酶的固定化，就是通过载体等将酶限制或固定于特定的空间位置，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。将细胞限制或定位于特定空间位置的方法称为细胞固定化技术。被限制或定位于特定空间位置的细胞称为固定化细胞，它与固定化酶一起被称为固定化生物催化剂。

目前已有多种物理形状的固定化酶，如酶膜、酶管、酶纤维、微囊和颗粒状的固定化酶，颗粒状的固定化酶包括酶珠、酶块、酶片和酶粉等。由于固定化方法和所用载体的不同，制得的固定化酶可能会受到扩散限制、空间障碍、微环境变化和化学修饰等因素的影响，可能会导致酶学性质和酶活力的变化。

 

 

                                                                                         酶和细胞的固定方法

 

 

载体结合法          交联法                     包埋法

 

网格型   微囊型

 

                                                    

 物理吸附法      离子结合法      共价结合法                                      热处理（细胞）

 

一、选择题

1.固定化酶的特点下列判断错误的是（）
A.可以在较长时间内多次使用，而且在多数情况下，酶的稳定性提高。
B. 反应后，酶与底物和产物易于分开，产物中无残留酶，易于纯化，产品质量高。
C. 酶的利用效率高，酶活力无损失，单位酶催化的底物量增加，用酶量减少。
D. 反应条件易于控制，可实现转化反应的连续化和自动控制。
【答案】 C

2. 载体结合法是酶和细胞固定化的主要方法之一，下列那种方法不属于载体结合固定化方法 （    ）。
A. 物理吸附法
B. 离子结合法
C. 共价结合法
D. 交联法
【答案】 D

3. 酶经固定化后，其最适pH值一般（ ）。
A. 升高 
B. 下降
C. 不变 
D. 升高或下降 
【答案】 D

4. 有关酶固定化技术缺点的描述，下列说法不正确的是（ ）。
A. 酶固定化后，其活力有所下降
B. 只能用于可溶性小分子底物 
C. 胞内酶需分离纯化过程 
D. 适合于多酶反应，特别是有辅助因子参与的反应
【答案】 D

5. 联法是用双功能或多功能试剂使酶与酶或微生物的细胞与细胞之间交联的固定化方法。最常用的交联剂是（）
A. 双重氮联苯胺-2,2-二磺酸 
B. 1,5-二氟-2,4-二硝基苯
C. 己二酰亚胺二甲酯 
D. 戊二醛 
【答案】 D

二、简答题

1.试比较物理吸附法和共价结合法两种酶固定方法的优缺点。
【答案】
物理吸附法
优点：制作条件温和、简便，成本低，载体再生、可反复使用。
缺点：结合力弱，对pH、离子强度、温度等因素敏感，酶易脱落。
共价结合法
优点：酶与载体结合力强，稳定性好。
缺点：条件激烈，易引起酶失活；成本高。

2..酶经过固定化后活力大都下降，其原因主要是：
【答案】
（1）①酶分子在固定化过程中，空间构象发生变化，影响了活性中心的氨基酸；
②固定化后，由于空间位阻效应，影响了活性中心对底物的定位作用；
③内扩散阻力使底物分子与活性中心的接近受阻；
④包埋时酶被高分子物质半透膜包围，大分子物质不能透过膜与酶接近。

（德）布赫霍尔茨（Buchholz K.），生物催化剂与酶工程. 科学出版社, 2008

〔德〕比斯瓦根著，刘晓晴译. 酶学实验手册. 化学工业出版社, 2009