Question

【題目】α-半乳糖苷酶是解決大豆制品類食物不耐受的關鍵酶，但其活性不高耐熱性較差。如果人的消化系統中缺乏α-半乳糖苷酶，當含有α-半乳糖苷的低聚糖經過腸道時，會被腸道中的微生物發酵產生大量氣體導致腹脹等�？蒲腥藛T使用海藻酸鈉和殼聚糖兩種固定化載體研究了固定化后的α-半乳糖苷酶的使用效果，結果如圖所示�；卮鹣铝袉栴}：

（1）一般來說，固定化酶更適合用_________________________和物理吸附法。用海藻酸鈉固定酶的過程中需要用CaCl2溶液處理，其目的是使______________________；配制海藻酸鈉溶液時，加熱過程應注意__________________________。

（2）固定化酶的實質是將相應酶固定在_______________的載體上；固定化α-半乳糖苷酶與游離的α-半乳糖苷酶相比，其優點是具有了良好的________________________。

（3）圖1中與固定化酶相比游離酶的水解率在6h之前較低，但隨時間的延長游離酶的水解率也上升了，可能的原因是___________________。

（4）圖2中兩種固定化酶相比，重復使用2次后，海藻酸鈉固定化酶的效果明顯降低，其原因可能是__________________。

Answer 1

【答案】化學結合法 海藻酸鈉膠體發生聚沉，形成凝膠珠 小火或間斷加熱 不溶于水 穩定性和重復使用效果 隨著時間的延長游離酶與更多的底物結合，從而使酶促反應進行得更徹底（合理即可） 海藻酸鈉固定化酶經多次使用后，不能將α-半乳糖苷酶包埋牢固，保護作用差，導致酶損失較大

【解析】

1、固定化技術是指利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內的技術。其方法包括：包埋法、化學結合法、物理吸附法，化學結合法和物理吸附法多適用于酶的固定化，包埋法多適用于細胞的固定化。

載體：利用包埋法將酶或細胞固定在不溶于水的多孔性載體中，如明膠瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等。

優點：（1）固定化酶既能與底物反應接觸，又能與產物分離，可以反復利用。

（2）固定化細胞技術制備的成本低、操作容易。

2、固定化酵母細胞的流程：

酵母細胞的活化→配置CaCl2溶液→配置海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細胞融合→固定化酵母細胞。

（1）配置CaCl2溶液：CaCl2溶液的作用使海藻酸鈉膠體發生聚沉，形成凝膠珠。

（2）配置海藻酸鈉溶液：為了防止海藻酸鈉焦糊，加熱溶解海藻酸鈉時需注意用小火（間斷）加熱。

（3）海藻酸鈉溶液與酵母細胞融合：溶化好的海藻酸鈉溶液應冷卻后與酵母細胞混合，否則高溫會殺死酵母細胞。

（1）根據以上分析可知，化學結合法和物理吸附法多適用于酶的固定化，固定酶的過程中需要用CaCl2溶液處理，其目的是使海藻酸鈉膠體發生聚沉，形成凝膠珠。配制海藻酸鈉溶液時，加熱過程應注意用小火（間斷）加熱，以防海藻酸鈉焦糊。

（2）根據以上分析可知，固定化酶的實質是將相應酶固定在不溶于水的多孔性載體中，固定化α-半乳糖苷酶與游離的α-半乳糖苷酶相比，其優點是具有了良好的穩定性和重復使用效果。

（3）識圖分析可知，圖1中與固定化酶相比游離酶的水解率在6h之前較低，但隨時間的延長，游離酶與更多的底物結合，從而使酶促反應進行得更徹底，因此游離酶的水解率也上升了。

（4）識圖分析可知，圖2中兩種固定化酶相比，重復使用2次后，與殼聚糖固定化酶相比海藻酸鈉固定化酶的效果明顯降低，原因可能是海藻酸鈉固定化酶經多次使用后，不能將α-半乳糖苷酶包埋牢固，保護作用差，導致酶損失較大。