Question

回答下列關(guān)于微生物和酶的問題。

環(huán)境污染物多聚聯(lián)苯難以降解,研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)苯降解菌內(nèi)的聯(lián)苯水解酶是催化多聚聯(lián)苯降解的關(guān)鍵酶。

(1)下列培養(yǎng)基中能有效分離聯(lián)苯降解菌的是 ,原因是   。

A.培養(yǎng)基(g/L):某生長(zhǎng)因子2.0,(NH4)2SO4 2.0,K2HPO4 3.0,MgSO4 1.0,pH 7.4,多聚聯(lián)苯50 mL

B.培養(yǎng)基(g/L):牛肉膏10.0,蛋白胨20.0,葡萄糖20.0,NaCl 5.0,pH 7.4

C.培養(yǎng)基(g/L):某生長(zhǎng)因子2.0,淀粉20.0,NH4NO3 2.5,MgCl2 0.5,K2HPO4 3.0,多聚聯(lián)苯50 mL,pH 7.4

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),不同的金屬離子對(duì)聯(lián)苯水解酶的活性有一定影響,結(jié)果見下表:

金屬離子(mmol/L)	聯(lián)苯水解酶相對(duì)活性(%)
對(duì)照組	100
Mn2+	123
Co2+	79
Mg2+	74

(2)①依據(jù)表中結(jié)果,金屬離子 對(duì)該酶的活性有一定的促進(jìn)作用。金屬離子對(duì)酶的活性有促進(jìn)或抑制作用�？赡艿脑�因是   。

②通過酶工程可將聯(lián)苯水解酶用于生產(chǎn)實(shí)踐。酶工程通常包括酶的生產(chǎn)、 、酶的固定化和酶的應(yīng)用等方面。酶固定化的好處是   。

③下圖實(shí)線表示聯(lián)苯水解酶催化的反應(yīng)速率與酶濃度的關(guān)系,虛線表示在其他條件不變的情況下,底物濃度增加一倍,反應(yīng)速率與酶濃度的關(guān)系,能正確表示兩者關(guān)系的是 。

④紅球菌和假單孢菌都能降解多聚聯(lián)苯,但研究發(fā)現(xiàn)以每克菌體計(jì)算,兩種菌降解多聚聯(lián)苯的能力有所不同,對(duì)此現(xiàn)象合理的假設(shè)是 或 。

點(diǎn)睛:本題綜合考查有關(guān)微生物的培養(yǎng)和酶的固定和影響因素,考查學(xué)生獲取信息能力、理解能力和綜合應(yīng)用能力。

 

Answer 1

(1)A 該培養(yǎng)基中有多聚聯(lián)苯為唯一碳源

(2)①M(fèi)n2+ 金屬離子與酶結(jié)合可以改變酶的空間結(jié)構(gòu)(尤其是活性部位的結(jié)構(gòu))

②酶的分離純化 便于重復(fù)利用,能連續(xù)進(jìn)行反應(yīng)

③B

④兩種菌內(nèi)酶量不同 兩種菌內(nèi)酶基因的結(jié)構(gòu)(酶結(jié)構(gòu))不同

【解析】(1)A培養(yǎng)基中只有多聚聯(lián)苯一種碳源,只有聯(lián)苯降解菌可以利用這一種碳源而生存。因此,A培養(yǎng)基可以作為分離聯(lián)苯降解菌的選擇培養(yǎng)基。(2)①根據(jù)表格數(shù)據(jù),當(dāng)培養(yǎng)基中添加Mn2+時(shí),能使聯(lián)苯水解酶的活性升高。金屬離子是通過與酶結(jié)合后,改變酶的空間結(jié)構(gòu)來影響酶活性的。②酶具有專一性、高效性,酶催化后,酶分子結(jié)構(gòu)不改變,如果能利用酶工程將酶固定下來,便可以重復(fù)利用,使酶的催化反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。酶工程的操作包括酶的生產(chǎn)、酶的分離純化、酶的固定化和酶的應(yīng)用等幾個(gè)方面。③影響酶促反應(yīng)速度的因素有酶濃度、底物濃度和溫度、pH等反應(yīng)條件。在反應(yīng)條件適宜,酶量不足的情況下,增加底物量,酶促反應(yīng)速度不增加,此時(shí)酶促反應(yīng)速度的限制因子是酶濃度。隨著酶濃度的增加,當(dāng)酶濃度不是酶促反應(yīng)速度的限制因子時(shí),底物量增加,酶促反應(yīng)速度增加。④紅球菌和假單孢菌降解多聚聯(lián)苯的能力不同的原因可能是兩種菌內(nèi)酶量不同,或者是兩種菌內(nèi)酶結(jié)構(gòu)的不同致使酶活性不同。