Question

已知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：选择大孔树脂、活性炭和硅胶为载体制备固定化蛋白酶，三种载体固定化效果如图 1。

实验二：各取 pH 值分别为 4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0 高浓度污水 500 mL，分别与等量不同载体的固定化酶混合，在 37℃水浴中反应 6 h。测定每个反应器中氨基酸的产生速率，结果如图 2。

（1）固定化酶技术一般不用包埋法，理由是_______。图 1 可知，三种载体蛋白酶固定化率最高的________。与直接使用水溶性酶相比，固定化酶处理高浓度污水的优点是_______。

（2）实验二的自变量是_________，因变量是___________，无关变量是______（至少写两点）。

（3）从图 2 中可得出的结论：________；。

Answer

酶分子较小，容易从包埋材料中漏出 活性炭 可反复利用，易与反应物分离 pH 和三种载体固定化酶 氨基酸的产生速率 温度、污水的量、固定化蛋白酶的量和反应时间 在 pH 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 均为 5.5 左右

【解析】

常用的固定化技术：物理吸附法、化学结合法和包埋法。

（1）常用物理吸附法或化学结合法固定化酶，而不用包埋法，是因为酶分子较小，容易从包埋材料中漏出。由图可知，活性炭组固定化酶的效率最高，达到将近60%。固定化酶的优点是：可反复利用，易与反应物分离。

（2）实验二的自变量是pH 和三种载体固定化酶，因变量是氨基酸产生速率。温度、污水的量等属于无关变量。

（3）由图2可知，在pH 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均为5.5左右。