生物催化剂,因此,其活性受pH、温度等环境因素的影响。固定化酶的优点是酶制剂可以回收和重复利用,降低生产成本。
13.回答下列关于微生物和酶的问题。
环境污染物多聚联苯难以降解,研究发现联苯降解菌内的联苯水解酶是催化多聚联苯降解的关键酶。
(1)下列培养基中能有效分离联苯降解菌的是 ,原因是 。
A 培养基(g/L):某生长因子2.0,(NH4)2SO4 2.0,K2HPO4 3.0,MgSO4 1.0,pH 7.4,多聚联苯50 mL
B 培养基(g/L):牛肉膏10.0,蛋白胨20.0,葡萄糖20.0,NaCl 5.0,pH 7.4
C 培养基(g/L):某生长因子2.0,淀粉20.0,NH4NO3 2.5,MgCl2 0.5,K2HPO4 3.0,pH 7.4,多聚联苯50 mL
进一步研究发现,不同的金属离子对联苯水解酶的活性有一定影响。结果见下表。
金属离子/(mmol·L-1) 相对活性/% 对照组 100 Mn2+ 123 Co2+ 79 Mg2+ 74
(2)依据表中结果,金属离子 对该酶的活性有一定的促进作用。金属离子对酶的活性有促进或抑制作用,可能的原因是 。
(3)通过酶工程可将联苯水解酶用于生产实践。酶工程通常包括酶的生产、 、酶的固定化和酶的应用等方面。酶固定化的好处是 。
(4)下图实线表示联苯水解酶催化的反应速度与酶浓度的关系,虚线表示在其他条件不变,底物浓度增加一倍的情况下反应速度与酶浓度的关系。这四个图正确的是 。
(5)红球菌和假单孢菌都能降解多聚联苯,但研究发现以每克菌体计算,两种菌降解多聚联苯的能力有所不同,对此现象合理的假设是 或 。
答案:(1)A 该培养基中多聚联苯为唯一碳源 (2)Mn2+ 金属离子与酶结合可以改变酶的空间结构(尤其是活性部位的结构) (3)酶的分离纯化 便于重复利用,降低生产成本 (4)B (5)两种菌内酶量不同 两种菌内酶基因的结构(酶结构)不同
解析:(1)想要分离出联苯降解菌,就要使用以多聚联苯为唯一碳源的培养基,在此培养基上,不能降解多聚联苯的细菌无法存活。(2)由表中数据可知,加入Mn2+的实验组,酶的活性明显提高。金属离子对酶的活性有促进或抑制作用,可能的原因是金属离子与酶结合可以改变酶的空间结构。(3)酶生产出来之后,需要通过分离纯化得到符合生产要求的酶。若要使酶能重复使用,降低生产成本,可通过酶的固定化来实现。(4)当酶的浓度较低时,限制反应速度的因素为酶浓度,而当酶浓度较高时,达到饱和状态后,限制因素为底物浓度,所以底物浓度增加时,最