Question

酿造工业中经常使用酵母菌，某科研小组对固定化技术在酿酒酵母上的应用做了一些研究．表是海藻酸钠浓度和氯化钙浓度对固定化酵母的影响实验数据表，图是在相同的发酵条件下，固定化酵母与游离酵母3次循环发酵的糖度变化比较曲线图，请分析回答下列问题：
海藻酸钠与氯化钙浓度对固定化酵母的影响

海藻酸钠（%）	2	2.5	3	2	2.5	3	2	2.5	3
CaCl2（%）	2	2	2	3	3	3	4	4	4
固定化强度（g/30 个）	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
残糖量（%）	2.5	2.75	2.75	2.60	2.65	2.65	2.65	2.75	2.75

（1）固定酵母细胞的方法常用

 

法，实验中要注意将刚溶化好的海藻酸钠溶液

 

后，加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌．
（2）Ca²⁺是决定海藻酸钙固定化酵母机械强度的重要因素，根据表中数据分析，随着Ca²⁺浓度的增加，固定化酵母的强度

 

，最终选择海藻酸钠与氯化钙的浓度分别为

 

时固定化效果好．海藻酸钠是一种多孔性载体，在一定浓度范围内选择较低的海藻酸钠的浓度进行固定化酵母，产生酒精量较高的原因是

 

．
（3）由比较曲线图可以看出，

 

发酵速度较快，游离酵母在重复使用

 

次后，其活性完全丧失，由此也可见固定酵母细胞的优点是

 

．

Answer 1

考点：制备和应用固相化酶

专题：

分析：1、制作固定化酵母细胞的实验步骤：①酵母细胞的活化； ②配制0.05mol/L的CaCl₂溶液； ③配制海藻酸钠溶液 （该实验成败的关键步骤）；④海藻酸钠溶液与酵母细胞混合； ⑤固定化酵母细胞．影响实验成败的关键步骤是配制海藻酸钠溶液．
2、根据表中数据分析，随着Ca²⁺浓度的增加，固定化酵母的强度增加，最终选择海藻酸钠与氯化钙的浓度分别为2%、4%时固定化效果好．
3、由比较曲线图可以看出，固定化酵母发酵速度较快，游离酵母在重复使用2次后，其活性完全丧失，由此也可见固定酵母细胞的优点是可以重复使用．

解答： 解：（1）固定酵母细胞的方法常用包埋法，实验中要注意将刚溶化好的海藻酸钠溶液冷却后，加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌．
（2）Ca²⁺是决定海藻酸钙固定化酵母机械强度的重要因素，根据表中数据分析，随着Ca²⁺浓度的增加，固定化酵母的强度增加，最终选择海藻酸钠与氯化钙的浓度分别为2%、4%时固定化效果好．海藻酸钠是一种多孔性载体，在一定浓度范围内选择较低的海藻酸钠的浓度进行固定化酵母，产生酒精量较高的原因是凝胶珠的相对渗透性较强，利于底物的进入和产物的排出．
（3）由比较曲线图可以看出，固定化酵母发酵速度较快，游离酵母在重复使用2次后，其活性完全丧失，由此也可见固定酵母细胞的优点是可以重复使用．
故答案为：
（1）包埋         冷却 
（2）增加        2%、4%      凝胶珠的相对渗透性较强，利于底物的进入和产物的排出
（3）固定化酵母     2          可以重复使用

点评：本题以图表为载体，考查制备和应用固相化酶的相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断，难度适中．