Question

某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。

(1)酵母细胞的固定采用的方法是______________。如果反应物是大分子，应选择__________方法。

(2)请完善该实验小组的同学在制备固定化酵母细胞过程的步骤：

①配制氯化钙溶液时应用蒸馏水。

②海藻酸钠溶解应用小火间断加热，这样做的目的是___________________________________。

③海藻酸钠溶液必须________________________才能加入酵母细胞。

④注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴人氯化钙溶液中形成凝胶珠，凝胶珠的颜是____；形状是_______________；氯化钙溶液的作用是____________________。

(3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵，请回答：

①为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复运用，实验过程中，一定要在______________________条件下进行。

②加入反应液后的操作是关闭___________________。

③装置的长导管起到什么作用?______________________________________。 

(4)实验过程中，可能会观察到的现象：________（填有或无）气泡产生；_________（填有或无）酒精产生。实验过程中，装置内可能会发生的反应式为：____________________________

(5)固定化酶和一般酶制剂的主要区别是_______________________。

Answer

包埋法 固定化酶 防止海藻酸钠发生焦糊 冷却至室温 乳白色 圆形或椭圆形 胶体聚沉 无菌 活塞1和活塞2 释放CO2，减小反应柱内压力并可防止其他微生物污染 有 有 有氧呼吸：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量无氧呼吸：C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量 既能与反应物接触，又能与产物分离；能重复使用

【解析】

本题以考查固定化酶与固定化细胞的相关知识，同时考查葡萄糖发酵的相关内容，旨在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间内在联系，形成知识网络的能力。

（1）因为细胞对于酶而言更大，难以被吸附或结合，因此多采用包埋法；反应物是大分子物质，包埋法时酶与反应物接触不充分，催化作用受限，故宜采用固定化酶技术；

（2）②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；③海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：必须冷却至室温后后再混合，防止高温杀死酵母菌；④注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入氯化钙溶液中形成凝胶珠，凝胶珠的颜是乳白色；形状是圆形或椭圆形；氯化钙溶液的作用是胶体聚沉；

（3）①为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复运用，实验过程中，一定要在无菌条件下进行；②加入反应液后为了进行酒精发酵（无氧条件），应进行的操作是关闭活塞1和活塞2；③装置的长导管起到释放CO2，减小反应柱内压力并可防止其他微生物污染的作用；

(4)实验过程中，酵母菌先进行有氧呼吸（产物为C02和H20），消耗尽氧气后进行无氧呼吸（产物为酒精和C02），故装置中有气泡产生；有酒精产生；实验过程中反应式为：有氧呼吸：；无氧呼吸：；

(5) 固定化酶和一般酶制剂的主要区别是既能与反应物接触，又能与产物分离；能重复使用。