Question

14．我國食品加工企業(yè)每年都會(huì)產(chǎn)生大量高濃度有機(jī)廢水，如直接排放會(huì)造成嚴(yán)重污染．固定化酶技術(shù)可應(yīng)用于高濃度有機(jī)廢水的處理，科研人員對(duì)固定化蛋白酶進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)研究．
實(shí)驗(yàn)一：研究人員選擇了硅膠、活性炭和大孔樹脂為載體制備固定化蛋白酶，三種載體的固定化率如圖1所示．
實(shí)驗(yàn)二：為探究pH對(duì)三種載體固定化酶活性的影響．研究人員將高濃度污水的pH值分別調(diào)至4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0，各取500ml．分別使其與等量不同載體的固定化酶混合，然后在37℃的水浴中反應(yīng)6小時(shí)．測(cè)定每個(gè)反應(yīng)器中氨基酸的生成速率．測(cè)定結(jié)果如圖2所示．據(jù)圖回答下列問題：

（1）由圖1可知，三種載體蛋白酶固定化率最低的是硅膠．與水溶性酶相比，固定化酶處理高濃度污水的優(yōu)點(diǎn)是可反復(fù)利用，易與反應(yīng)物分離．
（2）實(shí)驗(yàn)二的自變量是pH和三種載體固定化酶，無關(guān)變量是溫度、污水的量、固定化蛋白酶的量和反應(yīng)時(shí)間．（至少寫兩點(diǎn)）
（3）從圖2中可得出的結(jié)論：在pH值4.5至7之間，硅膠固定的蛋白酶活性最低（或活性炭固定的蛋白酶活性最高）；蛋白酶在三種載體上的最適pH值均為5.5左右．
（4）結(jié)合圖1和圖2分析，進(jìn)行高濃度污水的凈化時(shí)應(yīng)選擇活性炭載體的固定化酶．

Answer 1

分析 分析圖1：硅膠、活性炭和大孔樹脂為載體制備固定化蛋白酶時(shí)，活性炭的酶固定化率最高，其次是大孔樹脂，最低的是硅膠．
分析圖2：在pH值4.5至7之間，硅膠固定的蛋白酶活性最低（或活性炭固定的蛋白酶活性最高 ）；蛋白酶在三種載體上的最適pH值均為5.5左右．

解答 解：（1）由圖1可知，三種載體蛋白酶固定化率最低的是硅膠．與水溶性酶相比，固定化酶處理高濃度污水的優(yōu)點(diǎn)是可反復(fù)利用，易與反應(yīng)物分離．
（2）實(shí)驗(yàn)二的自變量是pH和三種載體固定化酶，因變量是氨基酸的生產(chǎn)速率，無關(guān)變量是溫度、污水的量、固定化蛋白酶的量和反應(yīng)時(shí)間等．
（3）從圖2中可得出的結(jié)論：在pH值4.5至7之間，硅膠固定的蛋白酶活性最低（或活性炭固定的蛋白酶活性最高 ）；蛋白酶在三種載體上的最適pH值均為5.5左右．
（4）從圖1和圖2可以看出，載體是活性炭時(shí)，酶的固定化率最高，氨基酸的生成速率也最高，因此進(jìn)行高濃度污水的凈化時(shí)應(yīng)選擇活性炭載體的固定化酶．
故答案為：
（1）硅膠        可反復(fù)利用，易與反應(yīng)物分離
（2）pH和三種載體固定化酶（缺一不可）         溫度、污水的量、固定化蛋白酶的量和反應(yīng)時(shí)間
（3）在pH值4.5至7之間，硅膠固定的蛋白酶活性最低（或活性炭固定的蛋白酶活性最高 ）          蛋白酶在三種載體上的最適pH值均為5.5左右
（4）活性炭

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查固定化酶的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記固定化酶的優(yōu)缺點(diǎn)，能正確分析題圖，同時(shí)能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查．