Question

回答有关酶工程的问题．
固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术．东北农业大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂（使酶相互连接），海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究．如图显示的是部分研究结果（注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量）．

（1）酶的固定化技术的应用最主要的目的是

 

．
（2）从对温度变化适应性和应用范围的角度分析，图1所示结果可以得出的结论是

 

．
（3）图2曲线表明浓度为

 

的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低原因可能是

 

．
（4）固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，由图3可知，固定化酯酶一般重复使用

 

次后酶活力明显下降．
（5）研究人员固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋，而是同时用戊二醛作交联剂，这是因为

 

．
（6）根据介绍，科研人员所采用的固定化技术可用图4中的

 

 表示．在对酶进行固定化技术处理之前，还需要对酶进行分离提纯，其基本步骤中，可用

 

 的方法使酶蛋白沉淀，从而层析出来．

Answer 1

考点：制备和应用固相化酶

专题：

分析：由图1可知，当温度变化时，游离酶的酶活力比固定化酶变化明显；分析图2，当海藻酸钠浓度较低时，凝胶的孔径较大，固定化酶容易流失，所以酶活较低，最适的海藻酸钠浓度为3%．由图3可知，当使用次数多于3次时，酶活力显著下降．分析图4，A表示物理吸附法，B表示化学结合法，C表示包埋法，D表示人工种子．固定化酶优点是不溶于水，易于产物分离，可反复使用，能连续化生产且稳定性好．

解答： 解：（1）酶的固定化技术的应用可以解决酶的回收和再利用的困难．
（2）通过分析甲图可知，固定化酶与游离酶相比，对温度变化的适应性更强且应用范围较广．
（3）乙图曲线表明浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好，此时酶活力最高．当海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足，因此酶活力较低．
（4）由丙图可知，固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，且在使用3次以后，酶活力显著下降．
（5）由于小麦酯酶分子很小，很容易从包埋材料中漏出，因此固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋，而是采用双重固定法．
（6）双重固定法是指采用戊二醛作交联剂（使酶相互连接），海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，可见科研人员所采用的固定化技术是化学连接法和包埋法，可用下图中的BC表示．在对酶进行固定化技术处理之前，还需要对酶进行分离提纯，其基本步骤中，可用改变PH或加入硫酸铵的方法使酶蛋白沉淀，从而层析出来．
故答案为：（1）解决酶的回收和再利用的困难
（2）固定化酯酶比游离酯酶对温度变化适应性更强，且应用范围较广
（3）3%       海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足
（4）3
（5）酶分子过小，很容易从包埋材料中漏出
（6）BC      改变PH或加入硫酸

点评：本题考查固定化技术，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论．