工学
问答题举例说明固定化酶或是（细胞）的实际应用？
题目
问答题
举例说明固定化酶或是（细胞）的实际应用？
参考答案和解析
正确答案：
酵母细胞带有负电荷，在pH3～5的条件下能够吸附在多孔陶瓷或多孔塑料等载体的表面，制成固定化细胞，用于酒精和啤酒等的发酵生产；在环境保护领域广泛使用的活性污泥中含有各种各样的微生物，这些微生物可以沉积吸附在硅藻土、多孔玻璃、多孔陶瓷、多孔塑料等载体的表面，用于各种有机物废水处理，以降低废水中的化学需氧量（COD.和生化需氧量（BOD.；各种霉菌会长出菌丝体，这些菌丝体吸附缠绕在多孔塑料、金属丝网等载体上，用以生产某些有机酸和酶等；植物细胞可吸附在中空纤维外壁，用于生产色素、香精、药物和酶等次级代谢物；动物细胞大多数属于附着细胞，必须依附在固体表面才能正常生长，故可吸附在容器壁、微载体和中空纤维外壁等载体上，制成固定化动物细胞，用于各种功能蛋白质的生产。
解析：
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相似问题和答案
第1题：
固定化酶和固定化细胞的特点和优点各是什么？
正确答案:固定化酶的特点：具有生物催化剂的功能，又有固相催化剂的功能。
主要优点如下：
①可多次使用；
②反应后，酶底物产物易分开，产物中无残留酶，易纯化，产品质量高；
③反应条件易控制；
④酶的利用效率高；
⑤比水溶性酶更适合于多酶反应。
第2题：
简述固定化酶在医疗上的应用.
正确答案:（1）作为治疗药物：固定化酶由于其高稳定性，低免疫性，使其在作为治疗药物时，较之溶液酶，表现出极大的优势。作为治疗药物，溶液酶具有一些“致命”弱点：①酶作为异体物质，反复应用会导致免疫反应②酶是蛋白质，在体内易被网状内皮系统移除和被蛋白酶水解破坏。③由于稀释效应，药物酶无法集中于靶器官组织以达到治疗所需的最适高浓度。溶液酶的这些缺点，通过选择适宜的载体与方法将它们固定化以后就能逐一地加以解决。
（2）作为“人工脏器”：固定化酶可做成“人工脏器”参与体外循环，其应用主要有两方面：A.用于除去有害的毒性物质及有潜在毒害作用的代谢尾产物B.除去（一种或多种）氨基酸，使需要这些物质的病变组织“饿死”
第3题：
下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是（）
A可用包埋法制备固定化酵母细胞
B反应产物对固定化酶的活性没有影响
C葡萄糖异构酶固定前后专一性不同
D固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应
A
略
第4题：
举例说明固定化酶在工业上的应用？
正确答案:现已用于工业化生产的固定化酶主要有：
（1）氨基酰化酶：这是世界上第一种工业化生产的固定化酶。降低生产成本
（2）葡萄糖异构酶：这是世界上生产规模最大的一种固定化酶。常用于连续生产果葡糖浆
（3）天门冬氨酸酶：用于工业生产。将延胡索酸转化生产L-冬氨酸
（4）青霉素酰化酶：这是在医药工业上广泛应用的一种固定化酶。用于制造各种生产半合成青霉素和头孢菌素
第5题：
何谓固定化细胞？固定化细胞有何特点和应用？
正确答案:固定在载体上并在一定的空间范围内进行生命活动的细胞称为固定化细胞。通常只能用于胞外酶等胞外产物的生产。
（1）固定化微生物细胞：
特点：
1.保持了细胞的完整性和天然状态，可以进行正常的生长繁殖；
2.保持了细胞内原有的酶系、辅酶体系和代谢调控体系，可以按原来的代谢途径进行新陈代谢，并进行有效的代谢调节控制；
3.发酵稳定性好，可以反复或连续使用较长时间；
4.其密度的提高可以提高产率；
5.由于有载体的保护作用，可以提高基因工程菌的质粒稳定性。
应用：
1.利用固定化微生物生产各种产物：酒精酒类、氨基酸、有机酸、酶和辅酶、抗生素、甾体转化、废水处理、有机溶剂、维生素、化工产品生产；
2.固定化微生物细胞制造微生物传感器。
（2）固定化植物细胞：
特点：
1.由于有载体的保护，可减轻剪切力和其他外界因素对植物细胞的影响，提高植物细胞的存活率和稳定性；2.细胞经固定化之后，被束缚在一定的空间范围内进行生命活动，不容易聚集成团；
3.固定化植物细胞发酵可以在不同的培养阶段简便的更换不同的培养液，即首先生长培养基中增殖，在达到一定的细胞密度之后，改换成发酵培养基，以利于生产各种所需的次级代谢产物；
4.可反复或连续使用较长一段时间，大大缩短生产周期，提高产率；
5.易于与培养液分离，利于产品的分离纯化，提高产品质量。
应用：制造人工种子，生产各种色素、香精、药物、酶等次级代谢产物（胞外产物）。
（3）固定化动物细胞：
特点：
1.提高细胞存活率；
2.提高产率；可反复或连续使用；
3.易于与产物分开，利于产物分离纯化，提高产品质量。应用：主要用于生产各种疫苗、各种激素、酶类、多肽药物及各种组织器官。
第6题：
固定化酶在工业上的应用
正确答案:答氨基酰化酶、葡萄糖异构酶、天冬氨酸酶、青霉素酰化酶等
第7题：
固定化细胞与固定化酶相比的优点？
正确答案: 固定化细胞与固定化酶相比有如下优点：
不需破碎细胞而直接利用胞内酶，制备成本低；酶在细胞内较稳定，细胞固定化后酶活力损失少；尤其是M细胞内的多酶系统，用固定化细胞技术更易实现。
第8题：
简述固定化酶、固定化细胞制备方法及特点。
正确答案: 固定化酶与固定化细胞都是以酶的应用为目的，所以两者的制备法基本相同，均包括下面的四种方法：
包埋法、吸附法、共价偶联、非共价结合法
一、
包埋法的优点：反应条件温和，很少改变酶结构但是又较牢固的固定化方法。
包埋法的缺点：只有小分子底物和产物可以通过高聚物网架扩散，对那些底物和产物是大分子的酶并不适合。
二、
吸附法的优点：操作简单，可供选择的载体类型多，吸附过程可同时达到纯化和固化的目的，固定化酶使用失活后可以重新活化和再生。
吸附法的缺点：酶和载体的结合力不强，易脱落， 会导致催化活力的丧失和沾污反应产物。
三、
共价偶联法的优点：得到的固定化酶结合牢固，稳定性好，利于连续使用。
共价偶联法的缺点：载体活化的操作复杂，反应条件激烈，同时共价结合会影响到酶的空间构象，从而对酶的催化活性产生影响。
四、
非共价结合法的优点：载体是酶蛋白本身，结合力强，能提高非常高的酶浓度
非共价结合法的优点：难制备，不能再生，固定化费用高。
第9题：
固定化酶在工业上有何应用？举例说明之。
正确答案:固定化酶的应用：
（1）在工业生产中的应用：
①氨基酰化酶；
②葡萄糖异构酶；
③天冬氨酸酶；
④青霉素酰化酶（用于制造各种半合成青霉素和头孢菌素）；
⑤延胡索酸酶；
⑥β-半乳糖苷酶；
⑦天冬氨酸-β-脱羧酶；
⑧脂肪酶；
⑨植酸酶。
（2）在酶传感器方面的应用：酶电极。
第10题：
酶与细胞固定化
正确答案:借助各种物理或化学方法，将酶或细胞固定于水不溶性载体上的过程，称为酶与细胞固定化。（固定化酶又叫水不溶性酶）