Question

回答下列關于微生物和酶的問題。

環境污染物多聚聯苯難以降解，研究發現聯苯降解菌內的聯苯水解酶是催化多聚聯苯降解的關鍵酶。

(1)下列培養基中能有效分離聯苯降解菌的是________________________________________________________________________，

原因是________________________________________________________________________。

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

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

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

進一步研究發現，不同的金屬離子對聯苯水解酶的活性有一定影響，結果見下表：

 

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

 

(2)依據表中結果，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)通過酶工程可將聯苯水解酶用于生產實踐。酶工程通常包括酶的生產、________、酶的固定化和酶的應用等方面。酶固定化的好處是________________________________________________________________________。

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

(5)紅球菌和假單孢菌都能降解多聚聯苯，但研究發現以每克菌體計算，兩種菌降解多聚聯苯的能力有所不同，對此現象合理的假設是______________或____________

 

Answer 1

【答案】

（1）A  該培養基中多聚聯苯為唯一碳源

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

（3）酶的分離純化  便于重復利用，能連續進行反應

（4）B  （5）兩種菌內酶量不同  兩種菌內酶基因的結構（酶結構）不同

【解析】

試題分析：（1）A培養基中只有多聚聯苯一種碳源，只有聯苯降解菌可以利用這一種碳源而生存，因此，A培養基可以作為分離聯苯降解菌的選擇培養基。

（2）根據表格數據，當培養基中添加Mn2+時，能使聯苯水解酶的活性升高，金屬離子是通過與酶結合后，改變酶的空間結構來影響酶活性的。

（3）酶具有專一性、高效性，酶催化后，酶分子結構不改變，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進行。酶工程的操作包括酶的生產、酶的分離純化、酶的固定和酶的應用等幾個方面。

（4）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，酶促反應速率不增加，此時酶促反應速率的限制因素是酶濃度。隨著酶濃度的增加，當酶濃度并不是酶促反應速率的限制因素時，底物量增加，酶促反應速率增加故選B。

（5）紅球菌和假單孢菌降解多聚聯苯的能力不同的原因可能是兩種菌內酶量不同，或者是兩種菌內酶結構的不同致使酶活性不同。

考點：本題考查酶應用相關知識，意在考察考生對知識點的識記理解掌握程度。