高中生物第1輪總復(fù)習(xí) 第4講 酶的應(yīng)用課件 新人教版選修1（廣東專版）

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1、 一、酶的制備及其活力測定 1果膠酶的制備(1)原理：細(xì)胞壁是原生質(zhì)體生命活動的產(chǎn)物，是植物細(xì)胞周圍沒有生命的部分，具有一定的堅韌性。果膠是植物細(xì)胞壁的主要成分，由半乳糖醛酸聚合而成。果膠酶是分解果膠的多種酶的總稱。廣泛存在于植物果實和微生物中。(2)方法步驟：制果泥過濾離心取上清液，調(diào)pH為34,04 保存2酶活力測定酶活力也稱酶的活性，是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。通常用酶促反應(yīng)的速率即酶促反應(yīng)過程中單位時間內(nèi)底物的減少量或產(chǎn)物的生成量來表示。3影響酶活性的因素(1)溫度對酶活性的影響原理：酶的活性受溫度的影響，酶促反應(yīng)都有一個最適溫度。在低于最適溫度時，隨溫度升高，酶活性增強；當(dāng)高于最適

2、溫度時，隨溫度的升高，酶的活性減弱以至消失。操作步驟：制作蘋果泥分類蘋果泥及果膠酶放在不同溫度水浴恒溫果膠酶加入對應(yīng)的試管中保溫一段時間過濾觀察比較注意事項a本實驗為對照實驗，因此每個試管中蘋果泥的量及果膠酶的量都要相等。b由于溫度影響酶的活性，因此，蘋果泥和果膠酶都應(yīng)先放到對應(yīng)溫度的水中恒溫處理，使它們的溫度都達到實驗設(shè)定的溫度，然后再混合進行化學(xué)反應(yīng)。c溫度梯度越小，實驗結(jié)論越精確。(2)酸堿度對酶活性的影響原理：酶分子上有許多酸性、堿性氨基酸的側(cè)鏈基團，這些基團隨著pH的變化可處于不同的解離狀態(tài)，進而影響酶的活性。操作步驟制備蘋果泥分裝調(diào)pH反應(yīng)反應(yīng)一段時間過濾觀察比較注意事項a本實驗是

3、對照實驗，其變量是pH。因此，每個試管內(nèi)加入的蘋果泥的量及果膠酶的量應(yīng)相等，溫度也應(yīng)相同且適宜，反應(yīng)時間相同。b本實驗可以通過觀察果汁的體積大小來判斷酶活性的高低，也可觀察果汁的澄清度來判斷果膠酶活性的強弱。4探究果膠酶的用量(1)原理在底物足夠，其他條件不變的條件下，反應(yīng)系統(tǒng)中不含有抑制酶活性的物質(zhì)及其他不利酶發(fā)揮作用的因素時，酶促反應(yīng)的速度與酶濃度成正比。(2)操作過程制備果汁配制不同濃度的果膠酶溶液取16號燒杯，向1號燒杯加蒸餾水1 mL，向26號燒杯分別加入1 mL質(zhì)量為2 g/L、4 g/L、6 g/L、8 g/L、10 g/L的果膠酶溶液向6只燒杯中加入等量的蘋果泥45 水浴恒溫5

4、 min沉淀過濾測量澄清濾液體積計算澄清蘋果汁出汁率結(jié)論。(3)注意事項制備蘋果勻漿后，迅速加熱，使蘋果勻漿中酶變性失活。由于Fe3、Ca2、Zn2等金屬離子對果膠酶有抑制作用，所以在實驗過程中不用金屬容器。如果隨著酶濃度或酶量的增加，過濾得到的果汁的體積也增加，說明酶用量不足；當(dāng)酶的濃度增加到一定程度時，過濾得到的果汁體積不再增加，說明酶的用量已經(jīng)足夠，那么使果汁的量不再增加的最低酶的用量就是酶的最適用量。 【例1】果膠酶常在04 下保存。其原因是()A此溫度條件下，酶的活性最高B此溫度條件下，酶變性失活C低溫可降低酶的活性，但酶不變性失活D自然條件下，果膠酶常在04 下發(fā)生催化作用 C【解

5、析】酶的活性受溫度的影響。酶都有一個最適溫度，但果膠酶的最適溫度是4550 ，而不是04 。保存果膠酶時，降低溫度，使其活性降低，但酶并不失活，當(dāng)溫度恢復(fù)到適宜時，酶的活性也處于最高。二、酶在洗滌方面的應(yīng)用1原理加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉。目前常用的酶制劑有四類：蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纖維素酶。其中應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性氨基酸或小分子肽，其他酶同樣可以將大分子的物質(zhì)水解成小分子的物質(zhì)，使污跡容易從衣物上脫落。2試驗設(shè)計注意事項(1)實驗中注意控制變量。(2)探討加酶洗衣粉最適溫度的實驗中，根據(jù)實際生活中

6、的情況，溫度梯度可以進一步設(shè)置為20 、30 、40 等，若測出40 的洗滌效果最好，應(yīng)設(shè)置更細(xì)的實驗組，直至測出具體的最適溫度。(3)使用加酶洗衣粉時不但要考慮最佳洗滌效果的條件，如最適溫度；還要考慮衣物的承受力，如蛋白酶洗衣粉不能洗滌絲綢類衣物；也要考慮洗滌成本問題，因污漬的成分比較復(fù)雜，一般選擇復(fù)合加酶洗衣粉，以減少用量?！居亚樘嵝选坑绊懨富钚缘囊蛩丶用赶匆路凼褂玫淖⒁馐马棧篴蛋白質(zhì)類纖維(如毛、皮、絲等)衣物不能用加酶洗衣粉來洗滌；b因為此類洗衣粉能分解人體皮膚表面蛋白質(zhì)，而使人患過敏性皮炎、濕疹等，因此，應(yīng)避免與這類洗衣粉長期接觸；c使用加酶洗衣粉時，注意洗滌用水的溫度。堿性蛋白酶在

7、3550 時活性最強，在低溫或70 以上就會失效。d加酶洗衣粉不能長期存放，否則會導(dǎo)致酶活力降低。 【例2】(雙選)用加酶洗衣粉洗滌衣物時，下列說法正確的是() A加酶洗衣粉不能用于洗滌毛料衣服 B一般先用熱水泡開，然后調(diào)至適宜溫度 C水溫太低使洗衣粉中的酶喪失活性后不能再恢復(fù) D使用了添加堿性蛋白酶的洗衣粉洗衣服后立即沖洗雙手【解析】酶的活性受溫度的影響。酶都有一個最適溫度，但果膠酶的最適溫度是4550 ，而不是04 。保存果膠酶時，降低溫度，使其活性降低，但酶并不失活，當(dāng)溫度恢復(fù)到適宜時，酶的活性也處于最高。AD1. (2008江蘇)為探究洗衣粉加酶后的洗滌效果，將一種無酶洗衣粉分為3等份

8、，進行3組實驗。甲、乙組在洗衣粉中加入1種或2種酶，丙組不加酶，在不同溫度下清洗同種化纖布上兩種污漬，其他實驗條件均相同，下表為實驗記錄，請回答下列問題：(1)提高洗衣粉去污能力的方法有 。甲組在洗衣粉中加入了 。乙組在洗衣粉中加入了 。(2)甲、乙組洗滌效果的差異，說明酶的作用具有 。(3)如果甲、乙、丙3組均在水溫為80 時洗滌同一種污漬，請比較這3組洗滌效果之間的差異并說明理由。 。(4)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化學(xué)物質(zhì)包裹的，遇水后包裹層很快溶解，釋放出來的酶迅速發(fā)揮催化作用。請說明這是否運用了酶的固定化技術(shù)及其理由。 。加酶和適當(dāng)提高水的溫度蛋白酶蛋白酶和脂肪酶專一性沒有差異，因為

9、高溫使酶失活未運用酶的固定化技術(shù)，因為酶未固定在不溶于水的載體上，也不能重復(fù)利用【解析】由題干表格比較可知，甲、乙組清除血漬和油漬時間比不加酶的丙組短，加酶可去污，而酶需要適宜溫度。通過比較可知甲組加的是蛋白酶，乙組加的是蛋白酶和脂肪酶，酶具有專一性。80 的高溫使酶失活，3組洗滌效果沒有差異。酶的固定化技術(shù)使酶固定在不溶于水的載體上，可以重復(fù)利用，而加酶洗衣粉既沒有固定也不能重復(fù)利用。 2.(2011江蘇)下列有關(guān)酶的制備和應(yīng)用的敘述，正確的是( ) A酶解法和吸水漲破法常用于制備微生物的胞內(nèi)酶 B透析、電泳和酸解等方法常用于酶的分離和純化 C棉織物不能使用添加纖維素酶的洗衣粉進行洗滌 D多

10、酶片中的胃蛋白酶位于片劑的核心層A3.(2010山東) 生物柴油是一種可再生的清潔能源，其應(yīng)用在一定程度上能夠減緩人類對化石燃料的消耗。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在微生物M產(chǎn)生的脂肪酶作用下，植物油與甲醇反應(yīng)能夠合成生物柴油。(如下圖) (1)用于生產(chǎn)生物柴油的植物油不易揮發(fā)，宜選用 方法從油料作物中提取。榨、萃取壓(2)篩選產(chǎn)脂肪酶的微生物M時，選擇培養(yǎng)基中添加的植物油為微生物生長提供 ，培養(yǎng)基滅菌采用的最適方法是 法。(3)測定培養(yǎng)液中微生物數(shù)量，可選用 法直接計數(shù)；從微生物M分離提取的脂肪酶通常需要檢測 ，以確定其應(yīng)用價值；為降低生物柴油生產(chǎn)成本，可利用 技術(shù)使脂肪酶能夠重復(fù)使用。(4)若需克隆脂肪酶

11、基因，可應(yīng)用耐熱DNA聚合酶催化的技術(shù)。碳源高壓蒸汽滅菌顯微鏡直接計數(shù)酶活性(或：酶活力)(或：固定化細(xì)胞)固定化酶PCR(或：多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)) 【解析】(1)植物芳香油的提取方法有蒸餾、壓榨和萃取，蒸餾法常應(yīng)用于揮發(fā)性較強的植物油的提取。(2)篩選產(chǎn)脂肪酶的微生物M時，選擇培養(yǎng)基中添加的植物油為微生物生長提供碳源，這樣不能產(chǎn)脂肪酶的微生物就無法利用植物油，將不能在該培養(yǎng)基上存活下來，只有能產(chǎn)脂肪酶的微生物M才能利用植物油從而在選擇培養(yǎng)基上存活下來；培養(yǎng)基滅菌的最適方法是高壓蒸汽滅菌法。(3)測定培養(yǎng)液中微生物的數(shù)量可分為直接計數(shù)法和間接計算法，直接計數(shù)法常用的是顯微鏡直接計數(shù)

12、法；從微生物M中提取的脂肪酶應(yīng)檢測其活性，這樣才能保證酶發(fā)揮作用，確保具有利用價值；固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用化學(xué)或物理方法將酶固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，是指將酶固定在不溶于水的載體上，使酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，還可以使酶能夠反復(fù)利用，這樣既可以降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，還可以減少對環(huán)境的污染。(4)PCR技術(shù)是一種體外擴增DNA片段的技術(shù)，克隆基因可用這種方法。4.在探討不同溫度對加酶洗衣粉影響的實驗中，下列說法不正確的是( )A應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛袑嶋H氣溫變化來確定水溫B可選擇洗滌不同污漬的白布作對照C選擇水溫應(yīng)考慮衣物的承受能力D選擇洗衣粉時應(yīng)考慮洗滌成本B5.下列說法正確

13、的是( ) A植物、霉菌、酵母菌和細(xì)菌等所有生物活細(xì)胞均能產(chǎn)生果膠酶 B由酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的果膠酶是食品工業(yè)中使用量最大的酶制劑之一 C果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱 D溫度過高或過低，果膠酶都喪失活性C 【解析】考查了果膠酶的產(chǎn)生、作用、特性及種類。6.(雙選)由反應(yīng)生成物的量可知酶促反應(yīng)的速率(酶作用強度)，則下列的實驗中哪項是最必要的( ) A假設(shè)其他條件最適，改變溫度，觀察反應(yīng)生成物的量 B假設(shè)其他條件最適，改變底物的濃度，觀察反應(yīng)生成物的量 C假設(shè)其他條件最適，改變溫度，觀察反應(yīng)物的量 D假設(shè)其他條件最適，改變酶的濃度，觀察反應(yīng)物的量AB7.(雙選)下列說法正確的是( ) A加酶洗衣粉就是將酶直接加到洗衣粉中 B目前常用的酶制劑有四類：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶 C溫度、酸堿度都會影響酶的活性 D普通洗衣粉只是缺少酶，不會污染環(huán)境【解析】加酶洗衣粉不是直接把酶加到洗衣粉中，因為洗衣粉本身為堿性，會導(dǎo)致酶失活，必須對酶先進行一定的處理以后才能加入到洗衣粉中。普通洗衣粉中含有磷，大量排放會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。BC