题目内容
6．我国食品加工企业每年都会产生大量高浓度有机废水，如直接排放会造成严重污染．固定化酶技术可应用于高浓度有机废水的处理，科研人员对固定化蛋白酶进行了以下实验研究．实验一：研究人员选择了硅胶、活性炭和大孔树脂为载体制备固定化蛋白酶，三种载体的固定化率如图1所示．
实验二：为探究pH对三种载体固定化酶活性的影响．研究人员将高浓度污水的pH值分别调至4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0，各取500ml．分别使其与等量不同载体的固定化酶混合，然后在37℃的水浴中反应6小时．测定每个反应器中氨基酸的生成速率．测定结果如图2所示．
回答下列问题：
（1）由图1可知，三种载体蛋白酶固定化率最低的是硅胶．与水溶性酶相比，固定化酶处理高浓度污水的优点是可反复利用，易与反应物分离．
（2）实验二的自变量是pH和三种载体固定化酶，无关变量是温度、污水的量、固定化蛋白酶的量和反应时间．（至少写两点）
（3）从图2中可得出的结论：在pH值4.5至7之间，硅胶固定的蛋白酶活性最低（或活性炭固定的蛋白酶活性最高）；蛋白酶在三种载体上的最适pH值均为5.5左右．
（4）结合图1和图2分析，进行高浓度污水的净化时应选择活性炭载体的固定化酶．
分析 分析图1：硅胶、活性炭和大孔树脂为载体制备固定化蛋白酶时，活性炭的酶固定化率最高，其次是大孔树脂，最低的是硅胶．
分析图2：在pH值4.5至7之间，硅胶固定的蛋白酶活性最低（或活性炭固定的蛋白酶活性最高 ）；蛋白酶在三种载体上的最适pH值均为5.5左右．
解答 解：（1）由图1可知，三种载体蛋白酶固定化率最低的是硅胶．与水溶性酶相比，固定化酶处理高浓度污水的优点是可反复利用，易与反应物分离．
（2）实验二的自变量是pH和三种载体固定化酶，因变量是氨基酸的生产速率，无关变量是温度、污水的量、固定化蛋白酶的量和反应时间等．
（3）从图2中可得出的结论：在pH值4.5至7之间，硅胶固定的蛋白酶活性最低（或活性炭固定的蛋白酶活性最高 ）；蛋白酶在三种载体上的最适pH值均为5.5左右．
（4）从图1和图2可以看出，载体是活性炭时，酶的固定化率最高，氨基酸的生成速率也最高，因此进行高浓度污水的净化时应选择活性炭载体的固定化酶．
故答案为：
（1）硅胶 可反复利用，易与反应物分离
（2）pH和三种载体固定化酶（缺一不可） 温度、污水的量、固定化蛋白酶的量和反应时间
（3）在pH值4.5至7之间，硅胶固定的蛋白酶活性最低（或活性炭固定的蛋白酶活性最高 ） 蛋白酶在三种载体上的最适pH值均为5.5左右
（4）活性炭
点评 本题结合图解，考查固定化酶的相关知识，要求考生识记固定化酶的优缺点，能正确分析题图，同时能结合图中信息准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查．
练习册系列答案
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