上 2.直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较 比较项目 酶的种类 制作方法 是否需要营养物质 催化反应 反应底物 直接使用酶 一种或几种 － 固定化酶 一种 固定化细胞 一系列酶 包埋法固定化 化学结合固定化、 物理吸附固定化 否 单一 否 单一或多种 是 一系列 小分子物质 各种物质(大分子、 各种物质(大分子、 小分子) 小分子) ①既能与反应物接触， 催化效率高，低耗又能与产物分离， 优点 能、 低污染等 提高了产品质量； ②可重复使用，降低 了成本 成本更低，操作更容易 ①对环境条件非常缺点 敏感，易失活；②不利于催化一系列酶难回收，成本高，的酶促反应 影响产品质量 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 固定化葡萄糖异构固定化酵母细酶 胞 实例
果胶酶 5
[题组冲关]
1．下列说法错误的是( )
A．固定化酶和固定化细胞的方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法 B．固定化酶更适合用化学结合法和物理吸附法制备
C．由于细胞个体大，而酶分子很小，因此细胞多采用物理吸附法固定 D．反应物是大分子物质应采用固定化酶
解析：选C 在酶和细胞的固定化技术中，通常有包埋法、化学结合法和物理吸附法。由于酶分子小，又多带电荷，易从多孔性物质中漏出，因此多使用化学结合法与物理吸附法制备，而细胞个体大，难以被多孔性物质吸附或结合，因而多采用包埋法制备。
2.如图为固定化酶的反应柱示意图，请据图回答问题：
(1)请在横线上填出各标号的名称。 ①________________， ②________________， ③________________。
(2)固定化酶的优点在于(多选)( ) A．能被重复利用
B．降低生产成本，操作容易 C．有利于提高酶活性 D．有利于产物的纯化
(3)③的作用是______________________________________________。
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(4)制作固定化葡萄糖异构酶所用的方法有__________或____________。 (5)研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，如将从大肠杆菌中得到的三磷酸酯酶固定到尼龙膜上制成酶制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药。与微生物降解相比，其作用不需要适宜的( )
A．温度 B．酸碱度 C．水分 D．营养
解析：与一般的酶制剂相比，固定化酶不仅能与反应物充分接触，还能与产物分离，并且可以反复利用，反应成本低，操作更容易。使用固定化酶技术往往利用一个反应柱，下端有一个分布着小孔的筛板，酶颗粒无法通过筛板，而反应液却可以自由流出。制作固定化葡萄糖异构酶的方法有化学结合法和物理吸附法。酶和微生物细胞相比较，二者的正常活动都需要一定的条件，如温度、酸碱度、水分等，但是酶本身是一种大分子物质，不需要营养，而细胞的生活离不开营养物质。
答案：(1)反应柱 固定化酶 多孔筛板 (2)ABD (3)使酶颗粒无法通过，反应溶液却可以自由流出 (4)化学结合法 物理吸附法 (5)D
核心要点二| 固定化酵母细胞的实验操作
1．实验操作流程
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2．注意事项
(1)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。
(2)CaCl2要称量准确，不能用自来水配制溶液；CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠胶体发生聚沉，形成凝胶珠，因此需将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30 min左右，以便形成稳定的结构。
(3)海藻酸钠溶液的浓度关系到固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高，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目少，影响实验效果。
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