Question

【題目】D-阿洛酮糖是近年發(fā)現(xiàn)的一種具有特殊 保健功能的新型功能性因子，它具有改善腸道菌群、降低血糖、抗齲齒等生理功能。 科研人員以重組大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料、對(duì)利用固定化細(xì)胞技術(shù)生產(chǎn)D-阿洛酮糖進(jìn)行了相關(guān)研究回答下列問題：

（1）科研人員在研究中以D一果糖做為底物，說明該重組大腸桿菌能合成________________________的酶。

（2）實(shí)驗(yàn)中科研人員利用海藻酸鈉為載體，說明該實(shí)驗(yàn)是用___________來固定細(xì)胞的，而該方法一般不用于酶固定化的原因是_______________________________．用該方法固定細(xì)胞時(shí)要在溶化好的海藻酸鈉中加入重組大腸桿菌后進(jìn)行充分?jǐn)嚢璧哪康氖?/span>___________________________。

（3）為研究固定化細(xì)胞的pH穩(wěn)定性進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見圖：

該實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照組是_____________細(xì)胞組，在實(shí)驗(yàn)中要用到不同pH的緩沖液，緩沖液除了能用來控制發(fā)酵所需pH外，還能___________________．為了防止其他做生物的污染對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，細(xì)胞固定化要_________________ 條件下進(jìn)行。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是固定化細(xì)胞比游離細(xì)胞的pH穩(wěn)定性高，得出這一結(jié)論的依據(jù)是_____________________________________________________________。

Answer 1

【答案】催化D-果糖轉(zhuǎn)化為D-阿洛酮糖 包埋法 酶分子小容易從包埋材料中漏出 使其混合均勻 游離 維持發(fā)酵過程中pH的穩(wěn)定 嚴(yán)格的無菌 在一定pH范圍內(nèi)，隨pH值改變，固定化細(xì)胞酶活性變化幅度顯著低于游離細(xì)胞的

【解析】

固定化技術(shù)包括包埋法、物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法（交聯(lián)法）；由于細(xì)胞相對(duì)于酶來說更大，難以被吸附或結(jié)合，因此多采用包埋法；固定化細(xì)胞在多步酶促反應(yīng)中發(fā)揮連續(xù)催化作用，但如果反應(yīng)底物是大分子物質(zhì)，則難以自由通過細(xì)胞膜，從而限制固定化細(xì)胞的催化反應(yīng)；由于酶小，容易從包埋的材料中漏出，采用物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法，固定化酶的優(yōu)點(diǎn)既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離；可以反復(fù)利用。

（1）科研人員利用固定化技術(shù)生產(chǎn)D-阿洛酮糖，以D一果糖做為底物，說明該重組大腸桿菌能合成催化D-果糖轉(zhuǎn)化為D-阿洛酮糖的酶。

（2）實(shí)驗(yàn)中科研人員利用海藻酸鈉為載體，說明該實(shí)驗(yàn)是用包埋法來固定細(xì)胞的，而該方法一般不用于酶固定化的原因是酶分子小容易從包埋材料中漏出；用該方法固定細(xì)胞時(shí)要在溶化好的海藻酸鈉中加入重組大腸桿菌后進(jìn)行充分?jǐn)嚢璧哪康氖鞘蛊浠旌暇鶆颉?/span>

（3）為研究固定化細(xì)胞的pH穩(wěn)定性，故該實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)組為固定化細(xì)胞，對(duì)照組是游離細(xì)胞；在實(shí)驗(yàn)中要用到不同pH的緩沖液，緩沖液除了能用來控制發(fā)酵所需pH外，還能維持發(fā)酵過程中pH的穩(wěn)定；為了防止其他做生物的污染對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，細(xì)胞固定化要嚴(yán)格的無菌條件下進(jìn)行。在一定pH范圍內(nèi)，隨pH值改變，固定化細(xì)胞酶活性變化幅度顯著低于游離細(xì)胞的，故固定化細(xì)胞比游離細(xì)胞的pH穩(wěn)定性高。