Question

【題目】回答下列關(guān)于微生物和酶的問題。

環(huán)境污染物多聚聯(lián)苯難以降解，研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)苯降解菌內(nèi)的聯(lián)苯水解酶是催化多聚聯(lián)苯降解的關(guān)鍵酶。

(1)下列培養(yǎng)基中能有效分離聯(lián)苯降解菌的是____，原因是____________________________________________________________。

A培養(yǎng)基(g/L)：某生長因子2.0，(NH4)2SO42.0，K2HPO43.0，MgSO41.0，pH 7.4，多聚聯(lián)苯50 mL

B培養(yǎng)基(g/L)：牛肉膏10.0，蛋白胨20.0，葡萄糖20.0，NaCl 5.0，pH 7.4

C培養(yǎng)基(g/L)：某生長因子2.0，淀粉20.0，NH4NO32.5，MgCl20.5，K2HPO43.0，多聚聯(lián)苯50 mL，pH 7.4

進一步研究發(fā)現(xiàn)，不同的金屬離子對聯(lián)苯水解酶的活性有一定影響，結(jié)果見下表：

金屬離子 (mmoL/L)	相對活性 (%)
對照組	100
Mn2＋	123
Co2＋	79
Mg2＋	74

(2)依據(jù)表中結(jié)果，金屬離子________對該酶的活性有一定的促進作用。金屬離子對酶的活性有促進或抑制作用，可能的原因是____________________________________________。

(3)通過酶工程可將聯(lián)苯水解酶用于生產(chǎn)實踐。酶工程通常包括酶的生產(chǎn)、______________、酶的固定化和酶的應用等方面。酶固定化的好處是___________________________________________。

(4)下圖實線表示聯(lián)苯水解酶催化的反應速度與酶濃度的關(guān)系，虛線表示在其他條件不變的情況下，底物濃度增加一倍，反應速度與濃度的關(guān)系，能正確表示兩者關(guān)系的是________。

(5)紅球菌和假單孢菌都能降解多聚聯(lián)苯，但研究發(fā)現(xiàn)以每克菌體計算，兩種菌降解多聚聯(lián)苯的能力有所不同，對此現(xiàn)象合理的假設(shè)是__________________________或__________________________。

Answer 1

【答案】(1)A 該培養(yǎng)基中有多聚聯(lián)苯為唯一碳源

(2)①Mn2+金屬離子與酶結(jié)合可以改變酶的空間結(jié)構(gòu)(尤其是活性部位的結(jié)構(gòu))

②酶的分離純化 便于重復利用,能連續(xù)進行反應

③B

④兩種菌內(nèi)酶量不同 兩種菌內(nèi)酶基因的結(jié)構(gòu)(酶結(jié)構(gòu))不同

【解析】(1)A培養(yǎng)基中只有多聚聯(lián)苯一種碳源,只有聯(lián)苯降解菌可以利用這一種碳源而生存。因此,A培養(yǎng)基可以作為分離聯(lián)苯降解菌的選擇培養(yǎng)基。(2)①根據(jù)表格數(shù)據(jù),當培養(yǎng)基中添加Mn2+時,能使聯(lián)苯水解酶的活性升高。金屬離子是通過與酶結(jié)合后,改變酶的空間結(jié)構(gòu)來影響酶活性的。②酶具有專一性、高效性,酶催化后,酶分子結(jié)構(gòu)不改變,如果能利用酶工程將酶固定下來,便可以重復利用,使酶的催化反應連續(xù)進行。酶工程的操作包括酶的生產(chǎn)、酶的分離純化、酶的固定化和酶的應用等幾個方面。③影響酶促反應速度的因素有酶濃度、底物濃度和溫度、pH等反應條件。在反應條件適宜,酶量不足的情況下,增加底物量,酶促反應速度不增加,此時酶促反應速度的限制因子是酶濃度。隨著酶濃度的增加,當酶濃度不是酶促反應速度的限制因子時,底物量增加,酶促反應速度增加。④紅球菌和假單孢菌降解多聚聯(lián)苯的能力不同的原因可能是兩種菌內(nèi)酶量不同,或者是兩種菌內(nèi)酶結(jié)構(gòu)的不同致使酶活性不同。