题目内容
【题目】多孔陶瓷具有制备简单、廉价、高效、节能、环保及良品率高等优点。某科研小组对多孔陶瓷球固定化β-葡萄糖苷酶的条件进行研究，并将固定化酶的性质与游离酶进行比较，得到如下曲线。回答下列问题：
注：残余酶活性：在同组实验中，将处理（酸、热、冷藏、操作反应等）前的固定化酶或游离酶的活性记为100%，各实验点的值与该点的值之比，通常以百分数表示。
（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，因条件温和，__________________________，且操作简便、载体廉价易得，可反复使用。根据酶的特性，固定化酶需要在_____________条件下保存。与固定化细胞相比，其主要缺点是__________。
（2）β-葡萄糖苷酶能催化硝基苯酚β-D—葡萄糖苷水解成对硝基苯酚，实验中一般要测定酶活力，该实验中测定β-葡萄糖苷酶活力时，可用单位时间内_____________________表示。
（3）从曲线分析能得出的结论是_________________________________。
（4）实验中固定化酶在pH为4.8时的残余酶活性稍低于游离酶，其可能的原因是_______________。
【答案】化学结合（法） 不会引起酶变性或失活 低温 只能固定一种酶，不利于催化一系列的酶促反应 硝基苯酚-β-D—葡葡萄糖苷消耗量或对硝基苯酚生成量 β-葡萄糖苷酶经过固定化后，其稳定的pH范围更广 少量酶发生渗漏
【解析】
由题意和图示呈现的信息可知，该题考查学生对固定化酶、固定化细胞等相关知识的识记和理解能力，以及获取信息、分析问题的能力。
(1) 固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。由于酶分子很小，一般来说更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化酶。物理吸附法是通过氢键、疏水键等作用力将酶吸附于不溶性载体的方法。采用物理吸附法固定化酶，因其操作简便、条件温和，所以不会引起酶变性或失活，且载体廉价易得，可反复使用。温度过高、过酸、过碱，都会使酶的空间结构遭到破坏，导致酶永久失活，但0℃左右时，酶的活性很低，其空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。可见，固定化酶需要在低温条件下保存。固定化细胞固定的是多酶系统，而固定化酶只能固定一种酶，不利于催化一系列的酶促反应。
(2) β-葡萄糖苷酶能催化硝基苯酚β-D-葡萄糖苷水解成对硝基苯酚。酶活力的高低，可以通过酶所催化的化学反应在单位时间内反应物的消耗量或产物的生成量来加以体现。可见，若测定β-葡萄糖苷酶活力，可用单位时间内硝基苯酚-β-D—葡葡萄糖苷的消耗量或对硝基苯酚的生成量来表示。
(3) 曲线图显示：pH在4.2～5.0之间，游离酶的残余酶活性略高于固定化酶，但在pH在3.0～4.2与5.0～7.2之间，游离酶的残余酶活性明显低于固定化酶，而且随pH的变化，固定化酶的残余酶活性的变化幅度比游离酶的小。由此说明：β-葡萄糖苷酶经过固定化后，其稳定的pH范围更广。
(4) 实验中固定化酶在pH为4.8时的残余酶活性稍低于游离酶，可能是由于少量酶发生渗漏所致。
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