Question

【题目】回答下列关于酶工程的问题：

（1）制作果汁时，榨取的果汁常常较浑浊、黏度高，容易发生沉淀，因此人们利用果胶酶来解决上述问题，果胶酶的作用是分解果胶，瓦解植物的____________，使榨取果汁变得更容易，也使浑浊的果汁变得澄清。果汁中的酶很难回收，不能被再次利用，生产成本较高；同时，反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量，而利用____________技术可以做到酶的反复使用。酶是由细胞产生的，于是，人们设想把合成酶的细胞直接固定用于生产，该技术的优点是_______________________。若想使固定化细胞能反复使用，实验过程中一定要避免________________________。

（2）如图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图中的X溶液的作用是_________________________。在制备海藻酸钠与酵母细胞的混合液时，应将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，才能加入已活化的酵母细胞，目的是防止________________________。

（3）为了探究某加酶洗衣粉中碱性蛋白酶含量与洗涤效果的关系，某同学通过实验获得如图2所示的结果。由图可知，加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是________%，本实验的自变量是____________________。

Answer 1

【答案】细胞壁及胞间层 固定化酶 成本低、操作简单 其他微生物的污染 使海藻酸钠形成凝胶珠 高温杀死酵母细胞 0.6 碱性蛋白酶含量

【解析】

1、果胶酶的作用：能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得容易，也是果汁变得澄清。
2、固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。包括包埋法、化学结合法和物理吸附法；固定化酶优点是使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，还可以被反复利用；固定化细胞优点是成本更低，操作更容易，可以催化一系列的化学反应。
3、固定化细胞的相关知识点，制作过程中的注意事项：
（1）配制海藻酸钠溶液：小火、间断加热、定容，如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊；
（2）海藻酸钠溶液与酶母细胞混合：冷却后再混合，注意混合均匀，不要进入气泡；
（3）制备固定化酵母细胞：高度适宜，并匀速滴入；
（4）刚溶化的海藻酸钠应冷却后再与酵母菌混合，否则温度过高会导致酵母菌死亡。

（1）果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使浑浊的果汁变得澄清；利用固定化酶技术可以使酶得到反复利用；与固定化酶技术相比，固定化细胞制备的成本更低，操作更容易；若想使固定化细胞能反复使用，实验过程中一定要注意无菌操作（避免其他微生物的污染）。

（2）图中的X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠；将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温后再加入已活化的酵母细胞，目的是防止高温杀死酵母细胞。

（3）由图可知，碱性蛋白酶含量在0~ 0. 6%时，随碱性蛋白酶含量升高，去污力迅速增大，当碱性蛋白酶含量超过0.6%时，随碱性蛋白酶含量升高，去污力变化不大，故加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是0.6%；本实验的自变量是碱性蛋白酶的含量。