生物：專題4《酶的研究與應(yīng)用》學(xué)案（1）（新人教版選修1）

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1、 專題4 酶的研究和應(yīng)用 （一）基礎(chǔ)知識回顧 1、探究加酶洗衣粉的洗滌效果 （1）加酶洗衣粉是指含有_______________的洗衣粉，目前常用的酶制劑有四類：___________________________________。其中應(yīng)用最廣泛，效果最明顯的是______________和________________。 （2）_______________能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的__________或_________________。脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶分別能將大分子的_____________、________和____________

2、_水解成小分子物質(zhì)，這樣洗衣粉就具有更好的去污能力。 （3）在本課題中，我們主要探究有關(guān)加酶洗衣粉的三個問題： 一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的________效果有什么不同；在探究此問題時，要控制_____________為變量，其它條件一致，同時普通洗衣粉處理污漬物與加酶洗衣粉處理污漬物形成_________實驗。 二是探究在什么溫度下使用加酶洗衣粉效果最好；在探究此問題時，_________是變量，不同實驗組之間形成______________。 三是探究不同種類的加酶洗衣粉，其洗劑效果的區(qū)別。在探究此問題時，變量是_________，污漬應(yīng)是完全相同的。 （4）.實驗設(shè)

3、計遵循_______________和________________原則 （5）.普通洗衣粉中含有_______。含磷污水的排放可能導(dǎo)致______________________________，造成水體的污染。加酶洗衣粉可以降低____________________的用量，使洗滌劑朝______________方向發(fā)展，減少__________________。 2、酵母細胞的固定化 （1）.固定化酶和固定化細胞是指利用________________將___________________固定在_________________內(nèi)的技術(shù)，包括哪三種方法？____________

4、_______________________。 一般來說，酶更適合采用___________________，而細胞多采用________________方法。原因在于________________________________________________________________________。 其中包埋法固定化細胞是指將____________均勻地包擺在不溶于水的________________中，常用的載體有__________________________________________________________________。 （2）.固定化酶的應(yīng)

5、用實例——高果糖漿的生產(chǎn)：生產(chǎn)高果糖漿所需要的酶是_____________，所使用的反應(yīng)柱上的孔應(yīng)滿足酶顆粒__________通過篩板上的小孔，而反應(yīng)液卻可以_______出入。生產(chǎn)過程中，將葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的________注入，使葡萄糖溶液流過反應(yīng)柱，與________________接觸，轉(zhuǎn)化成___________，從反應(yīng)柱_________流出。 （3）.固定化酶的優(yōu)點是_____________________________________________________________ 固定化酶存在的實際問題是__________________________

6、____________________________ （4）.固定化細胞的應(yīng)用實例 制備固定化酵母細胞的操作步驟： ①_________________________________②________________________________________ ③_________________________________④___________________________ ____________ ⑤_________________________________________________________________________ 用固定化酵母細

7、胞發(fā)酵 ①_________________________________________________________________________ ②_________________________________________________________________________ （5）.固定化細胞的優(yōu)點：___________________________________________________________ （二）典型例題 1．下列不屬于酶制劑的是 A．蛋白酶 B．脂肪酶 C．淀粉酶

8、 D．麥芽糖酶 2．酶制劑中的酶化學(xué)本質(zhì)是 A．蛋白質(zhì) B．有機物 C．RNA D．核酸 3．當(dāng)前生產(chǎn)酶制劑所需要的酶主要來自 A．動物的組織和器官 B．植物組織和器官 C．微生物 D．基因工程 4．關(guān)于使用加酶洗衣粉的好處，不正確的是 A.可有效去除衣服上的油漬、汗?jié)n、血漬 B.使用加酶洗衣粉可減少對環(huán)境的污染 C.各種加酶洗衣粉的酶制劑對人體皮膚都沒有傷害作用 D.水溫過低時不宜使用加酶洗衣粉 5．下列關(guān)于影響酶反應(yīng)

9、速率（V）因素的研究中，條件控制和預(yù)期結(jié)果的關(guān)系合理的是 A．有足夠的底物，溫度、pH等條件適宜且恒定——V與酶濃度成正比 B．酶濃度恒定，溫度、pH等條件適宜且恒定——V與底物濃度成反比 C．酶濃度和底物一定，在pH適宜的條件下——V與溫度成反比 D．酶濃度和底物一定，在溫度適宜的條件下——V與pH成正比 6．某興趣小組準(zhǔn)備開展“不同種類的加酶洗衣粉對同一污物的洗滌效果”的探究活動。對下列說法，你認(rèn)為不正確的是 A．該實驗的原理是酶的高效性 B．自變量是不同種類的加酶洗衣粉 C．水質(zhì)、水量、適宜pH等屬于無關(guān)變量 D．因變量是加酶洗衣粉的洗滌效果

10、7．探究溫度和pH對酶活性的影響實驗中，下列說法錯誤的是 A需要一系列的溫度梯度和一系列的pH梯度 B要注意應(yīng)用對照原則 C要注意應(yīng)用單一變量原則 D在研究溫度或pH時，都是溫度和pH為變量，其他為常量 8．酵母細胞的活化是指 A.讓酵母細胞恢復(fù)運動狀態(tài) B.讓酵母細胞在缺水狀態(tài)下更容易休眠 C.讓酵母細胞內(nèi)酶活性增強 D.讓處于休眠狀態(tài)的酵母細胞重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài) 9．右圖是應(yīng)用固定化酵母進行葡萄糖發(fā)酵的裝置，下列說法中不正確的是 A．為使固定化酵母可以反復(fù)使用，實驗過程一定要在

11、無菌條件下進行 B．加入反應(yīng)液后應(yīng)保持活塞1始終打開，活塞2則必須關(guān)閉 C．裝置的長導(dǎo)管主要是為了釋放CO2并防止雜菌進入反應(yīng)柱 D．加入反應(yīng)液的濃度不能過高以免酵母細胞因失水過多而死亡 10．（多選題）下列有關(guān)固定化酶和固定化細胞的說法，錯誤的是 A.某種固定化酶的優(yōu)勢在于能催化系列生化反應(yīng) B.固定化細胞技術(shù)一次只能固定一種酶 C. 固定化酶和固定化細胞都能反復(fù)使用但酶的活性迅速下降 D. 固定化技術(shù)常用的方法有包埋法、交聯(lián)法、吸附法 11．（多選題）下列有關(guān)生物技術(shù)的敘述正確的是 A．制作果醋時，必需向發(fā)酵裝置不斷地補充氧氣，以保證醋酸菌的生長

12、 B．制作腐乳時，加鹽腌制可使豆腐塊變硬且能抑制雜菌生長 C．固定化酵母細胞分解葡萄糖速度要比酵母細胞快 D．凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的方法 12．(6分)人類利用微生物發(fā)酵制作果酒、果醋的歷史源遠流長。請回答以下有關(guān)發(fā)酵的問題： (1)喝剩的葡萄酒放置時間過長后，酒味變酸的原因是___________________________。 (2)工業(yè)生產(chǎn)果酒時，為了使果酒清澈透明無沉淀，可加入___________酶。 (3)某研究學(xué)習(xí)小組同學(xué)用固定化的酵母細胞發(fā)酵無菌麥芽汁制作酒，發(fā)酵條件符合操作要求，10天后檢查發(fā)酵瓶發(fā)現(xiàn)麥芽汁幾乎無酒味

13、，請分析發(fā)酵失敗可能的原因： ①______________________________________________________________； ②_________________________________________________________________。 (4)某校學(xué)生用瓊脂作載體，用包埋法固定o-淀粉酶來探究固定化酶催化效果。實驗結(jié)果如下表(假設(shè)：加入試管中的固定化淀粉酶量與普通q-淀粉酶量相同)。 1號試管 2號試管 固定化淀粉酶 √ 普通o-淀粉酶 √ 淀粉溶液 √ √ 60℃保溫5分鐘，取出冷

14、卻至室沮，滴加碘液 現(xiàn)象 變藍 不變藍 ①該實驗設(shè)計體現(xiàn)了_________________________原則。 ②分析1號試管變藍的原因___________________________。 26．(6分)(1)醋酸菌發(fā)酵產(chǎn)生醋酸 (2)果膠酶、蛋白酶 (3)①海藻酸鈉濃度太低，固定的酵母菌數(shù)量太少 ②將海藻酸鈉融化時未等冷卻就將活化的酵母菌液倒入。 (4)①對照原則、單一變量原則(缺一不得分) ②因為淀粉分子太大難以通過瓊脂擴散與淀粉酶接觸而導(dǎo)致反應(yīng)無法進行 13．如下是制備固定化酵母細胞的實驗步驟，請回答： 酵母細胞的

15、活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合→固定化酵母細胞 （1）在 狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復(fù) 狀態(tài)?；罨皯?yīng)選擇足夠大的容器，因為酵母細胞活化時 。 （2）影響實驗成敗的關(guān)鍵步驟是 （3）如果海藻酸鈉濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細胞數(shù)目 （4）觀察形成凝膠珠的顏色和性狀，如果顏色過淺，說明

16、 ；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說明 。 （5）固定化細胞技術(shù)一般采用包埋法固定化，原因是 （6）該實驗中CaCl2溶液的作用是 。 （1）缺水 正常的生活 體積會增大 （2）配制海藻酸鈉溶液 （3）少 （4）固定

17、化酵母細胞數(shù)目較少 海藻酸鈉濃度偏高，制作失敗 (5)細胞個體大，不易從包埋材料中漏出 （6）使膠體聚沉 （三）變式訓(xùn)練 1.下列有關(guān)生物技術(shù)在實踐中的應(yīng)用的敘述，正確的是 A．制葡萄醋的溫度要比制葡萄酒的溫度高些 B．使用加酶洗衣粉在任何條件下洗衣效果都比普通的洗衣粉好 C．凝膠色譜法是一種根據(jù)不同蛋白質(zhì)對光的吸收率不同而分離蛋白質(zhì)的有效方法 D．固定化細胞比固定化酶的催化效率高，適用于所有生產(chǎn)過程 2．下列有關(guān)酶的敘述正確的是 A．所有酶用雙縮脲試劑進行檢驗都可以呈現(xiàn)紫色反應(yīng) B．酶催化的專一性表現(xiàn)在它對底物的選擇

18、具有專一性 C．酶催化反應(yīng)產(chǎn)物對酶的活性不具有調(diào)節(jié)作用 D．酶分子結(jié)構(gòu)在高溫、低溫、過酸、過堿條件下均會受到破壞而使酶失去活性 3．關(guān)于酵母菌的敘述，正確的是 A．酵母菌在營養(yǎng)物質(zhì)充足時、環(huán)境適宜時，依靠有性生殖進行繁殖 B．酵母菌的代謝類型時異養(yǎng)厭氧型 C．酵母菌的生物膜系統(tǒng)包括細胞膜、核膜、各種的細胞器膜等膜 D．用酵母菌釀酒時，應(yīng)先密封后通氣 4．下列關(guān)于酶的活性敘述不正確的是 A．酶的數(shù)量越多，酶的活性越高 B．酶的活性可以用在一定條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來表示 C．是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力 D．在適宜的條件下，酶的活性最

19、高 5．影響加酶洗衣粉的條件不包括 A．溫度 B．pH C．表面活性劑 D．水量 6．普通洗衣粉與加酶洗衣粉的區(qū)別正確的是 A．普通洗衣粉中含磷，會污染環(huán)境 B．表面活性劑只存在于普通洗衣粉中，會產(chǎn)生泡沫，可以將油脂分子分散開 C．水軟化劑只存在于普通洗衣粉中，可以分散污垢， D．加酶洗衣粉是將酶直接添加到洗衣粉中 7．多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，具有輔助消化的作用。其片劑是糖衣片，這樣制作的目的是 A．補充體內(nèi)糖類物質(zhì)的供給 B．防止胃液的消化 C．經(jīng)唾液消化后即可迅速起作用

20、 D．使其中各種酶緩慢的起作用 8．下列有關(guān)固定化酶技術(shù)和固定化細胞技術(shù)的說法不正確的是　　　　　　 A．固定化酶和固定化細胞的技術(shù)方法包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法 B．因為酶分子比較大，所以固定化酶技術(shù)更適合采用包埋法 C．與固定化酶技術(shù)相比，固定化細胞制備的成本低，操作更容易 D．反應(yīng)物如果是大分子物質(zhì)應(yīng)采用固定化酶技術(shù) 9．在制備固定化酵母細胞的實驗中，CaCl2溶液的作用是 A．用于調(diào)節(jié)溶液的pH B．用于進行離子交換 C．用于膠體聚沉,使凝膠珠形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu) D．用于

21、為酵母提供Ca2＋ 10．麥芽汁可以滲入到由海藻酸鈉和啤酒酵母制成的凝膠珠中，啤酒酵母可以利用自身細胞內(nèi)的一系列酶將可發(fā)酵性糖轉(zhuǎn)化成乙醇。 下面是利用固定化酵母細胞發(fā)酵生產(chǎn)啤酒的實驗過程： 步驟1：酵母細胞的活化。稱取lg干酵母置于50mL燒杯中，加l0mL蒸餾水，攪拌，靜置1h。 步驟2：配制物質(zhì)的量濃度為0．05mol／L的氯化鈣(CaCl2)溶液。 步驟3：配制海藻酸鈉溶液。稱取0．7g海藻酸鈉置于50mI．燒杯中，加l0mL蒸餾水，由于海藻酸鈉在水中溶解速度很慢，所以50mL的燒杯要放在酒精燈上用旺火持續(xù)加熱，并用玻璃棒攪拌。 步驟4：? 步驟5：固定化酵母細胞。以恒定的

22、速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的氯化鈣(CaCl2)溶液中形成凝膠珠，讓凝膠珠在氯化鈣(CaCl2)溶液中浸泡30分鐘。 步驟6：固定化酵母細胞(凝膠珠)用蒸餾水沖洗2～3次。 步驟7：將適量凝膠珠放人500mL錐形瓶中，加300mL已消毒的麥芽汁，封口于25℃下發(fā)酵。 仔細閱讀上述過程，回答下列問題： (1)步驟4的正確操作是： 。 (2)找出上述步驟中的一處錯誤并改正 。 (3

23、)步驟6用蒸餾水沖洗2～3次的目的是 。 (4)發(fā)酵產(chǎn)物酒精可用重鉻酸鉀進行檢驗，但需在 性條件下才呈現(xiàn)灰綠色。 11．某一實驗小組的同學(xué)，欲通過制備固定化酵母細胞進行葡萄糖溶液發(fā)酵實驗，實驗材料及用具齊全。 ( 1 ）制備固定化酵母細胞常用 法。 ( 2 ）制備固定化酵母細胞的過程為: ① 使干酵母與 混合并攪拌，使酵母菌活化； ② 將無水CaCl2溶解在蒸餾水中，配成 CaCl2溶液； ③ 用酒精燈加熱配制海藻酸鈉溶液； ④ 海

24、藻酸鈉溶液冷卻至常溫再加入已活化的酵母細胞，充分?jǐn)嚢璨⒒旌暇鶆颍?⑤ 用注射器將海藻酸鈉和酵母細胞的混合物緩慢滴入氯化鈣溶液中。 ( 3 ）該實驗小組用下圖所示的裝置來進行葡萄糖發(fā)酵：（a 是固定化酵母， b 是反應(yīng)柱） ① 從上端漏斗中加入反應(yīng)液的濃度不能過高的原因是： ______________________________。 ② 要想得到較多的酒精，加入反應(yīng)液后的操作是 活塞 1 和 活塞 2。 ③ 為使該實驗中所用到的固定化酵母細胞可以反復(fù)利用，實驗過程一定要在 條件下進

25、行。 ④ 裝置中的長導(dǎo)管起的作用是 。 （1）包埋法 （2）蒸餾水 （3）① 葡萄糖溶液的濃度過高會使酵母細胞因失水過多而死亡 ② 關(guān)閉 關(guān)閉 ③ 無菌 ④ 釋放CO2；防止空氣中的雜菌進入反應(yīng)柱。 12(6分)果膠酶能夠催化果膠分解，瓦解植物的細胞壁及胞間層，使榨取果汁更容易，也使得渾濁的果汁變得澄清。請回答下列有關(guān)果膠酶的問題： （1）探究溫度對果膠酶活性影響的實驗步驟： ①用攪拌器制蘋果泥； ②取6個燒杯編號1、2、3、4、5、6，依次注入適量的30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃的水，恒溫水?。?/p>

26、 ③每一燒杯中放入兩支試管，分別裝有等量蘋果泥和果膠酶 ，保溫3min； ④向每組燒杯中的蘋果泥試管中加入相應(yīng)的等量的果膠酶，振蕩試管，反應(yīng)一段時間； ⑤過濾，比較獲得蘋果汁的體積。 a. ③過程中將蘋果泥和果膠酶分別裝在不同試管中，用相同溫度恒溫處理然后再混合，這樣處理的目的是 。 b.有人認(rèn)為該實驗缺乏對照，應(yīng)補充一組果汁和蒸餾水相混合的實驗，你認(rèn)為有沒有必要？原因是 。 c.若繼續(xù)探究果膠酶的最適用量，則在實驗過程中溫度、

27、 等因素應(yīng)保持不變。（列舉兩例） （2）有關(guān)果膠酶和纖維素酶的敘述，錯誤的是（ ） A．二者都是蛋白酶 B．催化果膠酶水解的酶是淀粉酶 C．二者都是在核糖體上合成的 D．構(gòu)成纖維素酶的基本單位是葡萄糖 （3）由酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)果膠酶是食品加工業(yè)中使用量最大的酶制劑之一，若通過固定化酵母菌細胞生產(chǎn)果膠酶，在配置海藻酸鈉溶液時，要注意 ，否則可能出現(xiàn)焦糊。固定化細胞技術(shù)一般采用包埋法固定化，原因是 。 （1）a.保證

28、底物和酶在混合時的溫度是相同的 b.沒有，實驗的不同溫度梯度之間可形成相互對照 c.pH、果膠酶濃度、果泥量(至少答出兩點) （2）濃度適宜 加熱時用小火或間斷加熱 細胞個體大，不易從包埋材料中漏出 13.（08江蘇高考）為探究洗衣粉加酶后的洗滌效果，將一種無酶洗衣粉分成3等份，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的2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。 水溫/℃ 10 20 30 40 50 組別 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙

29、 丙 清除血漬時間/min 67 66 88 52 51 83 36 34 77 11 12 68 9 11 67 清除油漬時間/min 93 78 95 87 63 91 82 46 85 75 27 77 69 8 68 （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、乙和丙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。

30、 。 （4）加酶洗衣粉中的酶是特殊的化學(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。 答案：（1）加酶和適當(dāng)提高溫度 蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶 （2）專一性 （3）沒有差異，因為高溫使酶失活 （4）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。 希望對大家有所幫助，多謝您的瀏覽！