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问题描述:

(7分)随着技术的发展,固定化酶和固定化细胞技术日益广泛地应用于生产实践,如在利用玉米秸秆生产燃料酒精的工艺中(如下图),玉米秸秆的预处理、水解过程中就应用了固定化纤维素酶,使玉米秸秆转化为发酵所需的葡萄糖。

某工厂技术人员拟在糠液发酵生成酒精的流程中使用固定化酵母菌。

(1)玉米秸秆的预处理、水解过程一般不用固定化细胞技术,原因是                    。

(2)固定化酵母细胞过程中,氯化钙的作用是                 ,若配制的海藻酸钠溶液浓度过低,会导致                  。

(3)技术人员在试验中,将活化的鲜酵母换成相当量的酵母菌凝胶珠(质量优良),其他条件保持不变,结果发现,酒精生产时间延长,产量降低。技术人员分析后认为,由于固定化细胞在存在状态上与游离的细胞不同,其最适pH可能发生了变化。某同学进行固定化酵母细胞的最适pH是否改变的实验探究,实验设计思路如下。

实验步骤:

实验用具:烧杯、右图装置若干套、活化的鲜酵母液、同种酵母菌制成的凝胶珠、适宜浓度的葡萄糖液、配制好的pH分别为4、5、6、7、8的缓冲液。

①取右图装置5套,加入等量的葡萄糖液,编号A、B、C、D、E;

②调节各锥形瓶中葡萄糖液pH分别为4、5、6、7、8;

③各锥形瓶加入等量的酵母菌凝胶珠;

④放在相同的适宜条件下,一段时间后观察并记录各瓶红色液滴移动距离。

上述设计的实验步骤存在着两处明显的问题,请指出并改正:

                                                                                   

                                                                                   

                                                                                   

按改正后的实验步骤,设计实验结果记录表。

 

陈康林回答:
      (1)固定化细胞与反应物不易接近,可能导致反应效果下降   (2)使海藻酸钠凝固 凝胶珠包埋的酵母细胞数目少   (3)第③步加入酵母菌凝胶珠后应调节各瓶红色液滴使位于0点;缺少实验对照组,另取题中装置5套,操作跟实验组相同,只是将酵母菌凝胶珠换成相当量的活化的鲜酵母;   
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