Question

【題目】多孔陶瓷具有制備簡(jiǎn)單、廉價(jià)、高效、節(jié)能、環(huán)保及良品率高等優(yōu)點(diǎn)。某科研小組對(duì)多孔陶瓷球固定化β-葡萄糖苷酶的條件進(jìn)行研究，并將固定化酶的性質(zhì)與游離酶進(jìn)行比較，得到如下曲線�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

注：殘余酶活性：在同組實(shí)驗(yàn)中，將處理（酸、熱、冷藏、操作反應(yīng)等）前的固定化酶或游離酶的活性記為100%，各實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的值與該點(diǎn)的值之比，通常以百分?jǐn)?shù)表示。

（1）固定化酶的方法一般包括_____________和物理吸附法；采用物理吸附法固定化酶，因條件溫和，__________________________，且操作簡(jiǎn)便、載體廉價(jià)易得，可反復(fù)使用。根據(jù)酶的特性，固定化酶需要在_____________條件下保存。與固定化細(xì)胞相比，其主要缺點(diǎn)是__________。

（2）β-葡萄糖苷酶能催化硝基苯酚β-D—葡萄糖苷水解成對(duì)硝基苯酚，實(shí)驗(yàn)中一般要測(cè)定酶活力，該實(shí)驗(yàn)中測(cè)定β-葡萄糖苷酶活力時(shí)，可用單位時(shí)間內(nèi)_____________________表示。

（3）從曲線分析能得出的結(jié)論是_________________________________。

（4）實(shí)驗(yàn)中固定化酶在pH為4.8時(shí)的殘余酶活性稍低于游離酶，其可能的原因是_______________。

Answer 1

【答案】化學(xué)結(jié)合（法） 不會(huì)引起酶變性或失活 低溫 只能固定一種酶，不利于催化一系列的酶促反應(yīng) 硝基苯酚-β-D—葡葡萄糖苷消耗量或?qū)ο趸�苯酚生成�?/span> β-葡萄糖苷酶經(jīng)過(guò)固定化后，其穩(wěn)定的pH范圍更廣 少量酶發(fā)生滲漏

【解析】

由題意和圖示呈現(xiàn)的信息可知，該題考查學(xué)生對(duì)固定化酶、固定化細(xì)胞等相關(guān)知識(shí)的識(shí)記和理解能力，以及獲取信息、分析問(wèn)題的能力。

(1) 固定化酶和固定化細(xì)胞是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。由于酶分子很小，一般來(lái)說(shuō)更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定化酶。物理吸附法是通過(guò)氫鍵、疏水鍵等作用力將酶吸附于不溶性載體的方法。采用物理吸附法固定化酶，因其操作簡(jiǎn)便、條件溫和，所以不會(huì)引起酶變性或失活，且載體廉價(jià)易得，可反復(fù)使用。溫度過(guò)高、過(guò)酸、過(guò)堿，都會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，導(dǎo)致酶永久失活，但0℃左右時(shí)，酶的活性很低，其空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以升高�？梢�(jiàn)，固定化酶需要在低溫條件下保存。固定化細(xì)胞固定的是多酶系統(tǒng)，而固定化酶只能固定一種酶，不利于催化一系列的酶促反應(yīng)。

(2) β-葡萄糖苷酶能催化硝基苯酚β-D-葡萄糖苷水解成對(duì)硝基苯酚。酶活力的高低，可以通過(guò)酶所催化的化學(xué)反應(yīng)在單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的消耗量或產(chǎn)物的生成量來(lái)加以體現(xiàn)�？梢�(jiàn)，若測(cè)定β-葡萄糖苷酶活力，可用單位時(shí)間內(nèi)硝基苯酚-β-D—葡葡萄糖苷的消耗量或?qū)ο趸�苯酚的生成量�?lái)表示。

(3) 曲線圖顯示：pH在4.2～5.0之間，游離酶的殘余酶活性略高于固定化酶，但在pH在3.0～4.2與5.0～7.2之間，游離酶的殘余酶活性明顯低于固定化酶，而且隨pH的變化，固定化酶的殘余酶活性的變化幅度比游離酶的小。由此說(shuō)明：β-葡萄糖苷酶經(jīng)過(guò)固定化后，其穩(wěn)定的pH范圍更廣。

(4) 實(shí)驗(yàn)中固定化酶在pH為4.8時(shí)的殘余酶活性稍低于游離酶，可能是由于少量酶發(fā)生滲漏所致。