Question

釀造工業(yè)中經常使用酵母菌，某科研小組對固定化技術在釀酒酵母上的應用做了一些研究．表是海藻酸鈉濃度和氯化鈣濃度對固定化酵母的影響實驗數據表，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，請分析回答下列問題：
海藻酸鈉與氯化鈣濃度對固定化酵母的影響

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
固定化強度（g/30 個）	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）固定酵母細胞的方法常用

 

法，實驗中要注意將剛溶化好的海藻酸鈉溶液

 

后，加入已活化的酵母細胞，進行充分攪拌．
（2）Ca²⁺是決定海藻酸鈣固定化酵母機械強度的重要因素，根據表中數據分析，隨著Ca²⁺濃度的增加，固定化酵母的強度

 

，最終選擇海藻酸鈉與氯化鈣的濃度分別為

 

時固定化效果好．海藻酸鈉是一種多孔性載體，在一定濃度范圍內選擇較低的海藻酸鈉的濃度進行固定化酵母，產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，游離酵母在重復使用

 

次后，其活性完全喪失，由此也可見固定酵母細胞的優(yōu)點是

 

．

Answer 1

考點：制備和應用固相化酶

專題：

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

解答： 解：（1）固定酵母細胞的方法常用包埋法，實驗中要注意將剛溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻后，加入已活化的酵母細胞，進行充分攪拌．
（2）Ca²⁺是決定海藻酸鈣固定化酵母機械強度的重要因素，根據表中數據分析，隨著Ca²⁺濃度的增加，固定化酵母的強度增加，最終選擇海藻酸鈉與氯化鈣的濃度分別為2%、4%時固定化效果好．海藻酸鈉是一種多孔性載體，在一定濃度范圍內選擇較低的海藻酸鈉的濃度進行固定化酵母，產生酒精量較高的原因是凝膠珠的相對滲透性較強，利于底物的進入和產物的排出．
（3）由比較曲線圖可以看出，固定化酵母發(fā)酵速度較快，游離酵母在重復使用2次后，其活性完全喪失，由此也可見固定酵母細胞的優(yōu)點是可以重復使用．
故答案為：
（1）包埋         冷卻 
（2）增加        2%、4%      凝膠珠的相對滲透性較強，利于底物的進入和產物的排出
（3）固定化酵母     2          可以重復使用

點評：本題以圖表為載體，考查制備和應用固相化酶的相關知識，意在考查考生的識記能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯系的能力；能運用所學知識，對生物學問題作出準確的判斷，難度適中．