固定化酶载体有哪些材料?
1.介孔材料[1]
介孔材料具有有序、可调节的孔道结构、相对于微孔材料具有较大的比表面积、较大的孔容、较窄的孔径分布、良好的热稳定性、化学稳定性和无*性等特性[2]。
2.纳米材料
纳米材料具有粒径小、比表面积大,表面结合能大,易于与酶稳定结合的特点,可以有效提高载酶量及酶的稳定性[3]。用于固定化酶的纳米材料有碳纳米管[4]、纳米多孔金[5]等。
3.磁性材料
年,Robinson等首次将磁性物质作为载体用于酶的固定化。此后,磁性载体越来越多地应用于酶的固定化[6]。磁性纳米粒子除了具有纳米材料的优点外,最为显著的特点是具有磁性性能,即可以通过改变外部磁场的方向、磁力大小来改变粒子的运动轨迹,从而使酶与载体结合与分离可以在可控条件下完成,便于固定化酶分离和回收[7]。
4.天然高分子材料
天然高分子材料具有来源广泛、生物相容性好、成本低廉等优点,可用于改善酶的稳定性和使用效率,从而用做固定化酶的载体材料,这类材料有海藻酸、壳聚糖、甲壳素、淀粉等。海藻酸具有一定的凝胶性质和无*的特性,加入氯化钙溶液中,可形成机械强度大、灵活性好的微球,已作为固定化酶最常用的的载体材料之一[8-9]。
[1]李丽娟,马贵平,赵林果.固定化酶载体研究进展[J].中国生物工程杂志,,35(11):-.
[2]ZhouZ,MartinH.Recentprogressinbiocatalysiswithenzymesimmobilizedonmesoporoushosts.TopicsinCatalysis,,16-18(55):-.
[3]AnsariSA,HusainQ.Potentialapplicationsofenzymesimmobilizedon/innanomaterials:areview.BiotechnologyAdvances,,30(3):-.
[4]GarletTB,WeberCT,KlaicR,etal.Carbonnanotubesassupportsforinulinaseimmobilization.Molecules,,19(9):-.
[5]YanXL,WangX,ZhaoP,etal.Xylanaseimmobilizednanoporousgoldasahighlyactiveandstablebiocatalyst.MicroporousandMesoporousMaterials,,:1-6.
[6]王艳,聂志勇,姚莉丽等.纳米磁性壳聚糖微球固定化酵母醇脱氢酶的研究[J].中国生物工程杂志,,28(7):71-77.
[7]邓涛,余旭亚,徐*伟.磁性高分子微球固定化脂肪酶的研究进展[J].化工新型材料,,41(11):4-6.
[8]OzyilmazG,GezerE.ProductionofaromaestersbyimmobilizedCandidarugosaandporcinepancreaticlipaseintocalciumalginategel.JournalofMolecularCatalysisB:Enzymatic,,64:-.
[9]CheirsilpB,JeamjounkhawP,AranHK.Optimizinganalginateimmobilizedlipaseformonoacylglycerolproductionbytheglycerolysisreaction.JournalofMolecularCatalysisB:Enzymatic,,59:-.
江苏省滨海中学蔡正庭
在《制备果胶酶并观察其作用》的实验中,氯化钠作为果胶酶激活剂的原理和使用条件是什么?
凡是对酶催化反应速率起到降低或者提高的物质通常被称为抑制剂或激活剂。显然,这些物质是影响酶活力的重要因素。其反应机理是激活剂或抑制剂通过与酶必须基团结合,从而达到改变酶固有的机构,抑制或加强酶促反应速率。一些抑制剂种类有:重金属离子、强酸、强碱、有*液体和一些大分子物质等。激活剂有:Na+、K+、Mg2+等金属离子和一些大分子物质等等。另外,同种物质对有的酶来说是激活剂,对有的酶却是抑制剂[1]。
[1]奉先波.棉织物生物酶前处理工艺探究[D].西安工程大学,.
江苏省滨海中学蔡正庭
制作酸奶时为什么加10%的蔗糖?
制作酸奶时需要乳酸菌,乳酸菌属于腐生细菌,乳酸菌发酵,必须要有有机物来提供营养。新鲜牛奶中含有丰富的有机物,为什么制作酸奶时还要加10%的蔗糖呢?
原来蔗糖是支持乳酸菌生长的最优碳源。在加入蔗糖时,可使乳酸菌快速生长繁殖,增加数量,从而加快发酵速度。另外,纯净的酸奶终点pH也就4.5左右,喝起来酸酸的,透点甘甜。在制作酸奶时加点蔗糖,还能提高酸奶的风味和口感。
[1]吕乐.控制pH同步流加蔗糖高效培养乳酸菌USTB-08和生产乳酸研究[C].南京:第二届益生菌与健康及应用技术交流研讨会,.
江苏省滨海县八滩中学吴海峰
果胶在植物组织细胞中的有什么作用?
果胶是一种高分子碳水化合物,作为细胞结构的一种成分,它几乎存在于所有的植物细胞中。植物细胞壁存在的果胶,主要有两大类。第一类是半乳糖醛酸聚糖和鼠李半乳糖醛酸聚糖。这些糖结构复杂,它们不仅是细胞结构物质,也可作为细胞壁中的信号分子。另一类细胞壁果胶是阿拉伯半乳聚糖。果胶分子可以形成亲水的凝胶,由果胶上的羟基通过钙离子相互间形成钙桥将果胶组成网状结构而成,除了钙离子外,果胶分子还可以通过共价键与纤维素,半纤维素等连接形成坚固的结构,从而使组织更坚硬。
[1]张爱芹,王彩霞,马瑞霞.植物学[M].成都:西南交通大学出版社,,18-20.
江苏省滨海中学许芹
亚硝酸盐怎样危害人体健康?亚硝酸盐在人体内怎样转变成亚硝胺?
常见的亚硝酸盐有亚硝酸钠和亚硝酸钾,为白色粉末,味微咸,易溶于水。由于亚硝酸盐中氮是中间氧化态(+3),所以亚硝酸根离子在化学反应中既可作为氧化剂,又可作为还原剂。亚硝酸盐作为氧化剂,进入血液后,使血红蛋白中二价铁氧化为三价铁,血红蛋白变成高铁血红蛋白,从而失去携带氧的能力,造成机体组织缺氧,从而使中枢神经首先受累,大脑皮层处于抑制状态。随着缺氧加重,引起呼吸、循环系统的损害,进而出现一系列中*症状。当人体摄入总量达到0.3~0.5g时,即可引起中*,3g以上可引起死亡。由于发病急骤,抢救应尽快采取洗胃、催吐和导泻。治疗上采用美蓝(亚甲基蓝)、维生素C等还原物质,可使高铁血红蛋白还原成血红蛋白,从而恢复其输氧功能[1]。
亚硝酸盐可以与食物或胃中的仲胺类物质作用生成亚硝胺。亚硝胺可通过皮肤、消化道等接触诱发肿瘤。例如河南林县为我国食道癌高发区,当地居民喜欢吃的酸菜中含有大量的亚硝酸盐。日本人胃癌高发与居民食物咸鱼和咸菜有关[1]。很多证据表明亚硝胺是引发人类癌症的主要致癌物,同时亚硝胺还对动物具有致畸和致突变作用。预防时保证食物新鲜,防止食品的微生物污染至关重要。因为很多含有硝基还原酶的微生物既可使食物中的硝酸盐还原为亚硝酸盐,又可分解蛋白质产生胺类,进而促进亚硝基化作用产生亚硝胺。注意多食富含维生素C、E的蔬菜和水果,可阻断体内亚硝胺的形成。因为较强的还原剂VC与亚硝酸盐反应,导致没有足够的亚硝酸盐与胺类结合成亚硝胺[2]。
[1]殷之勇.生物学中的亚硝酸盐[J].中学生物学,.24(6):4-5.
[2]人民教育出版社,生物选修一生物技术实践(第1版)[M]..06.
江苏省滨海县八滩中学吴海峰
甘油管藏在何时使用?
甘油是在冷冻保藏时作为保护剂使用的。冷冻保藏是将微生物处于冷冻状态,使其代谢作用停止,可达到保藏的目的[1]。细胞体积大的要比小的对低温更敏感,而无细胞壁的则比有细胞壁的敏感。其原因与低温会使细胞的水分形成冰晶,从而引起细胞,尤其是细胞膜的损伤,进行冷冻时,适当采取速冻的方法可因产生的冰晶小而减少对细胞的损伤,当从低温下移出并开始升温时,冰晶又会长大,故快速升温可减少对细胞的损伤。冷冻时的介质对细胞的损伤也有显著的影响。例如0.5mol/L左右的甘油或二甲亚砜可透入细胞,并通过降低强烈的脱水作用而保护细胞。大分子物质如糊精、血清蛋白、脱脂牛奶或聚乙烯吡咯烷酮,虽不能透入细胞,但可通过与细胞表面结合的方式而防止细胞膜冻伤[2]。
[1]沈萍,陈向东主编.微生物学(第2版)[M].北京:高等教育出版社,.20.
[2]张晓明.磷脂/蛋白质微阵列的制备及应用[D].中国科学院化学研究所,.5.
河北省邢台市第十九中学宋林光
产膜酵母的作用是什么?
葡萄酒的产膜酵母可大致分为两大类:一类叫做真产膜酵母;另一类叫做假产膜酵母。前者没有发酵力或发酵力很弱,但产挥发酸较多,致使所产葡萄酒有一种腐败性臭味,所以这类酵母对生产葡萄酒来说属于有害菌。后者能将糖进行发酵生成乙醇和有机酸,再以好气型式同化乙醇和有机酸,从而进行生长繁殖并在葡萄酒的液面上形成一层皮膜。葡萄酒酵母属于后者为假产膜酵母,这种酵母对葡萄汁的发酵力比较强,能形成皮膜,所产的醛类能赋与葡萄酒以香味,所产葡萄酒的风味非常好,而且这种酵母有氧化有机酸的能力。
[1]饭日穰(日),张柏青译,武昭安校.生产葡萄酒的新方法[N].《特许公报》(日),昭57-.
河北省邢台市第十九中学宋林光
该文将在杨型会老师主编的《高中生物疑难问题集》中出版!
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