Question

【題目】某科研小組采用80℃水浴熔化海藻酸鈉，固定黑曲霉孢子（含β-葡萄糖苷酶），并進行相關催化實驗，請分析回答問題。

（1）此實驗過程中采用80℃水浴代替小火或者間斷加熱法熔化海藻酸鈉，其優點是____________。熔化的海藻酸鈉加入黑曲霉孢子懸浮液前一定要進行____________處理，海藻酸鈉的最終質量分 數需控制在3%，原因是____________。

（2）實驗過程中，初形成的凝膠珠放在CaCl2溶液中靜置30min，目的是____________。

（3）β-葡萄糖苷酶能催化大豆苷水解為大豆苷元，pH和溫度對游離孢子和固定化凝膠珠中β-葡萄糖苷酶活性影響的結果如下頁左圖所示，由圖可知:研究pH和溫度對葡萄糖苷酶活性影響時，溫度和pH應分別控制為____________、____________；與游離孢子相比，固定化凝膠珠中β-葡萄糖苷酶的pH適宜范圍____________，熱穩定性____________。

處理溫度/℃	轉化率
	游離孢子	固定化凝膠珠
30	100	100
40	99	100
50	98	99
60	65	98
70	29	92
80	5	50
90	0	10

轉化率=×100%

Answer 1

【答案】 80 ℃水浴加熱能準確控制溫度，熔化過程不會出現焦糊，且溶化時間短 冷卻 海藻酸鈉濃度太高不易形成凝膠珠，濃度太低包埋的黑曲霉孢子少 形成穩定的網狀凝膠結構 30℃（30℃40℃） 4.8 增大 提高

【解析】試題分析：熟記并理解固定化細胞技術的含義、實驗操作的流程、注意事項等相關基礎知識，形成清晰的知識網絡。在此基礎上，從題意、曲線圖和表格中提取有效信息并對相關的問題情境進行作答。

(1)此實驗過程中采用80℃水浴代替小火或者間斷加熱法熔化海藻酸鈉，其優點是80 ℃水浴加熱能準確控制溫度，熔化過程不會出現焦糊，且溶化時間短。熔化的海藻酸鈉加入黑曲霉孢子懸浮液前一定要進行冷卻處理，以免殺死黑曲霉孢子。海藻酸鈉的最終質量分數需控制在3%的原因是：海藻酸鈉濃度太高不易形成凝膠珠，濃度太低包埋的黑曲霉孢子少。

(2)實驗過程中，初形成的凝膠珠放在CaCl2溶液中靜置30min的目的是：形成穩定的網狀凝膠結構。

(3)表中信息顯示：當處理溫度為30℃（或30℃40℃）時，游離孢子和固定化凝膠珠的轉化率均最高，隨溫度的升高，游離孢子的轉化率降低的幅度較固定化凝膠珠的轉化率降低的幅度大；分析曲線的變化趨勢可知：當pH為4.8時，游離孢子和固定化凝膠珠的轉化率均最高，pH高于或低于4.8時，游離孢子的轉化率降低的幅度較固定化凝膠珠的轉化率降低的幅度大。可見，研究pH和溫度對葡萄糖苷酶活性影響時，溫度和pH應分別控制為30℃（30℃40℃）、4.8。與游離孢子相比，固定化凝膠珠中β-葡萄糖苷酶的pH適宜范圍增大，熱穩定性提高。