高考歷史總復(fù)習 專題三 酶的應(yīng)用課件 新人教版選修1

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1、專題三酶的應(yīng)用專題三酶的應(yīng)用選修1知識內(nèi)容知識內(nèi)容考綱要求考綱要求1.酶的存在與簡單制作方法酶的存在與簡單制作方法實驗與探究實驗與探究2.酶活性測定的一般原理和方法酶活性測定的一般原理和方法3.酶在食品制作和洗滌等方面的應(yīng)用酶在食品制作和洗滌等方面的應(yīng)用4.制備和應(yīng)用固定化酶制備和應(yīng)用固定化酶知識點一：酶的應(yīng)用1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用(1)果膠酶的組成及作用果膠酶包括 、 和果膠酯酶，能使果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，瓦解 和胞間層。多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶果膠分解酶果膠分解酶植物細胞壁植物細胞壁(2)酶的活性及影響酶活性的因素酶的活性：指酶催化一定化學反應(yīng)的能力，可用 來表示。影響

2、酶活性的因素：溫度、pH和 等條件都會影響酶的活性。2酶在洗滌等方面的應(yīng)用(1)加酶洗衣粉和酶制劑加酶洗衣粉是指含有 的洗衣粉，常用酶制劑有四類： 、脂肪酶、 和纖維素酶。反應(yīng)速度反應(yīng)速度酶的抑制劑酶的抑制劑酶制劑酶制劑蛋白酶蛋白酶 淀粉酶淀粉酶(2)加酶洗衣粉的去污機理填表種類種類洗滌原理洗滌原理洗滌的物質(zhì)種類洗滌的物質(zhì)種類蛋白酶蛋白酶氨基酸氨基酸血漬、奶漬及各種食血漬、奶漬及各種食品類的蛋白質(zhì)污垢品類的蛋白質(zhì)污垢脂肪酶脂肪酶 脂肪脂肪 _食品的油漬、人體皮食品的油漬、人體皮脂、口紅脂、口紅淀粉酶淀粉酶淀粉淀粉 來自面條、巧克力等來自面條、巧克力等的污垢的污垢纖維素纖維素酶酶使使 的結(jié)構(gòu)變得

3、蓬松，的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入到纖維深處的塵從而使?jié)B入到纖維深處的塵土和污垢能夠與洗衣粉充分土和污垢能夠與洗衣粉充分接觸，達到更好的去污效果接觸，達到更好的去污效果棉紡織品的表面浮毛棉紡織品的表面浮毛蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)小分子肽小分子肽甘油甘油脂肪酸脂肪酸麥芽糖麥芽糖葡萄糖葡萄糖纖維纖維1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的應(yīng)用(1)探究影響果膠酶活性因素實驗的分析實驗原則：遵循單一變量原則、對照原則，嚴格控制變量，盡量減少無關(guān)變量的影響。實驗原理：果膠酶活性受溫度、pH或酶抑制劑的影響，在最適溫度或pH時，其活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都與果膠酶的活性大小成正相關(guān)。(2)三個實驗的變量分析實驗名稱實驗名稱

4、(目的目的)自變量自變量因變量因變量注意事項注意事項探究溫度對果膠探究溫度對果膠酶活性的影響酶活性的影響溫度溫度果汁量果汁量(澄澄清度清度)底物和酶在混合時的溫度是相底物和酶在混合時的溫度是相同的同的溫度梯度越小，實驗結(jié)果溫度梯度越小，實驗結(jié)果越精確越精確蘋果泥和果膠酶用量在蘋果泥和果膠酶用量在各個試管應(yīng)相同各個試管應(yīng)相同pH應(yīng)為最適應(yīng)為最適pH探究探究pH對果膠對果膠酶活性的影響酶活性的影響pH果汁量果汁量(澄澄清度清度)溫度應(yīng)為最適溫度溫度應(yīng)為最適溫度pH梯度梯度可用可用NaOH和鹽酸調(diào)節(jié)和鹽酸調(diào)節(jié)用玻璃用玻璃棒攪拌使反應(yīng)充分進行棒攪拌使反應(yīng)充分進行探究果膠酶的用探究果膠酶的用量量果膠酶果

5、膠酶的用量的用量果汁量果汁量(澄澄清度清度)制備蘋果勻漿后迅速加熱，使制備蘋果勻漿后迅速加熱，使蘋果漿中果膠酶變性蘋果漿中果膠酶變性溫度、溫度、pH應(yīng)為最適且保持不變應(yīng)為最適且保持不變2.探究加酶洗衣粉的洗滌效果(1)實驗變量的控制實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康淖宰兞康目刂谱宰兞康目刂票容^普通洗衣粉與加酶洗衣粉的比較普通洗衣粉與加酶洗衣粉的洗滌效果洗滌效果洗衣粉的種類洗衣粉的種類探究加酶洗衣粉的最適溫度探究加酶洗衣粉的最適溫度水溫水溫(水溫梯度比較小水溫梯度比較小)不同種類加酶洗衣粉的洗滌效果不同種類加酶洗衣粉的洗滌效果加酶洗衣粉種類加酶洗衣粉種類(2)影響洗滌效果的因素酶制劑的種類、污物的類型、水溫、水量

6、、水質(zhì)、衣物的質(zhì)料、衣物的大小、洗衣粉的用量、浸泡時間、洗滌時間等。(3)使用時的注意事項溫度對酶制劑影響較大，溫度低，酶的活性受到抑制，不能充分發(fā)揮作用；溫度高，酶變性失活，溫度以4060為宜。酶制劑有極強的選擇性，應(yīng)根據(jù)不同的污垢選用不同的酶。加酶洗衣粉不宜長期儲存，一般儲存期為半年，超過一年酶的活性顯著下降。酶在強酸、強堿中活性降低以至失活，所以加酶洗衣粉不能與強酸、強堿同用。解析：在探究果膠酶的用量實驗中，參照研究溫度和pH對酶活性的影響實驗，采用梯度測定法，只是將原實驗中的pH梯度和溫度梯度改成酶的用量梯度而已，基本實驗思路不變，即A正確；植物、霉菌、酵母菌和細菌在其生活過程中，都會

7、發(fā)生分解果膠的過程，因此，它們都可產(chǎn)生果膠酶，故B正確；在制作果汁過程中，由于果膠、纖維素的存在，影響榨出的果汁量及果汁的透明度，加入纖維素酶和果膠酶后，果汁榨出量及透明度均有提高，即D正確；在使用梯度測定酶的用量及活性時，可以通過榨出的蘋果汁的體積大小來判斷，因此C錯誤。答案：C2下列對“探究某種加酶洗衣粉使用的最適溫度”的說法，最合理的是()A加酶洗衣粉在30的水中洗滌效果不如45時好，說明45為最適溫度B在不同溫度的水中，加入相同的污物及不等量的洗衣粉，看哪種效果好C取一系列不同溫度、其他條件相同的水，加入等量相同的污物及等量相同的加酶洗衣粉，看哪一個溫度下洗衣粉的洗滌效果最好D將加酶洗

8、衣粉與普通洗衣粉分別加入37的水中洗滌同樣的污物，發(fā)現(xiàn)加酶洗衣粉效果好，說明加酶洗衣粉的最適溫度為37解析：要探究加酶洗衣粉的最佳洗滌溫度，需要設(shè)計具有溫度梯度的變量。自變量只能有溫度一個，洗衣粉的用量、種類等都屬于無關(guān)變量，而無關(guān)變量的控制要相同且適宜。答案：C知識點二：酶的固定化技術(shù)固定化酶反應(yīng)柱：酶固定在一種 載體上，再將這些酶顆粒裝到柱內(nèi)，柱子底端裝上分布著許多小孔的 ，酶顆粒無法通過小孔，而反應(yīng)溶液卻能自由出入。生產(chǎn)過程：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，與固定化葡萄糖異構(gòu)酶接觸，轉(zhuǎn)化成果糖，從反應(yīng)柱 流出。反應(yīng)柱優(yōu)點：能連續(xù)使用半年，大大降低了 ，提高了果糖的產(chǎn)

9、量和質(zhì)量。顆粒狀顆粒狀篩板篩板上端上端下端下端生產(chǎn)成本生產(chǎn)成本2固定化細胞技術(shù)(1)概念：固定化酶和固定化細胞是利用物理或化學的方法將酶或細胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)。(2)方法包埋法：將酶或細胞包埋在 的細微網(wǎng)格里?；瘜W結(jié)合法：將酶分子或細胞相互結(jié)合。或?qū)⑵浣Y(jié)合到 上。物理吸附法：將酶吸附到載體表面。多孔載體多孔載體載體載體(3)固定化細胞優(yōu)點：與固定化酶相比，制備成本更低，操作更容易，酶的活性高且穩(wěn)定。(4)應(yīng)用：固定化酵母細胞發(fā)酵、固定化乳糖酶制備乳糖等。1固定化酶和固定化細胞技術(shù)(1)概念：利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)。(2)方法及適用對象一般來講，酶更適合用化學結(jié)

10、合和物理吸附法固定化，而細胞多采用包埋法固定化，這是因為個大的細胞難以被吸附或結(jié)合，而個小的酶則易從包埋材料中漏出。2固定化酶與固定化細胞的比較固定化酶固定化酶固定化細胞固定化細胞固定酶的固定酶的種類種類一種一種一系列一系列適用方法適用方法化學結(jié)合法、物理吸附法化學結(jié)合法、物理吸附法包埋法包埋法特特點點優(yōu)點優(yōu)點酶與反應(yīng)物結(jié)合，又與產(chǎn)物酶與反應(yīng)物結(jié)合，又與產(chǎn)物分離，固定在載體上的酶可分離，固定在載體上的酶可反復(fù)利用反復(fù)利用成本低，操作更成本低，操作更容易容易缺點缺點一種酶只能催化一種或一類一種酶只能催化一種或一類化學反應(yīng)化學反應(yīng)可能導(dǎo)致反應(yīng)效可能導(dǎo)致反應(yīng)效果下降果下降實例實例固定化葡萄糖異構(gòu)酶固

11、定化葡萄糖異構(gòu)酶固定化酵母細胞固定化酵母細胞3細胞固定化技術(shù)與酶固定化技術(shù)相比，所具備的特點是()A成本更低、操作更容易、不能連續(xù)性生產(chǎn)B成本更高、操作更難、不能連續(xù)性生產(chǎn)C成本更低、操作更容易、能連續(xù)性生產(chǎn)D成本更低、操作更難、能連續(xù)性生產(chǎn)解析：固定化細胞操作更容易，對酶活性影響更小，且能更新，容易回收，可連續(xù)性生產(chǎn)，成本自然更低。答案：C4關(guān)于固定化酶技術(shù)的說法正確的是()A固定化酶技術(shù)就是固定反應(yīng)物，將酶依附著載體圍繞反應(yīng)物旋轉(zhuǎn)的技術(shù)B固定化酶的優(yōu)勢在于能催化一系列的酶促反應(yīng)C固定化酶中的酶無法重復(fù)利用D固定化酶是將酶固定在一定空間的技術(shù)解析：固定化酶是指通過物理或化學的方法，將酶固定在

12、一定空間內(nèi)的技術(shù)。因此，固定化酶技術(shù)固定的不是反應(yīng)物而是酶。被固定的只是一種酶，所以不能催化一系列的酶促反應(yīng)，但固定的酶可以重復(fù)利用。答案：D (2012廣東高考)食品種類多，酸堿度范圍廣。生物興趣小組擬探究在食品生產(chǎn)中應(yīng)用范圍較廣的蛋白酶，查閱相關(guān)文獻，得知：(1)pH對不同蛋白酶的活力影響有差異。據(jù)圖可知，_更適宜作為食品添加劑，理由是_。蛋白酶的活力可用_的量來表示。(2)該蛋白酶的提取工藝流程如下：興趣小組分別對酶保護劑濃度、提取液pH進行了探究實驗。結(jié)果顯示，酶保護劑濃度在0.020.06 mol/L范圍內(nèi)，酶活力較高；提取液pH在6.08.0范圍內(nèi)，酶活力較高。他們認為，要進一步提

13、高粗酶制劑的酶活力，以達到最佳提取效果，還需對酶保護劑濃度和提取液pH進行優(yōu)化，并確定以此為探究課題。請擬定該課題名稱，設(shè)計實驗結(jié)果記錄表。解析：本題主要考查pH等外因?qū)γ富盍Φ挠绊懸约懊富盍Φ膶嶒炋骄糠椒ā?1)通過分析pH對三種蛋白酶的影響可知，在pH為49范圍內(nèi)木瓜蛋白酶的活力較高且維持穩(wěn)定，所以木瓜蛋白酶更適宜作為食品添加劑，酶的活力常用反應(yīng)物的消耗量或生成物的產(chǎn)生量來表示。(2)根據(jù)題意知，由于酶保護劑濃度和提取液pH都會影響酶的活力，所以為進一步提高粗酶制劑的酶活力，應(yīng)該通過實驗探究酶活力最高時酶保護劑濃度及提取液pH的大小。該實驗的自變量是酶保護劑濃度及提取液pH的大小，因變量是

14、酶活力，據(jù)此繪制出相關(guān)表格即可。答案：(1)木瓜蛋白酶在pH49范圍內(nèi)，木瓜蛋白酶的活力高、穩(wěn)定單位時間內(nèi)產(chǎn)物增加(單位時間內(nèi)反應(yīng)底物減少)(2)課題名稱：探究酶保護劑濃度和提取液pH對木瓜蛋白酶提取效果的影響實驗結(jié)果記錄表酶活力(單位：U)酶保護劑酶保護劑(mol/L)0.020.040.06提取液提取液pH6.07.08.0酶活力測定的一般原理和方法(1)酶活力的含義：酶的活性是指酶催化一定化學反應(yīng)的能力。(2)酶活力測定的一般原理和方法：酶的活力通常以單位時間內(nèi)底物的消耗量或者在單位時間內(nèi)產(chǎn)物的生成量來表示。例如，通過測定單位時間內(nèi)麥芽糖的生成量來檢測淀粉酶的活力。由于麥芽糖與3,5二硝

15、基水楊酸試劑反應(yīng)，能生成黃褐色產(chǎn)物，利用分光光度法進行比色，可以測出麥芽糖的生成量。另外，還可以通過測定單位時間內(nèi)淀粉的消耗量來檢測淀粉酶的活力。 (2012江蘇高考)下列關(guān)于酶和固定化酵母細胞的研究與應(yīng)用的敘述，錯誤的是A從酶的固定方式看，吸附法比化學結(jié)合法對酶活性影響小B作為消化酶使用時，蛋白酶制劑以口服方式給藥C尿糖試紙含有固定化的葡萄糖酶和過氧化氫酶，可以反復(fù)使用D將海藻酸鈉凝膠珠用無菌水沖洗，目的是洗去CaCl2和雜菌解析：酶的固定方法通常有化學結(jié)合和物理吸附，前者可能引起酶分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而改變酶的活性，后者則不會，故A正確；消化酶在消化道中起作用，故B正確；尿糖試紙是用來鑒定尿液

16、中是否含有葡萄糖的，只能利用一次，故C錯誤；將溶化后的海藻酸鈉液冷卻至室溫，加入已活化的酵母細胞充分攪拌混合均勻后移至注射器中，然后以恒定速度緩慢滴加至CaCl2中而形成凝膠珠，再用無菌水沖洗23次，所以無菌水沖洗的目的是洗去CaCl2和雜菌，故D正確。答案：C (1)通常情況下，酶都是在水溶液中與底物進行反應(yīng)，因此酶在反應(yīng)系統(tǒng)中是與底物、產(chǎn)物混合在一起的，反應(yīng)結(jié)束后，即使酶仍具有較高活力，也很難回收，同時給產(chǎn)品進一步純化帶來了困難。(2)一般來說，酶更適合采用化學結(jié)合和物理吸附法固定化，而細胞多采用包埋法固定化。這是因為細胞個大，而酶分子很??；個大的細胞難以被吸附或結(jié)合，而個小的酶容易從包埋

17、材料中漏出。(3)固定化細胞仍能進行正常的生長、繁殖和代謝，可以像游離的細胞一樣用于發(fā)酵生產(chǎn)。 1(2012江蘇高考)下列關(guān)于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”的敘述，合理的是()A先用熱水溶解洗衣粉，再將水溫調(diào)節(jié)到最適溫度B實驗的觀察指標可以是相同洗滌時間內(nèi)污漬的殘留程度C相同pH時加酶洗衣粉洗滌效果好于普通洗衣粉D衣物質(zhì)地和洗衣粉用量不會影響實驗結(jié)果解析：本題考查探究加酶洗衣粉的洗滌效果實驗的基本知識。本實驗的自變量是洗衣粉的種類，因變量是洗滌效果，無關(guān)變量有溫度、pH、衣物質(zhì)地(因為酶具有專一性)、洗衣粉的用量等，探究實驗中除自變量外應(yīng)給予相同且適宜的其他條件，才能排除無關(guān)變量對實

18、驗結(jié)果的干擾，根據(jù)上述分析，符合題意的是B，熱水溶解洗衣粉可能使酶失活，只有適宜pH條件中加酶洗衣粉才有好的洗滌效果，故、A、C、D均不符合題意。答案：B2(2011江蘇高考)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與純化C棉織物不能使用添加纖維素酶的洗衣粉進行洗滌D多酶片中的胃蛋白酶位于片劑的核心層解析：酸解法不能用于酶的分離與純化，棉織物可以使用添加纖維素酶的洗衣粉洗滌，纖維素酶雖不能直接去除衣物上的污垢，但能使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入到纖維深處的塵土和污垢能夠與洗滌劑充分接觸，使洗滌劑的去污效果更好

19、。多酶片中的胃蛋白酶應(yīng)位于片劑的最表層。答案：A3(2010江蘇高考)(多選)下圖1表示制備固定化酵母細胞的有關(guān)操作，圖2是利用固定化酵母細胞進行酒精發(fā)酵的示意圖，下列敘述正確的是()A剛?cè)芑暮Ｔ逅徕c應(yīng)迅速與活化的酵母菌混合制備混合液B圖1中X溶液為CaCl2溶液，其作用是使海藻酸鈉形成凝膠珠C圖2發(fā)酵過程中攪拌的目的是為了使培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸D圖1中制備的凝膠珠用蒸餾水洗滌后再轉(zhuǎn)移到圖2裝置中解析：剛?cè)芑暮Ｔ逅徕c應(yīng)冷卻后再與酵母菌混合，否則溫度過高會導(dǎo)致酵母菌死亡。答案：BCD某研究性學習小組為探究該洗衣粉中酶的催化作用的最適溫度，設(shè)計了如下裝置進行實驗，并將結(jié)果用下列曲線圖A、B表

20、示。請回答以下問題：(1)由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適宜溫度為_。(2)在0和75時，酶的催化效率基本都降為零。但當溫度再度回到45時，后者酶的催化能力已不能恢復(fù)，這是因為_。(3)使用加酶洗衣粉替代含磷洗衣粉，有利于保護環(huán)境。這是因為_。(4)在實際生產(chǎn)中，酶很難回收，不能再次利用，增加了成本。為了節(jié)約成本，可采用 _ 技術(shù)，最好選用 _ 或 _ 方法進行。解析：探究洗衣粉中酶的催化作用的最適溫度，要設(shè)置溫度梯度，比較各溫度條件下酶的催化效果，可通過觀察膠片上的蛋白膜存在時間的長短來判斷。使用加酶洗衣粉替代含磷洗衣粉，洗衣粉中的酶本身無毒，且含量少，又能被微生物完全降解，對環(huán)境無污染，有利于保護環(huán)境。在實際生產(chǎn)中，為使酶能被重復(fù)利用，可通過化學結(jié)合法或物理吸附法將酶進行固定化處理。答案：(1)45(2)高溫條件下酶的結(jié)構(gòu)已遭破壞(或酶的活性已喪失)(3)洗衣粉中的酶本身無毒，且含量少，又能被微生物完全降解，對環(huán)境無污染(4)固定化酶化學結(jié)合法物理吸附法