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【听写】酵母细胞的固定化 1. 酶为什么被大规模应用到生产实践当中？
2. 传统直接使用酶的生产过程中，有哪些实际问题？
3.固定化酶的原理和优点是什么？
4. 生产高果糖浆的反应机理是什么？
5. 如何利用固定化酶生产高果糖浆？
6. 利用固定化酶生产高果糖浆有什么优点？
7. 固定化酶技术在应用方面存在什么不足？
8. 什么是固定化酶和固定化细胞技术？
9. 固定化细胞技术的优缺点分别是什么？
10. 固定化酶和固定化细胞更常用的方法分别是什么？为什么？
11. 什么是包埋法及其常用的载体有哪些？
12. 什么叫酵母细胞的活化？
13. 制备固定化酵母细胞的基本流程有哪些？
14. 配制海藻酸钠溶液时，有哪些注意事项？
15. 配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液有什么作用？
16. 如何根据凝胶珠的颜色和形状确定是否制备成功？
17. 如何检验凝胶珠的质量是否合格？
18. 观察发酵的葡萄糖溶液，当观察到哪些现象时，可说明实验获得成功？为什么？
19.如果要求制作反复使用的固定化酵母细胞，应该在实验过程中注意哪些问题？
【听写】酵母细胞的固定化 参考答案
1. 因为酶的催化效率高、低耗能、低污染，所以得到大规模应用。
2. 传统直接使用酶生产的实际问题：
①酶对环境条件敏感，易失活；
②反应溶液中的酶很难收回，不能被再次利用，提高了生产成本；
③反应后酶混在产物中，如不去除，会影响产品的品质。
3. 固定化酶的原理和优点：将酶固定在不溶于水的载体上，使酶既易催化反应，又易于回收，可以重复使用。
4. 生产高果糖浆的反应机理：
5. 利用固定化酶生产高果糖浆的方法：
①将葡萄糖异构酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。
②酶颗粒无法通过小孔，反应溶液可以自由出入。
③将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成的果糖，从反应柱的下端流出。
6. 反应柱能连续使用半年，降低生产成本，提高了果糖的产量和质量。
7. 固定化酶技术不利于催化一系列的酶促反应。
8. 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，包括包埋法、化学结合法、物理吸附法。
9. 固定化细胞技术的优点：固定的是一系列酶，可以催化一系列的酶促反应；相比固定化酶技术，固定化细胞对酶活性的影响更小；操作容易、成本低。
缺点：反应物不易与酶接触，尤其是大分子物质，可能导致反应效率下降。
10. 一般来说，酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞体积大，而酶分子很小，体积大的细胞难以被吸附或结合，而体积小的酶容易从包埋材料中漏出。
11. 包埋法即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中，常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
12. 在缺水的状态下，微生物会处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。酵母细胞所需要的活化时间较短，一般需要0.5～1 h。酵母细胞活化时体积会变大，因此活化前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出容器外。
13. 制备固定化酵母细胞的基本流程：
酵母细胞的活化 → 配制CaCl2溶液 → 配制海藻酸钠溶液 → 海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 → 固定化酵母细胞
14. 配制海藻酸钠溶液时的注意事项：
①海藻酸钠溶化时要用小火或间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊；
②将溶化后的海藻酸钠溶液先冷却至室温，再与已活化的酵母细胞混合，避免高温杀死酵母细胞；
③海藻酸钠溶液的浓度直接关系到固定化细胞的质量，如果海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少，影响实验效果。
15. CaCl2溶液使海藻酸钠胶体发生聚沉，形成凝胶珠，需稳定30min左右。
16. 如果制备的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数量较少；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，需要再做尝试。
17. 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。
18. 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。而不含酵母菌的凝胶珠所做的对照实验则无此现象。
19.细胞的固定化要在严格无菌的条件下进行；反复使用固定化酵母细胞时，酵母菌种要纯，用具和材料要严格消毒，注意温度控制，营养全面，还需要避免其它微生物的污染。
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发表于 2020-4-5 06:00