简述固定化细胞的特点与应用
题目
简述固定化细胞的特点与应用
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第1题：
简述固定化细胞及其特点。
正确答案: （1）固定化细胞定义：被限制或定位于特定空间位置的细胞称为固定化细胞，与固定化酶一起统称为固定化生物催化剂；细胞固定化技术是酶固定化的延伸，因之固定化细胞可称为第二代固定化酶。如今，该技术已扩展至动植物细胞，甚至线粒全、叶绿体及微粒体等细胞器的固定化。故细胞固定化技术应用较固定化酶更为普遍。其在医药、食品、化工、医疗诊断、农业、分析、环保及能源开发以及理论研究中的应用已取了举世瞩目的成就；
（2）固定化细胞特点：生物细胞虽属固相催化剂，但因其颗粒小难于截留或定位，亦需固定化；固定化细胞既具有细胞特性，也有生物催化剂功能，又具有固相催化剂特点，其优点在于：
①无需进行酶的分离纯化，减少起始投资；
②细胞保持原初生命活动状态，固定化过程酶回收率高；
③细胞内酶较固定化酶稳定性更高；
④细胞内辅因子可以自动更生；
⑤细胞本身含有酶体系，可催化一系列反应；
⑥抗污染能力强；
由于固定化细胞除具有固定化酶特点外，尚有其自身优点，故其应用更为普遍，其对传统发酵工艺的技术改造具有极重要影响，有可能逐渐取代传统发酵工艺目前，工业上已应用的固定化细胞有多种，如固定化E，coli生产L-天冬氨酸或6-APA、固定化黄色短杆菌生产L-苹果本能、固定化链霉菌生产异构糖及固定化假单胞菌生产L-丙氨酸等。 -
第2题：
简述固定化细胞发酵产酶的特点。
正确答案:固定化细胞发酵产酶的特点：
A.提高产酶率（细胞密度大）
B.可以反复使用或连续使用较长时间（细胞不易脱落流失）
C.发酵稳定性好（载体的保护）
D.缩短发酵周期，提高设备利用率（预培养）
E.产品容易分离纯化（细胞不溶于水）
F.适用于胞外酶等胞外产物的生产（载体的扩散抑制） -
第3题：
固定化酶和固定化细胞在实际应用中的显著特点是什么？
正确答案:（1）容易实现连续反应。
（2）获得的产物纯度高。
（3）酶或细胞可重复使用，减少了浪费。 -
第4题：
简述常见固定化细胞培养系统及其特点。
正确答案: （1）平床培养系统
特点：设备简单，比悬浮培养体系能更有效的合成次生物质。占地面积较大，累积次生代谢产物较多的滴液区所占比例不高，而且在密闭的体系中氧气的供应时常成为限制因子，经常还得附加提供无菌空气的设备。
（2）立柱培养系统
特点：滴液区所占的比例大大提高，次生物质的合成大为增加，占地面积大为减小。 -
第5题：
简述固定化酶的特点与性质。
正确答案: 特点：
1.易于反应液分开
2.可较长时期、反复使用，降低生产成本
3.酶的稳定性提高
4.较易控制终止酶的反应进程
5.产物纯化简便
性质：
1.酶固定化后，酶活力较原酶活力有所降低
2.酶在固定化后，对底物作用的最适pH值与游离酶不同，酶活力-pH曲线常常发生偏移
3.固定化后，最适温度较原酶有所提高
4.固定化后，酶的热稳定性提高 -
第6题：
问答题简述固定化细胞的特点与应用正确答案： 优点：
1.使用固定化细胞省去了酶的分离过程，显著降低了成本。
2.固定化细胞为多酶系统，不需要辅助因子
3.增加了细胞对不利环境的耐逆性，可重复使用。
4.增加了酶的稳定性。
缺点：
1.对底物和产物的要求是可以穿过细胞壁细胞膜。
2.会形成大量的副产物，降低了纯度。
3.维持固定化细胞持续的催化活性远比酶要复杂，有些细胞在条件不适宜的情况下很容易发生自溶，影响产品的稳定性。
应用：
1.在食品工业中的应用；
2.在发酵工业中的应用；
3.在三废处理中的应用。解析： 暂无解析 -
第7题：
问答题什么是固定化酶？简述特点与方法。正确答案： 固定化酶即限制或固定于特定空间位置的酶，具体来说，是指经物理或化学方法处理，使酶变成不易随水流失即运动受到限制，而又能发挥催化作用的酶制剂。 固定化酶特点是可以多次使用，提高了酶的稳定性，反应后，易于分离产物，反应条件易于控制，酶的利用效率高，更适合于多酶反应。酶固定化方法有吸附法、共价结合法、包埋法及交联法。解析： 暂无解析 -
第8题：
问答题简述固定化酶、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。解析： 暂无解析 -
第9题：
问答题简述固定化原生质体的制备方法与特点。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原生质体称为固定化原生质体。
（1）固定化原生质体的制备包括原生质体的制备和原生质体固定化两个阶段。
①原生质体的制备：一般来说，原生质体的制备过程是首先将对数生长期的细胞收集起来，悬浮在含有渗透压稳定剂的高渗缓冲液中；然后加入适宜的细胞壁水解酶，在一定的条件下作用一段时间，使细胞壁破坏；分离除去细胞壁碎片、未破坏的细胞以及细胞壁水解酶，而得到球状原生质体。
②原生质体固定化：原生质体固定化：原生质体制备好后，把离心收集到的原生质体重新悬浮在含有渗透压稳定剂的缓冲液中，配成一定浓度的原生质体悬浮液，然后采用凝胶包埋法制成固定化原生质体。
（2）、固定化原生质体具有下列显著特点：
①由于没有细胞壁，细胞结构不完整，失去增殖能力，但是由于细胞膜内的结构完整，保持了细胞原有的新陈代谢特性。
②固定化原生质体由于解除了细胞壁这一扩散屏障，可增加细胞膜的通透性，有利于氧气和营养物质的传递和吸收，也有利于胞内物质的分泌，可显著提高产率。
③固定化原生质体由于有载体的保护作用，具有较好的操作稳定性和保存稳定性，可反复使用和连续使用较长时间，利于连续化生产，在4˚C保存较长时间后仍能保持其生产能力。
④固定化原生质体易于何发酵产物分开，有利于产物的分离纯化，提高产品质量。
⑤固定化原生质体发酵的培养基中需要添加渗透压稳定剂，以保存原生质体的稳定性。这些渗透压稳定剂在发酵结束后，可用层析或膜分离技术等方法与产物分离。解析： 暂无解析 -
第10题：
问答题简述常见固定化细胞培养系统及其特点。正确答案： （1）平床培养系统
特点：设备简单，比悬浮培养体系能更有效的合成次生物质。占地面积较大，累积次生代谢产物较多的滴液区所占比例不高，而且在密闭的体系中氧气的供应时常成为限制因子，经常还得附加提供无菌空气的设备。
（2）立柱培养系统
特点：滴液区所占的比例大大提高，次生物质的合成大为增加，占地面积大为减小。解析： 暂无解析 -
第11题：
问答题简述固定化微生物细胞发酵产酶的特点。正确答案： ①提高产酶率；
②可以反复使用或连续使用较长的时间；
③基因工程菌的质粒稳定，不易丢失；
④发酵稳定性好；
⑤缩短发酵周期，提高设备利用率；
⑥产品容易分离纯化；
⑦适用于胞外酶等胞外产物的生产。
（固定化细胞发酵产酶的工艺条件及其控制：①固定化细胞的与培养；②溶解氧的供给；③温度的控制；④培养基组分的控制。）解析： 暂无解析 -
第12题：
问答题固定化酶和固定化细胞在实际应用中的显著特点是什么？正确答案： （1）容易实现连续反应。
（2）获得的产物纯度高。
（3）酶或细胞可重复使用，减少了浪费。解析： 暂无解析 -
第13题：
什么是固定化酶？简述特点与方法。
正确答案:固定化酶即限制或固定于特定空间位置的酶，具体来说，是指经物理或化学方法处理，使酶变成不易随水流失即运动受到限制，而又能发挥催化作用的酶制剂。
固定化酶特点是可以多次使用，提高了酶的稳定性，反应后，易于分离产物，反应条件易于控制，酶的利用效率高，更适合于多酶反应。酶固定化方法有吸附法、共价结合法、包埋法及交联法。 -
第14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15题：
什么是固定化细胞？固定化细胞有何应用？
正确答案:定义：固定在载体上，并在一定空间范围内进行生命活动的细胞，称为固定化细胞。固定化细胞能进行正常的生长、繁殖和新陈代谢，故又称为固定化活细胞或固定化增殖细胞。
应用：
1、利用固定化微生物细胞生产各种能够分泌到细胞外的产物：
（1）酒精酒类：
（2）氨基酸：
（3）有机酸
：（4）酶和辅酶
（5）抗生素
（6）固定化微生物细胞还可以用于甾体转化及有机溶剂、维生素、化工产品等的生产。
2、固定化微生物细胞制造微生物传感器：分为呼吸活性测定型和电极活性测定性两种固定化植物细胞的应用。
（1）制造人工种子
（2）用于生产各种色素、香精、药物、酶等次级代谢物。
3、固定化动物细胞的应用：主要应用于生产小儿麻痹症疫苗、狂犬病疫苗等 -
第16题：
简述固定化细胞培养及其特点。
正确答案: 固定化细胞培养（immobilization culture）把细胞固定在惰性材料如琼脂、藻酸盐、聚丙烯酰胺、纤维或膜上面或里面，细胞不运动，营养液可在细胞间流动。
特点：
①消除或极大地减弱流质流动引起的切变力。
②固定化细胞生长缓慢导致次生代谢物产量增高。
③细胞间接触紧密，所处理化环境与悬浮培养不同。
④便于操作。
⑤便于次生代谢物收集。 -
第17题：
问答题简述固定化细胞及其特点。正确答案： （1）固定化细胞定义：被限制或定位于特定空间位置的细胞称为固定化细胞，与固定化酶一起统称为固定化生物催化剂；细胞固定化技术是酶固定化的延伸，因之固定化细胞可称为第二代固定化酶。如今，该技术已扩展至动植物细胞，甚至线粒全、叶绿体及微粒体等细胞器的固定化。故细胞固定化技术应用较固定化酶更为普遍。其在医药、食品、化工、医疗诊断、农业、分析、环保及能源开发以及理论研究中的应用已取了举世瞩目的成就；
（2）固定化细胞特点：生物细胞虽属固相催化剂，但因其颗粒小难于截留或定位，亦需固定化；固定化细胞既具有细胞特性，也有生物催化剂功能，又具有固相催化剂特点，其优点在于：
①无需进行酶的分离纯化，减少起始投资；
②细胞保持原初生命活动状态，固定化过程酶回收率高；
③细胞内酶较固定化酶稳定性更高；
④细胞内辅因子可以自动更生；
⑤细胞本身含有酶体系，可催化一系列反应；
⑥抗污染能力强；
由于固定化细胞除具有固定化酶特点外，尚有其自身优点，故其应用更为普遍，其对传统发酵工艺的技术改造具有极重要影响，有可能逐渐取代传统发酵工艺目前，工业上已应用的固定化细胞有多种，如固定化E，coli生产L-天冬氨酸或6-APA、固定化黄色短杆菌生产L-苹果本能、固定化链霉菌生产异构糖及固定化假单胞菌生产L-丙氨酸等。解析： 暂无解析 -
第18题：
问答题简述固定化细胞培养及其特点。正确答案： 固定化细胞培养（immobilization culture）把细胞固定在惰性材料如琼脂、藻酸盐、聚丙烯酰胺、纤维或膜上面或里面，细胞不运动，营养液可在细胞间流动。
特点：
①消除或极大地减弱流质流动引起的切变力。
②固定化细胞生长缓慢导致次生代谢物产量增高。
③细胞间接触紧密，所处理化环境与悬浮培养不同。
④便于操作。
⑤便于次生代谢物收集。解析： 暂无解析 -
第19题：
问答题何为固定化细胞？固定化细胞有何特点及应用？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。
固定化细胞能进行正常的生长、繁殖和新陈代谢，所以又称为固定化细胞或固定化增殖细胞。
微生物细胞、植物细胞和动物细胞都可以制成固定化细胞。
（1）固定化微生物细胞具有下列显著特点：
①固定化微生物细胞保持了细胞的完整结构和天然状态，稳定性好。
②固定化微生物细胞保持了细胞内原有的酶系、辅酶系和代谢调控体系，可以按照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，可以反复使用或者连续是使用较长的一段时间。例如，用海藻酸钙凝胶包埋法制备的黑曲霉细胞，用于生产糖化酶可以连续使用一个月。
④固定化微生物细胞密度提高，可以提高产率。如海藻酸钙凝胶固定化黑曲霉细胞生产糖化酶，产率提高30%以上。用中空纤维固定化大肠杆菌生产β-酰胺酶。，产率提高20倍。⑤提高工程菌的质粒稳定性。
（2）、固定化微生物细胞主要用于发酵生产各种胞外产物和制造微生物电极，现简介如下：
①利用固定化微生物生产各种产物：固定化微生物细胞能进行正常的生长、繁殖和新陈代谢，所以利用固定化细胞可以如同游离细胞那样发酵生产酒精酒类、氨基酸、有机酸、酶、辅酶、有机酸和抗生素各种代谢物。
②利用固定化微生物细胞制造为生物传感器：微生物传感器是由固定化微生物细胞与各种能量转换器密切结合而成的传感装置。
微生物传感器已成功地用于测定可发酵性糖、葡萄糖、甲酸、乙酸、头孢霉素、谷氨酸、氨、硝酸盐、生化需氧量（BOD.、细胞数量等。解析： 暂无解析 -
第20题：
问答题简述固定化酶的特点与性质。正确答案： 特点：
1.易于反应液分开
2.可较长时期、反复使用，降低生产成本
3.酶的稳定性提高
4.较易控制终止酶的反应进程
5.产物纯化简便
性质：
1.酶固定化后，酶活力较原酶活力有所降低
2.酶在固定化后，对底物作用的最适pH值与游离酶不同，酶活力-pH曲线常常发生偏移
3.固定化后，最适温度较原酶有所提高
4.固定化后，酶的热稳定性提高解析： 暂无解析 -
第21题：
问答题简述固定化细胞发酵产酶的特点。正确答案： 固定化细胞发酵产酶的特点：
A.提高产酶率（细胞密度大）
B.可以反复使用或连续使用较长时间（细胞不易脱落流失）
C.发酵稳定性好（载体的保护）
D.缩短发酵周期，提高设备利用率（预培养）
E.产品容易分离纯化（细胞不溶于水）
F.适用于胞外酶等胞外产物的生产（载体的扩散抑制）解析： 暂无解析 -
第22题：
问答题简述酶和细胞的固定化方法有哪些？各有哪些特点？正确答案： （1）载体结合法：是将酶结合于不溶性载体上的一种固定化方法。可分为物理吸附法，离子结合法，共价结合法。
物理吸附法：优点在于操作简单，可选用不同的吸附剂，酶失活后载体仍可再生。缺点在于最适吸附酶量无规律可循，酶与载体之间的吸附剂不强，酶易于脱落。
离子结合法：操作简单，处理条件温和，酶的活性中心不易被破坏。但是酶和载体的结合力比较弱，会发生酶脱落的现象。
共价结合法：酶和载体的结合力牢固，不会发生酶脱落。但反应条件苛刻，操作复杂，酶的活性中心会遭到部分破坏。
（2）交联法：优点是交联后的酶活性较高，缺点是反应条件剧烈，酶的回收率低。
（3）包埋法：不需要改变酶的高级结构，酶的回收率较高。但包埋酶会导致酶的失活，包埋法只适合作用于小分子底物和产物的酶，对于那些作用于大分子底物和产物的酶是不合适的。解析： 暂无解析 -
第23题：
问答题简述与液体培养细胞相比，固定化细胞有哪些优点？正确答案： ① 高度保持反应槽内的细胞量，提高反应效率。
② 固定化使反应活性稳定，能够长期连续地运行。
③ 产物易于和作为催化剂的细胞分离。
④ 柱式或槽式有可能连续运转，易于控制生产中最适宜的生长环境条件、基质浓度等，能使生产稳定。
⑤ 某些重要物质的生产大多利用处于稳定增殖期的细胞，由于固定化可抑制其生长发育，因此应考虑尽可能模拟稳定期等。解析： 暂无解析