1. 固定化酶的定义与固定化方法★★☆☆☆⏱ 10 min

• 吸附法：酶通过非共价键结合在惰性支撑物的外表面（例如玻璃珠、活性炭、离子交换树脂）

• 共价结合法：酶通过氨基酸R基团与固体支撑物共价结合，酶泄漏率极低

• 包埋法：酶被截留在凝胶（例如藻酸凝胶、聚丙烯酰胺凝胶）或微胶囊的多孔基质中

• 膜分隔法：酶通过半透膜与底物溶液分隔开

Exam tip:

CIE考试常要求你说出并描述一种固定化方法，因此请详细记住一种方法（例如藻酸盐包埋）。

2. 相对游离酶的优势★★☆☆☆⏱ 10 min

固定化酶有多项核心优势，使其在大多数工业和商业应用中比游离酶更实用：

• 产品易分离：酶始终结合在支撑物上，因此可以轻松从最终产品中除去，不会造成污染，无需昂贵的下游纯化步骤

• 可重复使用：固定化酶可以多次重复使用，大幅降低总生产成本

• 稳定性提升：结合在支撑物上可以稳定酶的三级结构，因此固定化酶对pH和温度变化的抗性更强，使用寿命更长

• 可连续生产：可用于连续流生产系统，效率比使用游离酶的分批生产更高

3. 固定化酶的缺点★★★☆☆⏱ 10 min

固定化酶并非适用于所有场景，相比游离酶存在多项核心缺点：

• 初始成本更高：固定化需要额外的加工和支撑材料，导致前期生产成本更高

• 酶活性降低：固定化过程可能改变酶活性位点的形状，导致总活性低于游离酶

• 扩散阻碍：底物需要扩散穿过支撑材料才能接触到酶，导致总反应速率更慢

• 污染风险：微生物可在有机支撑材料上生长，导致反应混合物和产物被污染

4. 常见应用★★☆☆☆⏱ 10 min

固定化酶广泛应用于食品生产、生物技术和医学诊断领域。CIE考试要求你至少记住一个具体命名实例。

• 无乳糖牛奶：固定化乳糖酶将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖，生产适合乳糖不耐受人群饮用的牛奶

• 高果糖浆：固定化葡萄糖异构酶将葡萄糖转化为果糖，果糖是加工食品中常见的甜味剂

• 血糖测试条：固定化葡萄糖氧化酶结合在测试条上，供糖尿病患者测量血糖水平

• 生物洗衣粉：部分配方使用固定化蛋白酶和脂肪酶，不会污染废水

Exam tip:

被要求举例时，请一定给出具体命名实例，CIE考官会给具体实例加分。