Question

【題目】亞洲人體內普遍缺乏乳糖酶，造成飲用牛奶后出現腸脹、腹脹、腹瀉等不良癥狀。某牛奶制品生產廠家致力開發新產品，生產低乳糖新品，欲篩選出高產乳糖酶的微生物，制備乳糖酶并固定化，具體步驟如下：

根據相關信息，回答下列問題：

（1）篩選產乳糖酶的微生物時，宜用___________作為培養基中的唯一碳源。

（2）科研人員用海藻酸鈉作為包埋劑來固定乳糖酶，以研究固定化酶的相關性質和最佳固定條件。研究結果如下圖所示。酶活力為固定化酶催化化學反應的總效率，包括_________和________等方面，根據圖示信息，在___________的條件固定化酶催化效果較好。

（3）實驗者還進行了海藻酸鈉固定化乳糖酶及化學結合法固定化乳糖酶的催化效果的比較研究，發現用_________法固定化酶的效果更好，原因可能是_______________。

（4）工業生產中，使用固定化酶和使用游離酶相比，優點是_____________________。

Answer 1

【答案】 乳糖 酶活性 酶的數量 約35℃、海藻酸鈉濃度為3% 化學結合 酶分子較小，容易從包埋物中漏出，從而降低酶活力 可以重復使用；產物易純化

【解析】試題分析：據圖分析，甲圖中固定化酶與游離酶相比，對溫度變化的適應性更強且應用范圍較廣；乙圖曲線表明濃度為3%的海藻酸鈉包埋效果最好，此時的酶活力最高；當海藻酸鈉濃度較低時包埋不緊密，酶分子容易漏出，數量不足，因此酶活力較低。

（1）根據酶的專一性可知，乳糖酶可以催化乳糖分解，所以篩選產乳糖酶的微生物時，宜用乳糖作為培養基中的唯一碳源。

（2）酶活力為固定化酶催化化學反應的總效率，包括酶活性和酶數量等方面，根據以上分析可知，在約35℃、海藻酸鈉濃度為3%的條件固定化酶催化效果較好。

（3）酶分子較小，容易從包埋物中漏出，從而降低酶活力，所以固定化酶一般用化學結合法，而不用包埋法。

（4）與使用游離酶相比，固定化酶具有可以重復使用、產物易純化等優點。