Question

【題目】某一實驗小組的同學，欲通過制備固定化酵母細胞進行葡萄糖溶液發酵實驗，實驗材料及用具齊全。

(1)酵母細胞的固定采用的方法是______________。如果反應物是大分子，應選擇__________方法。

(2)請完善該實驗小組的同學在制備固定化酵母細胞過程的步驟：

①配制氯化鈣溶液時應用蒸餾水。

②海藻酸鈉溶解應用小火間斷加熱，這樣做的目的是___________________________________。

③海藻酸鈉溶液必須________________________才能加入酵母細胞。

④注射器中的海藻酸鈉和酵母細胞的混合物應滴人氯化鈣溶液中形成凝膠珠，凝膠珠的顏是____；形狀是_______________；氯化鈣溶液的作用是____________________。

(3)該實驗小組用如圖所示的裝置來進行葡萄糖發酵，請回答：

①為使該實驗中所用到的固定化酵母細胞可以反復運用，實驗過程中，一定要在______________________條件下進行。

②加入反應液后的操作是關閉___________________。

③裝置的長導管起到什么作用?______________________________________。

(4)實驗過程中，可能會觀察到的現象：________（填有或無）氣泡產生；_________（填有或無）酒精產生。實驗過程中，裝置內可能會發生的反應式為：____________________________

(5)固定化酶和一般酶制劑的主要區別是_______________________。

Answer 1

【答案】包埋法 固定化酶 防止海藻酸鈉發生焦糊 冷卻至室溫 乳白色 圓形或橢圓形 膠體聚沉 無菌 活塞1和活塞2 釋放CO2，減小反應柱內壓力并可防止其他微生物污染 有 有 有氧呼吸：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量無氧呼吸：C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量 既能與反應物接觸，又能與產物分離；能重復使用

【解析】

本題以考查固定化酶與固定化細胞的相關知識，同時考查葡萄糖發酵的相關內容，旨在考查考生理解所學知識的要點，把握知識間內在聯系，形成知識網絡的能力。

（1）因為細胞對于酶而言更大，難以被吸附或結合，因此多采用包埋法；反應物是大分子物質，包埋法時酶與反應物接觸不充分，催化作用受限，故宜采用固定化酶技術；

（2）②配制海藻酸鈉溶液：小火、間斷加熱、定容，如果加熱太快，海藻酸鈉會發生焦糊；③海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合：必須冷卻至室溫后后再混合，防止高溫殺死酵母菌；④注射器中的海藻酸鈉和酵母細胞的混合物應滴入氯化鈣溶液中形成凝膠珠，凝膠珠的顏是乳白色；形狀是圓形或橢圓形；氯化鈣溶液的作用是膠體聚沉；

（3）①為使該實驗中所用到的固定化酵母細胞可以反復運用，實驗過程中，一定要在無菌條件下進行；②加入反應液后為了進行酒精發酵（無氧條件），應進行的操作是關閉活塞1和活塞2；③裝置的長導管起到釋放CO2，減小反應柱內壓力并可防止其他微生物污染的作用；

(4)實驗過程中，酵母菌先進行有氧呼吸（產物為C02和H20），消耗盡氧氣后進行無氧呼吸（產物為酒精和C02），故裝置中有氣泡產生；有酒精產生；實驗過程中反應式為：有氧呼吸：；無氧呼吸：；

(5) 固定化酶和一般酶制劑的主要區別是既能與反應物接觸，又能與產物分離；能重復使用。