問題：

（1）利用圖的裝置制作澄清蘋果汁的原理和優點是：將果膠酶固定在____的載體上，使酶既能與反應物接觸，又能____，同時，固定在載體上的酶還可以被反復利用，大大降低了生產成本。

（2）被固定的果膠酶包括三類：____和果膠酯酶。

（3）為了探究果膠酶的最適用量，需要在____條件下進行，看看獲得一定量的果汁究竟需要多少果膠酶合適。

（4）獲得的蘋果汁可以進一步用于蘋果醋的制作，為了研究固定化醋酸菌的相關特性，實驗室利用下面的裝置進行探究。

①利用海藻酸鈉制作含有醋酸菌的凝膠珠屬于固定化細胞技術中的 ____法。

②該裝置能夠制作蘋果醋的原理是____。

③當關閉開關后，發酵很快停止，原因是____。

（5）載體固定了酶或細胞后，使用前 ____（填“需要”或“不需要”）進行滅菌。

Answer 1

【答案】不溶于水 與產物分離 多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶 最適溫度和pH 包埋 在氧氣、糖源充足的條件下，醋酸菌能將糖類分解成醋酸 醋酸菌對氧氣含量特別敏感（或為好氧菌），即使短暫中斷通氧，也會引起醋酸菌的死亡 不需要

【解析】

1.固定化酶是指用物理學或化學的方法將酶與固相載體結合在一起形成的仍具有酶活性的酶復合物。在催化反應中，它以固相狀態作用于底物，反應完成后，容易與水溶性反應物和產物分離，可被反復使用。

2.果膠酶：
（1）作用：能夠分解果膠，瓦解植物的細胞壁及胞間層，使榨取果汁變得容易，也是果汁變得澄清；
（2）組成：果膠酶是分解果膠的一類酶總稱，包括半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶。

（1）載體若溶于水，固定化酶也就隨之進入底物溶液，固定化酶技術失敗。所以應將酶固定在不溶于水的載體上，使酶既能與反應物接觸，又能與產物分離，同時，固定在載體上的酶還可以被反復利用。

（2）果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶。

（3）只有在最適溫度和pH條件下酶的活性最高，才能準確找到催化獲得--定體積的果汁所需要的最適用量，否則，用量都會偏高。所以需要在最適溫度和pH條件下進行，看看獲得一定量的果汁究竟需要多少果膠酶合適。

（4）①固定化細胞多采用包埋法，且常選用海藻酸鈉作為載體。

②在氧氣、糖源充足的條件下，醋酸菌能將糖類分解成醋酸，所以利用上述裝置可制作蘋果醋。

③醋酸菌為需氧菌，對氧氣含量特別敏感（或為好氧菌），即使短暫中斷通氧，也會引起醋酸菌的死亡，所以當關閉開關后，發酵很快停止。

（5）如果使用前滅菌處理，酶和細胞都會變性失活，所以使用前不需要滅菌。