Question

【題目】纖維素是植物秸稈的主要成分，可以用纖維素酶將其降解為葡萄糖，再利用葡萄糖生產燃料酒精。某科研人員將纖維素酶固定在載體上，回答下列問題：

（1）固定化纖維素酶更適合用__________和_________法固定化，不太適合用包埋法的原因是_______。

（2）在實際生產中，固定化酶的優點是：____________________。（寫出兩點）

（3）纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包含三種組分，即___________________。實驗室中篩選纖維素分解菌常用的方法是____________________。

（4）研究人員用篩選到的纖維素酶高產菌株J1和J4，在不同溫度和pH條件下進行發酵液中酶活性的結果見圖，推測菌株___________更適合用于人工瘤胃發酵，理由是______________________。

Answer 1

【答案】物理吸附法 化學結合 酶分子體積小，容易從包埋材料中漏出 既能與反應物接觸，又容易與產物分離；固定在載體上可以反復利用 C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶 剛果紅染色法 J4 發酵過程會產熱和產酸，J4菌株在較高溫度和酸性環境下酶的活性更高

【解析】

分析左圖可知，兩種菌株的纖維素酶的活性均是隨溫度的升高先升高后降低。但菌株J4的纖維素酶在高溫條件下活性更高。分析右圖可知，在PH小于7時，菌株J4的纖維素酶的活性大于菌株J1；在PH大于7時，菌株J4的纖維素酶的活性小于菌株J1。

（1）由于酶分子體積較小，易從包埋材料中漏出，所以固定化纖維素酶更適合用物理吸附法和化學結合法固定化，而不適合用包埋法。

（2）與游離的酶相比，固定化酶可以與反應物接觸，又容易與產物分離，且固定在載體上可以反復利用。

（3）纖維素酶是一種復合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。剛果紅可以與像纖維素這樣的多糖物質形成紅色復合物，而不與水解后的纖維二糖和葡萄糖發生這種反應，因此篩選纖維素分解菌需要在培養基中加入適量的剛果紅染料，若觀察到菌落周圍出現透明圈即可初步篩選到目的菌，即用剛果紅染色法篩選纖維素分解菌。

（4）由于胃部PH值較低，根據題意和圖示分析可知，發酵過程會產熱和產酸，J4菌株在較高溫度和酸性環境下酶的活性更高，所以推測菌株J4更適合用于人工瘤胃發酵。