Question

乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖在工业生产中具有重要价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如图。回答下列问题：

（1）筛选产乳糖酶的微生物L时，培养基中的唯一碳源应该是______，在实验室培养微生物L时，一方面需要为L提供合适的营养和环境条件，另一方面需要______，以获得纯净的培养物。

（2）将微生物L研磨破碎得到提取液后，可采用凝胶色谱法分离纯化其中的乳糖酶分离过程中，比乳糖酶相对分子质量小的蛋白质，在凝胶中的移动速度比乳糖酶______（填“快”或“慢”），原因是______。

（3）工业生产中，若要将乳糖酶固定化，一般______（填“适宜”或“不适宜”）采用包埋法原因是______，与使用游离酶相比，工业生产中使用固定化酶的优点是______。

Answer

乳糖 防止杂菌污染 慢 相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,移动速度较慢 不适宜 酶分子很小,容易从包埋物中漏出 酶不易失活,可以重复用,能提高产品质量

【解析】

筛选产乳糖酶的微生物L时，宜用乳糖作为培养基中的唯一碳源，即利用选择培养基筛选。

固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法（交联法），由于细胞相对于酶来说更大，难以被吸附或结合，因此多采用包埋法，固定化细胞在多步酶促反应中发挥连续催化作用，但如果反应底物是大分子物质，则难以自由通过细胞膜，从而限制固定化细胞的催化反应。固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上，实现酶的反复利用，并提高酶稳定性，酶的各项特性（如高效性、专一性和作用条件的温和性）依然保持。

(1) 筛选产乳糖酶的微生物时，宜用乳糖作为培养基中的唯一碳源。在实验室培养微生物，一方面要为培养的微生物提供合适的营养和环境条件，另一方面需要防止杂菌污染。

(2) 用电泳法纯化乳糖酶时，若在相同条件下分离带电荷相同的蛋白质，则其分子量越小，电泳速度越慢。凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的有效方法，相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程长，移动的速度慢，相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，路程短，移动的速度快，因此相对分子质量不同的蛋白质得以分离。

(3) 固定酶化的方法包括化学结合法、包埋法、物理吸附法等。由于乳糖酶酶分子很小,容易从包埋物中漏出，工业生产中，若要将乳糖酶固定化,一般不适宜采用包埋法，乳糖酶宜采用化学结合法（共价键结合法）进行固定化。与使用游离酶相比，工业生产中使用固定化酶的优点是酶不易失活,可以重复用，能提高产品质量。