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应用于工业生产中的酶,需要持久地保持较高的催化效率。通常需测定酶的最佳温度范围。图6中的曲线①表示某耐高温的酶在各种温度下,酶活性相对该酶最适温度下活性的百分比。将此酶在不同温度下保温足够长的时问,再在最适温度下测其残余酶活性,绘制成曲线②。
问题:
(1)曲线②中数据点是在__________℃测得的,该酶的残余酶活性在__________℃后急剧降低。(6分)
(2)若测定曲线①时,反应前延长各组酶的保温时间,测得的酶最适温度与原数据相比__________(填“保持不变”“相对偏高”或“相对偏低”)。(3分)
(3)综合两曲线数据,判断该酶在工业生产中使用时的最佳温度范围是__________(填“20~30℃”“40~50 ℃”“50~60℃”或“60~70℃”),原因是__________。(6分)
(1)70;60 (2)相对偏低
(3)50~60℃;在该温度范围内,酶的活性及热稳定性均较高,符合工业生产要求
解析:(1)曲线①表示酶活性相对该酶最适温度下活性的百分比。由图可知,70℃时酶相对活性接近100%,即70℃为该酶的最适温度。曲线②是在最适温度下测得的残余酶活性,因此曲线②中的数据点是在70℃下测得的。观察图中曲线②可知,60℃后该酶的残余酶活性急剧降低。
(2)由曲线②可知,随温度的升高,尤其是60℃后,残余酶活性急剧降低,即其热稳定性急剧下降。若反应前延长各组酶保温时间,各组酶的催化效率较原来保温时间均有所下降。60℃后酶的催化效率将急剧降低。根据(1)分析可知,该酶的最适温度为70℃,此温度下酶热稳定性不足,催化效率很低。所以实验中观察到此时的催化效率反而没有温度稍低时的高,即测得的最适温度将低于70℃。
(3)应用于工业生产中的酶,需要持久地保持较高的催化效率,既要求酶活性较高(对应题中曲线①,用相对酶活性表示),又要求酶能较长时间保持活性(即热稳定性较高,对应题中曲线②,用不同温度处理后残余酶活性表示)。结合曲线可知使用该酶的最佳温度范围是50~60℃,因为此温度范围内酶的相对酶活性和残余酶活性都较高,即酶的活性及热稳定性均较高,符合工业生产要求。
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