Question

【题目】D-阿洛酮糖是近年发现的一种具有特殊 保健功能的新型功能性因子，它具有改善肠道菌群、降低血糖、抗龋齿等生理功能。 科研人员以重组大肠杆菌为实验材料、对利用固定化细胞技术生产D-阿洛酮糖进行了相关研究回答下列问题：

（1）科研人员在研究中以D一果糖做为底物，说明该重组大肠杆菌能合成________________________的酶。

（2）实验中科研人员利用海藻酸钠为载体，说明该实验是用___________来固定细胞的，而该方法一般不用于酶固定化的原因是_______________________________．用该方法固定细胞时要在溶化好的海藻酸钠中加入重组大肠杆菌后进行充分搅拌的目的是___________________________。

（3）为研究固定化细胞的pH稳定性进行了相关实验，结果见图：

该实验中的对照组是_____________细胞组，在实验中要用到不同pH的缓冲液，缓冲液除了能用来控制发酵所需pH外，还能___________________．为了防止其他做生物的污染对实验结果的影响，细胞固定化要_________________ 条件下进行。根据实验结果，该实验的结论是固定化细胞比游离细胞的pH稳定性高，得出这一结论的依据是_____________________________________________________________。

Answer 1

【答案】催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖 包埋法 酶分子小容易从包埋材料中漏出 使其混合均匀 游离 维持发酵过程中pH的稳定 严格的无菌 在一定pH范围内，随pH值改变，固定化细胞酶活性变化幅度显著低于游离细胞的

【解析】

固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法（交联法）；由于细胞相对于酶来说更大，难以被吸附或结合，因此多采用包埋法；固定化细胞在多步酶促反应中发挥连续催化作用，但如果反应底物是大分子物质，则难以自由通过细胞膜，从而限制固定化细胞的催化反应；由于酶小，容易从包埋的材料中漏出，采用物理吸附法和化学结合法，固定化酶的优点既能与反应物接触，又能与产物分离；可以反复利用。

（1）科研人员利用固定化技术生产D-阿洛酮糖，以D一果糖做为底物，说明该重组大肠杆菌能合成催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖的酶。

（2）实验中科研人员利用海藻酸钠为载体，说明该实验是用包埋法来固定细胞的，而该方法一般不用于酶固定化的原因是酶分子小容易从包埋材料中漏出；用该方法固定细胞时要在溶化好的海藻酸钠中加入重组大肠杆菌后进行充分搅拌的目的是使其混合均匀。

（3）为研究固定化细胞的pH稳定性，故该实验中的实验组为固定化细胞，对照组是游离细胞；在实验中要用到不同pH的缓冲液，缓冲液除了能用来控制发酵所需pH外，还能维持发酵过程中pH的稳定；为了防止其他做生物的污染对实验结果的影响，细胞固定化要严格的无菌条件下进行。在一定pH范围内，随pH值改变，固定化细胞酶活性变化幅度显著低于游离细胞的，故固定化细胞比游离细胞的pH稳定性高。