【题目】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。研究人员将髙浓度污水的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。测定结杲如图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 ,与水溶性酶相比,固定化酶处理高浓度污水的优点是 。
(2)实验二的自变量是 ,无关变量是 。 (至少写两点)
(3)从图2中可得出的结论: ; 。
(4)结合图1和图2分析5进行高浓度污水的净化时应选择 载体的固定化酶。
【答案】(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(至少写两点)
(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
【解析】
试题分析:(1)据图1分析,活性胶固定化酶的效率最高,大孔树脂次之,硅胶固定化酶的效率最低。与水溶性酶相比,固定化酶可反复利用,易与反应物分离。
(2)实验二是探究pH对三种载体固定化酶活性的影响实验,实验的自变量是pH和三种载体固定化酶,因变量是氨基酸的生成速率,而温度、污水的量、固定化蛋白酶的量和反应时间等属于无关变量。
(3)分析图2,可知,在pH值4.5至7之间,硅胶固定的蛋白酶活性最低;蛋白酶在三种载体上的最适pH值均为5.5左右。
(4)图1和图2 都说明了活性炭的效果最好,所以进行高浓度污水的净化时应选择活性炭载体的固定化酶。