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1、 一、酶的制備及其活力測(cè)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(dòng)的產(chǎn)物，是植物細(xì)胞周?chē)鷽](méi)有生命的部分，具有一定的堅(jiān)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(chēng)。廣泛存在于植物果實(shí)和微生物中。(2)方法步驟：制果泥過(guò)濾離心取上清液，調(diào)pH為34,04 保存2酶活力測(cè)定酶活力也稱(chēng)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(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)底物的減少量或產(chǎn)物的生成量來(lái)表示。3影響酶活性的因素(1)溫度對(duì)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(gè)最適溫度。在低于最適溫度時(shí)，隨溫度升高，酶活性增強(qiáng)；當(dāng)高于最適
2、溫度時(shí)，隨溫度的升高，酶的活性減弱以至消失。操作步驟：制作蘋(píng)果泥分類(lèi)蘋(píng)果泥及果膠酶放在不同溫度水浴恒溫果膠酶加入對(duì)應(yīng)的試管中保溫一段時(shí)間過(guò)濾觀察比較注意事項(xiàng)a本實(shí)驗(yàn)為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，因此每個(gè)試管中蘋(píng)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(píng)果泥和果膠酶都應(yīng)先放到對(duì)應(yīng)溫度的水中恒溫處理，使它們的溫度都達(dá)到實(shí)驗(yàn)設(shè)定的溫度，然后再混合進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。c溫度梯度越小，實(shí)驗(yàn)結(jié)論越精確。(2)酸堿度對(duì)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(tuán)，這些基團(tuán)隨著pH的變化可處于不同的解離狀態(tài)，進(jìn)而影響酶的活性。操作步驟制備蘋(píng)果泥分裝調(diào)pH反應(yīng)反應(yīng)一段時(shí)間過(guò)濾觀察比較注意事項(xiàng)a本實(shí)驗(yàn)是
3、對(duì)照實(shí)驗(yàn)，其變量是pH。因此，每個(gè)試管內(nèi)加入的蘋(píng)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(shí)間相同。b本實(shí)驗(yàn)可以通過(guò)觀察果汁的體積大小來(lái)判斷酶活性的高低，也可觀察果汁的澄清度來(lái)判斷果膠酶活性的強(qiáng)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(shí)，酶促反應(yīng)的速度與酶濃度成正比。(2)操作過(guò)程制備果汁配制不同濃度的果膠酶溶液取16號(hào)燒杯，向1號(hào)燒杯加蒸餾水1 mL，向26號(hào)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(píng)果泥45 水浴恒溫5
4、 min沉淀過(guò)濾測(cè)量澄清濾液體積計(jì)算澄清蘋(píng)果汁出汁率結(jié)論。(3)注意事項(xiàng)制備蘋(píng)果勻漿后，迅速加熱，使蘋(píng)果勻漿中酶變性失活。由于Fe3、Ca2、Zn2等金屬離子對(duì)果膠酶有抑制作用，所以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不用金屬容器。如果隨著酶濃度或酶量的增加，過(guò)濾得到的果汁的體積也增加，說(shuō)明酶用量不足；當(dāng)酶的濃度增加到一定程度時(shí)，過(guò)濾得到的果汁體積不再增加，說(shuō)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(gè)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(shí)，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(shí)，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(lèi)：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(yàn)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)(1)實(shí)驗(yàn)中注意控制變量。(2)探討加酶洗衣粉最適溫度的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)際生活中
6、的情況，溫度梯度可以進(jìn)一步設(shè)置為20 、30 、40 等，若測(cè)出40 的洗滌效果最好，應(yīng)設(shè)置更細(xì)的實(shí)驗(yàn)組，直至測(cè)出具體的最適溫度。(3)使用加酶洗衣粉時(shí)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(lèi)衣物；也要考慮洗滌成本問(wèn)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?xiàng)：a蛋白質(zhì)類(lèi)纖維(如毛、皮、絲等)衣物不能用加酶洗衣粉來(lái)洗滌；b因?yàn)榇祟?lèi)洗衣粉能分解人體皮膚表面蛋白質(zhì)，而使人患過(guò)敏性皮炎、濕疹等，因此，應(yīng)避免與這類(lèi)洗衣粉長(zhǎng)期接觸；c使用加酶洗衣粉時(shí)，注意洗滌用水的溫度。堿性蛋白酶在
7、3550 時(shí)活性最強(qiáng)，在低溫或70 以上就會(huì)失效。d加酶洗衣粉不能長(zhǎng)期存放，否則會(huì)導(dǎo)致酶活力降低。 【例2】(雙選)用加酶洗衣粉洗滌衣物時(shí)，下列說(shuō)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(kāi)，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(gè)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(shí)，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(shí)，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(wú)酶洗衣粉分為3等份
8、，進(jìn)行3組實(shí)驗(yàn)。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(shí)驗(yàn)條件均相同，下表為實(shí)驗(yàn)記錄，請(qǐng)回答下列問(wèn)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(shuō)明酶的作用具有 。(3)如果甲、乙、丙3組均在水溫為80 時(shí)洗滌同一種污漬，請(qǐng)比較這3組洗滌效果之間的差異并說(shuō)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(lái)的酶迅速發(fā)揮催化作用。請(qǐng)說(shuō)明這是否運(yùn)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(zhuān)一性沒(méi)有差異，因?yàn)?/p>
9、高溫使酶失活未運(yùn)用酶的固定化技術(shù)，因?yàn)槊肝垂潭ㄔ诓蝗苡谒妮d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(shí)間比不加酶的丙組短，加酶可去污，而酶需要適宜溫度。通過(guò)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(zhuān)一性。80 的高溫使酶失活，3組洗滌效果沒(méi)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(méi)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(jìn)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(lèi)對(duì)化石燃料的消耗?？茖W(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(shí)，選擇培養(yǎng)基中添加的植物油為微生物生長(zhǎng)提供 ，培養(yǎng)基滅菌采用的最適方法是 法。(3)測(cè)定培養(yǎng)液中微生物數(shù)量，可選用 法直接計(jì)數(shù)；從微生物M分離提取的脂肪酶通常需要檢測(cè) ，以確定其應(yīng)用價(jià)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(jì)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(qiáng)的植物油的提取。(2)篩選產(chǎn)脂肪酶的微生物M時(shí)，選擇培養(yǎng)基中添加的植物油為微生物生長(zhǎng)提供碳源，這樣不能產(chǎn)脂肪酶的微生物就無(wú)法利用植物油，將不能在該培養(yǎng)基上存活下來(lái)，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(lái)；培養(yǎng)基滅菌的最適方法是高壓蒸汽滅菌法。(3)測(cè)定培養(yǎng)液中微生物的數(shù)量可分為直接計(jì)數(shù)法和間接計(jì)算法，直接計(jì)數(shù)法常用的是顯微鏡直接計(jì)數(shù)
12、法；從微生物M中提取的脂肪酶應(yīng)檢測(cè)其活性，這樣才能保證酶發(fā)揮作用，確保具有利用價(jià)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(duì)環(huán)境的污染。(4)PCR技術(shù)是一種體外擴(kuò)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(duì)加酶洗衣粉影響的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法不正確的是( )A應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛袑?shí)際氣溫變化來(lái)確定水溫B可選擇洗滌不同污漬的白布作對(duì)照C選擇水溫應(yīng)考慮衣物的承受能力D選擇洗衣粉時(shí)應(yīng)考慮洗滌成本B5.下列說(shuō)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(lèi)酶的總稱(chēng) D溫度過(guò)高或過(guò)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(lèi)。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(qiáng)度)，則下列的實(shí)驗(yàn)中哪項(xiàng)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(shuō)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(lèi)：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶 C溫度、酸堿度都會(huì)影響酶的活性 D普通洗衣粉只是缺少酶，不會(huì)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?yàn)橄匆路郾旧頌閴A性，會(huì)導(dǎo)致酶失活，必須對(duì)酶先進(jìn)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(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化。BC
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(zhuān)版）
