《高考生物總復習 專題10 生物技術實踐 第32講 酶的應用課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考生物總復習 專題10 生物技術實踐 第32講 酶的應用課件（27頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第32講酶的應用講酶的應用加試題組加試題組考點考點1果汁中的果膠和果膠酶果汁中的果膠和果膠酶1.生產(chǎn)果汁時，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁量。回答生產(chǎn)果汁時，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁量。回答下列相關問題：下列相關問題：（1）某同學用三種來源的果膠酶進行三組實驗，各組實驗）某同學用三種來源的果膠酶進行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，測定各組的出汁量，除酶的來源不同外，其他條件都相同，測定各組的出汁量，據(jù)此計算各組果膠酶活性的平均值并進行比較。這一實驗的據(jù)此計算各組果膠酶活性的平均值并進行比較。這一實驗的目的是目的是_。（2）現(xiàn)有一種新分離出來的果膠酶，為探究其最適
2、溫度，某）現(xiàn)有一種新分離出來的果膠酶，為探究其最適溫度，某同學設計了如下實驗：取試管同學設計了如下實驗：取試管16支，分別加入等量的果泥、果支，分別加入等量的果泥、果膠酶、緩沖液，混勻，平均分為膠酶、緩沖液，混勻，平均分為4組，分別置于組，分別置于0 、5 、10 、40 下保溫相同時間，然后，測定各試管中的出汁量下保溫相同時間，然后，測定各試管中的出汁量并計算各組出汁量平均值。該實驗溫度設置的不足之處有并計算各組出汁量平均值。該實驗溫度設置的不足之處有_和和_。（3）某同學?。┠惩瑢W取5組試管（組試管（AE）分別加入等量的同種果泥，）分別加入等量的同種果泥，在在A、B、C、D 4個實驗組的試
3、管中分別加入等量的緩沖液和個實驗組的試管中分別加入等量的緩沖液和不同量的同種果膠酶，然后，補充蒸餾水使不同量的同種果膠酶，然后，補充蒸餾水使4組試管內(nèi)液體體組試管內(nèi)液體體積相同，積相同，E組加入蒸餾水使試管中液體體積與實驗組相同。將組加入蒸餾水使試管中液體體積與實驗組相同。將5組試管置于適宜溫度下保溫一定時間后，測定各組的出汁量。組試管置于適宜溫度下保溫一定時間后，測定各組的出汁量。通過通過AD組實驗可比較不同實驗組出汁量的差異。本實驗中，組實驗可比較不同實驗組出汁量的差異。本實驗中，若要檢測加入酶的量等于若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同時的出而其他條件均與實驗組相同時的出汁量
4、，汁量，E組設計組設計（填（填“能能”或或“不能不能”）達到目的，）達到目的，其原因是其原因是_。解析解析（1）利用不同來源的果膠酶處理果泥，檢測各組出汁）利用不同來源的果膠酶處理果泥，檢測各組出汁量。據(jù)此可以比較不同來源的果膠酶的活性大小。（量。據(jù)此可以比較不同來源的果膠酶的活性大小。（2）探究）探究果膠酶的最適溫度時，一般在果膠酶的最適溫度時，一般在2070 范圍內(nèi)，每隔范圍內(nèi)，每隔5 進行進行梯度設計。顯然題中溫度設置過低，溫度梯度設置不均。梯度設計。顯然題中溫度設置過低，溫度梯度設置不均。（3）本實驗的目的是檢測不同量的同種果膠酶下的出汁量的本實驗的目的是檢測不同量的同種果膠酶下的出汁
5、量的差異，為保證單一變量，差異，為保證單一變量，AE組都應加入等量緩沖溶液。組都應加入等量緩沖溶液。答案答案（1）比較不同來源果膠酶的活性（其他合理答案也可）比較不同來源果膠酶的活性（其他合理答案也可）（2）溫度范圍設置不合理溫度梯度設置不合理（其他合理）溫度范圍設置不合理溫度梯度設置不合理（其他合理答案也可）答案也可）（3）不能未加入緩沖液（其他合理答案也可）不能未加入緩沖液（其他合理答案也可）2.下列是有關酶的應用問題，請分析回答。下列是有關酶的應用問題，請分析回答。工業(yè)生產(chǎn)果汁時，常常利用果膠酶破除果肉細胞壁來提高出工業(yè)生產(chǎn)果汁時，常常利用果膠酶破除果肉細胞壁來提高出汁率，為研究溫度對果
6、膠酶活性的影響，某學生設計了如下汁率，為研究溫度對果膠酶活性的影響，某學生設計了如下實驗：實驗：將果膠酶與蘋果泥分裝于不同試管，在將果膠酶與蘋果泥分裝于不同試管，在10 水浴中恒溫水浴中恒溫處理處理10 min（如圖（如圖A）。）。將步驟將步驟處理后的果膠酶和蘋果泥混合，再次在處理后的果膠酶和蘋果泥混合，再次在10 水水浴中恒溫處理浴中恒溫處理10 min（如圖（如圖B）。）。將步驟將步驟處理后的混合物過濾，收集濾液，測量果汁量處理后的混合物過濾，收集濾液，測量果汁量（如圖（如圖C）。）。在不同溫度條件下重復以上實驗步驟，并記錄果汁量，結果在不同溫度條件下重復以上實驗步驟，并記錄果汁量，結果如
7、下表：如下表：溫度溫度/1020304050607080果汁量果汁量/mL813152515121110根據(jù)上述實驗，請分析回答下列問題：根據(jù)上述實驗，請分析回答下列問題：（1）果膠酶能破除細胞壁，是因為果膠酶可以促進細胞壁中）果膠酶能破除細胞壁，是因為果膠酶可以促進細胞壁中果膠的水解，產(chǎn)物是果膠的水解，產(chǎn)物是_。（2）實驗結果表明，當溫度為）實驗結果表明，當溫度為附近時，果汁量最多，附近時，果汁量最多，此時果膠酶的活性此時果膠酶的活性。（3）為什么該實驗能夠通過測定過濾出的蘋果汁的體積大?。槭裁丛搶嶒災軌蛲ㄟ^測定過濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的高低？來判斷果膠酶活性的高低？_。（
8、4）果膠酶作用于一定量的某種物質（底物），保持溫度、）果膠酶作用于一定量的某種物質（底物），保持溫度、pH在最適值，生成物量與反應時間的關系如圖：在在最適值，生成物量與反應時間的關系如圖：在35 min后曲后曲線變成水平是因為線變成水平是因為_。若增加果膠酶濃度，其他條件不變，請在圖中畫出生成物量變?nèi)粼黾庸z酶濃度，其他條件不變，請在圖中畫出生成物量變化的示意曲線?；氖疽馇€。解析解析從實驗數(shù)據(jù)分析：在從實驗數(shù)據(jù)分析：在40 附近時，果汁量最多，說明此附近時，果汁量最多，說明此時的果膠酶催化活性最高。因為底物的量是一定的，所以底物時的果膠酶催化活性最高。因為底物的量是一定的，所以底物消耗完時
9、，生成物的量達到最大值，其后不再發(fā)生變化；增加消耗完時，生成物的量達到最大值，其后不再發(fā)生變化；增加酶的濃度可以使反應更快地達到平衡點，即更早結束，但生成酶的濃度可以使反應更快地達到平衡點，即更早結束，但生成物的總量不會發(fā)生變化。物的總量不會發(fā)生變化。答案答案（1）半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯（）半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯（2）40 最高最高（3）果膠酶將果膠分解為小分子物質，小分子物質可以通過）果膠酶將果膠分解為小分子物質，小分子物質可以通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反映了果膠酶催化分解果膠的能濾紙，因此蘋果汁的體積大小反映了果膠酶催化分解果膠的能力力（4）底物消耗完畢如圖）底物消耗完畢如圖備
10、考備查備考備查1.果膠及果膠酶果膠及果膠酶半乳糖醛酸半乳糖醛酸果膠果膠果膠酶果膠酶（1）組成）組成：_和和半乳糖醛酸甲酯半乳糖醛酸甲酯（2）作用）作用：_的的主要主要成分；將植物細胞粘合在一成分；將植物細胞粘合在一起，去掉果膠會使植物組織起，去掉果膠會使植物組織變得變得_（3）鑒別：不溶）鑒別：不溶于于_（1）來源：黑曲霉、蘋果青）來源：黑曲霉、蘋果青霉霉（2）組成：是分解果膠的一）組成：是分解果膠的一類酶的總稱，主要包括果膠酶類酶的總稱，主要包括果膠酶和和_（3）作用：水解果膠、瓦解）作用：水解果膠、瓦解植物細胞的細胞壁和胞間層植物細胞的細胞壁和胞間層細胞壁細胞壁松散松散乙醇乙醇果膠甲酯酶果
11、膠甲酯酶2.探究利用蘋果或山楂勻漿制作果汁的最佳條件的實驗探究利用蘋果或山楂勻漿制作果汁的最佳條件的實驗（1）實驗原理）實驗原理果膠酶的活性受溫度（或果膠酶的活性受溫度（或pH）的影響，處于）的影響，處于_（或（或pH）時活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度與果）時活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的膠酶的 成正比。成正比。果膠不溶于乙醇。果膠不溶于乙醇。果膠酶、果膠甲酯酶果膠酶、果膠甲酯酶最適溫度最適溫度活性大小活性大?。?）實驗流程設計）實驗流程設計（3）實驗結論：果膠酶能分解果膠，提高果汁的澄清度。）實驗結論：果膠酶能分解果膠，提高果汁的澄清度。溫馨提示溫馨提示1.制作果汁實驗
12、的注意事項制作果汁實驗的注意事項（1）與其他工業(yè)用酶基本相同，果膠酶的適宜溫度范圍也）與其他工業(yè)用酶基本相同，果膠酶的適宜溫度范圍也比較寬，因此，可以選用比較寬，因此，可以選用10 作為溫度梯度，設置的具體作為溫度梯度，設置的具體溫度為溫度為10 、20 、30 、40 、50 和和60 等，也可等，也可以嘗試以以嘗試以5 作為溫度梯度。作為溫度梯度。（2）蘋果、橙子和葡萄等水果都可以作為反應物，水果不）蘋果、橙子和葡萄等水果都可以作為反應物，水果不用去皮。如用蘋果作為原材料，一般可按每個中等大小的蘋用去皮。如用蘋果作為原材料，一般可按每個中等大小的蘋果加水果加水100200 mL的比例進行攪
13、拌，獲得稀的蘋果泥。的比例進行攪拌，獲得稀的蘋果泥。（3）果泥的用量可以采用）果泥的用量可以采用5 mL左右，果膠酶的用量可采用左右，果膠酶的用量可采用質量濃度為質量濃度為2%的果膠酶溶液的果膠酶溶液2 mL。（4）水浴時間可以為）水浴時間可以為2030 min。（5）過濾果汁時，漏斗中應放置濾紙。）過濾果汁時，漏斗中應放置濾紙。2.影響果汁產(chǎn)量的物質及處理方法影響果汁產(chǎn)量的物質及處理方法（1）影響果汁產(chǎn)量的物質）影響果汁產(chǎn)量的物質纖維素和果膠的存在使制作果汁時出現(xiàn)兩個問題：一是果肉纖維素和果膠的存在使制作果汁時出現(xiàn)兩個問題：一是果肉的出汁率低，耗時長；二是榨取的果汁渾濁、黏度高、容易的出汁率
14、低，耗時長；二是榨取的果汁渾濁、黏度高、容易發(fā)生沉淀。發(fā)生沉淀。（2）處理方法）處理方法酶解法酶解法 組成組成本質本質作用作用果膠酶果膠酶果膠酶、果果膠酶、果膠甲酯酶膠甲酯酶蛋白質蛋白質催化果膠水解為可溶性半乳催化果膠水解為可溶性半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯三個實驗的變量分析三個實驗的變量分析實驗名稱實驗名稱（目的目的）自變量自變量因變量因變量注意注意事事項項探究溫度探究溫度對果膠對果膠酶酶活性的影活性的影響響溫度溫度果果汁汁量量（澄（澄清度清度）底物和底物和酶酶在混合時的溫度是在混合時的溫度是相同的相同的溫度溫度梯梯度越小，實驗結果越度越小，實驗結果越精確精確蘋蘋果果泥泥
15、和果膠和果膠酶酶用量在各個用量在各個試管應相同試管應相同pH應為最適應為最適pH探究探究p H對對果膠果膠酶酶活性活性的影響的影響pH果果汁汁量量（澄（澄清度清度）溫度應為最適溫度溫度應為最適溫度pH梯梯度可用度可用NaOH和鹽酸和鹽酸調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)用玻用玻璃棒攪拌璃棒攪拌使反應使反應充充分分進行進行探究果膠探究果膠酶酶的用量的用量果膠果膠酶酶的用量的用量果果汁汁量量（澄（澄清度清度）制備制備蘋蘋果果勻漿勻漿后迅速加后迅速加熱熱，使使蘋蘋果果勻漿勻漿中果膠中果膠酶酶變性變性溫度、溫度、pH應為最適且保持應為最適且保持不變不變加試題組加試題組考點考點2-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測淀粉酶的固定化
16、及淀粉水解作用的檢測1.（2017金華十校聯(lián)考）金華十校聯(lián)考）回答下列問題：回答下列問題：請回答與請回答與“固定化酶固定化酶”實驗有關的問題：實驗有關的問題：（1）淀粉酶可以通過培養(yǎng)枯草桿菌來生產(chǎn)，淀粉酶可以通過培養(yǎng)枯草桿菌來生產(chǎn)，是是篩選高表達量菌株的最簡便方法之一。篩選出的菌株在發(fā)酵篩選高表達量菌株的最簡便方法之一。篩選出的菌株在發(fā)酵生產(chǎn)之前還需利用生產(chǎn)之前還需利用培養(yǎng)基進行擴大培養(yǎng)。培養(yǎng)基進行擴大培養(yǎng)。（2）利用物理或化學的方法將）利用物理或化學的方法將淀粉酶固定后，成為淀粉酶固定后，成為且又有酶活性的制劑。若用吸附法固定時，在裝柱后需要用且又有酶活性的制劑。若用吸附法固定時，在裝柱后需
17、要用緩慢沖洗，直至流出液不使淀粉碘混合液發(fā)生緩慢沖洗，直至流出液不使淀粉碘混合液發(fā)生為止。為止。（3）將淀粉溶液以一定流速從反應柱上端滴入，再在下端接）將淀粉溶液以一定流速從反應柱上端滴入，再在下端接取少量流出液進行取少量流出液進行KII2顏色測試，結果不呈現(xiàn)紅色。對此現(xiàn)顏色測試，結果不呈現(xiàn)紅色。對此現(xiàn)象的解釋錯誤的是象的解釋錯誤的是（A.反應柱中沒有反應柱中沒有淀粉酶被固淀粉酶被固定定 B.流速過快淀粉未被水解流速過快淀粉未被水解C.接取的流出液是蒸餾水接取的流出液是蒸餾水 D.流流速過慢淀粉被水解成葡萄糖）速過慢淀粉被水解成葡萄糖）答案答案（1）單菌落分離液體（）單菌落分離液體（2）不溶于
18、水）不溶于水10倍體積蒸倍體積蒸餾水褪色（餾水褪色（3）D2.（2015衢州模擬）衢州模擬）果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，常用果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，常用于果汁的生產(chǎn)。于果汁的生產(chǎn)。（1）果膠酶用于果汁生產(chǎn)，是因為它能分解果膠，可解決）果膠酶用于果汁生產(chǎn)，是因為它能分解果膠，可解決果肉出汁率低和果肉出汁率低和等問題。等問題。（2）果膠由）果膠由和和組成。組成。（3）若要檢測蘋果汁中是否還含有果膠，可取一定量的果）若要檢測蘋果汁中是否還含有果膠，可取一定量的果汁與汁與混合，若出現(xiàn)混合，若出現(xiàn)現(xiàn)象，說明果膠還沒有現(xiàn)象，說明果膠還沒有被完全分解。被完全分解。（4）下圖為某同學進行的澄清蘋果
19、汁生產(chǎn)實驗，下列相關敘）下圖為某同學進行的澄清蘋果汁生產(chǎn)實驗，下列相關敘述正確的是述正確的是。A.實驗中所用的固定化果膠酶可由某些物質吸附，吸附后的酶實驗中所用的固定化果膠酶可由某些物質吸附，吸附后的酶可永久使用可永久使用B.為防止雜菌污染，圖示裝置制作完畢后需瞬間高溫滅菌為防止雜菌污染，圖示裝置制作完畢后需瞬間高溫滅菌C.通過控制閥調(diào)節(jié)蘋果汁流出的速率，保證反應充分進行通過控制閥調(diào)節(jié)蘋果汁流出的速率，保證反應充分進行D.固定化果膠酶不可重復使用，每次生產(chǎn)前需重新裝填反應柱固定化果膠酶不可重復使用，每次生產(chǎn)前需重新裝填反應柱（5）固定化酶技術是將水溶性的酶用物理或化學的方法固定）固定化酶技術是
20、將水溶性的酶用物理或化學的方法固定在某種介質上，使酶既能與在某種介質上，使酶既能與接觸，又能與接觸，又能與分分離。離。（6）在）在“-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測”這一實這一實驗中，驗中，-淀粉酶淀粉酶固定在石英砂上，使用了下圖中的固定在石英砂上，使用了下圖中的。答案答案（1）果汁渾濁（）果汁渾濁（2）半乳糖醛酸半乳糖醛酸甲酯）半乳糖醛酸半乳糖醛酸甲酯（3）乙醇渾濁（）乙醇渾濁（4）C（5）底物（反應物）產(chǎn)物）底物（反應物）產(chǎn)物（6）備考備查備考備查1.固定化酶固定化酶含義：將水溶性的酶用物理或化學的方法固定在某種介質上，含義：將水溶性的酶用物理或化學的
21、方法固定在某種介質上，使之成為不溶于水而又有酶活性的制劑。使之成為不溶于水而又有酶活性的制劑。2.常見固定化方法及其優(yōu)缺點常見固定化方法及其優(yōu)缺點方法方法優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點吸附法吸附法適用的酶范圍廣，酶適用的酶范圍廣，酶活性高活性高酶與載體的結合力較弱，酶酶與載體的結合力較弱，酶容易脫落容易脫落偶聯(lián)法、偶聯(lián)法、交聯(lián)法交聯(lián)法結合穩(wěn)定，適用范圍結合穩(wěn)定，適用范圍廣廣制備條件不夠溫和，酶活性制備條件不夠溫和，酶活性較低較低包埋法包埋法酶活性高，穩(wěn)定性也酶活性高，穩(wěn)定性也較高較高適用范圍窄適用范圍窄3.-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測（1）-淀粉酶作用的最適條件：最
22、適淀粉酶作用的最適條件：最適pH為為5.57.5；最適溫；最適溫度為度為50 75 。（2）-淀粉酶的固定化方法：吸附法。淀粉酶的固定化方法：吸附法。（3）淀粉的水解作用：）淀粉的水解作用：（4）淀粉水解作用的檢測）淀粉水解作用的檢測將灌注了固定化將灌注了固定化-淀粉酶的注射器放在注射器架上。淀粉酶的注射器放在注射器架上。滴加淀粉溶液，使淀粉溶液以滴加淀粉溶液，使淀粉溶液以0.3 mL/min的流速過柱。的流速過柱。在流出在流出5 mL淀粉溶液后接收淀粉溶液后接收0.5 mL流出液。流出液。加入加入12滴滴KII2溶液，觀察顏色，用水稀釋溶液，觀察顏色，用水稀釋l倍后再觀倍后再觀察顏色。察顏色
23、。實驗后，用實驗后，用10倍柱體積的蒸餾水洗滌固定化柱，放置在倍柱體積的蒸餾水洗滌固定化柱，放置在4 冰箱中，幾天后重復上述實驗，看是否有相同的結果。冰箱中，幾天后重復上述實驗，看是否有相同的結果。固定化酶常用方法歸納固定化酶常用方法歸納名稱名稱原理原理圖示圖示包埋法包埋法將微生物細胞均將微生物細胞均勻地勻地包包埋埋在不在不溶于水的多溶于水的多孔孔性載體中性載體中共價偶共價偶聯(lián)法和聯(lián)法和交聯(lián)法交聯(lián)法利用利用共價共價鍵、離子鍵將鍵、離子鍵將酶酶分子分子相互結合，或將其結合到載體相互結合，或將其結合到載體上上吸附法吸附法通過物理通過物理吸附吸附作用，作用，把酶把酶固定固定在在纖維纖維素、素、瓊瓊脂糖、多脂糖、多孔孔玻玻璃璃和離子和離子交交換換樹樹脂等載體上脂等載體上
高考生物總復習 專題10 生物技術實踐 第32講 酶的應用課件
