Question

【題目】已知固定化酶技術可應用于高濃度有機廢水的處理，科研人員對固定化蛋白酶進行了以下實驗研究。

實驗一：選擇大孔樹脂、活性炭和硅膠為載體制備固定化蛋白酶，三種載體固定化效果如圖 1。

實驗二：各取 pH 值分別為 4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0 高濃度污水 500 mL，分別與等量不同載體的固定化酶混合，在 37℃水浴中反應 6 h。測定每個反應器中氨基酸的產生速率，結果如圖 2。

（1）固定化酶技術一般不用包埋法，理由是_______。圖 1 可知，三種載體蛋白酶固定化率最高的________。與直接使用水溶性酶相比，固定化酶處理高濃度污水的優點是_______。

（2）實驗二的自變量是_________，因變量是___________，無關變量是______（至少寫兩點）。

（3）從圖 2 中可得出的結論：________；。

Answer 1

【答案】酶分子較小，容易從包埋材料中漏出 活性炭 可反復利用，易與反應物分離 pH 和三種載體固定化酶 氨基酸的產生速率 溫度、污水的量、固定化蛋白酶的量和反應時間 在 pH 4.5 至 7 之間，硅膠固定的蛋白酶活性最低（或活性炭固定的蛋白酶活性最高）蛋白酶在三種載體上的最適 pH 均為 5.5 左右

【解析】

常用的固定化技術：物理吸附法、化學結合法和包埋法。

（1）常用物理吸附法或化學結合法固定化酶，而不用包埋法，是因為酶分子較小，容易從包埋材料中漏出。由圖可知，活性炭組固定化酶的效率最高，達到將近60%。固定化酶的優點是：可反復利用，易與反應物分離。

（2）實驗二的自變量是pH 和三種載體固定化酶，因變量是氨基酸產生速率。溫度、污水的量等屬于無關變量。

（3）由圖2可知，在pH 4.5至7之間，硅膠固定的蛋白酶活性最低，蛋白酶在三種載體上的最適pH均為5.5左右。