高考生物一輪總復(fù)習(xí) 專題4 酶的研究與應(yīng)用課件（選修1）.ppt

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專題4酶的研究與應(yīng)用,一、果膠酶,果膠分解酶,霉菌,1.定義：并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱；包括多聚半乳糖醛酸酶、_____________和果膠酯酶等。2.來源：植物、________、酵母菌和細(xì)菌均能產(chǎn)生果膠酶。3.應(yīng)用：果膠酶能夠分解果膠成為可溶性的____________，瓦解植物的____________及胞間層，使榨取果汁變得更容易且,使果汁變得________。,半乳糖醛酸,細(xì)胞壁,澄清,二、加酶洗衣粉,蛋白酶,蛋白質(zhì),氨基酸,1.常用酶制劑：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶，其中應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是堿性________和堿性脂肪酶。,2.去污機(jī)制：,脂肪,纖維素,溫度,(1)堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子________水解成可溶性的________或小分子肽，使污跡容易從衣物上脫落。(2)脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能將大分子的________、淀粉和________水解為小分子物質(zhì)。3.酶制劑的特點(diǎn)：能夠耐酸、耐堿、忍受表面活性劑和較高_(dá)_______，并且通過特殊的化學(xué)物質(zhì)將酶層層包裹，與洗衣粉的其他成分隔離。,三、制備和應(yīng)用固定化酶1.固定化酶技術(shù)的產(chǎn)生：(1)酶通常對(duì)________、強(qiáng)堿、__________和有機(jī)溶劑等條,件非常敏感，容易________。,強(qiáng)酸,高溫,失活,(2)由于酶促反應(yīng)一般是在__________中進(jìn)行，酶與底物和產(chǎn)物混合在一起，很難回收利用，提高了____________。,溶液,生產(chǎn)成本,2.固定化酶與固定化細(xì)胞技術(shù)：(1)固定化酶與固定化細(xì)胞技術(shù)：利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和,物理吸附法。,包埋法,反復(fù),(2)一般來說，酶更適合采用化學(xué)結(jié)合和物理吸附法固定化，而細(xì)胞多采用________固定化。(3)固定化酶的優(yōu)點(diǎn)：使酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，還可以________利用，降低了生產(chǎn)成本。,3.利用包埋法固定化酵母細(xì)胞：(1)包埋法：將微生物細(xì)胞均勻地包埋在不溶于水的多孔性載體中。(2)常用的載體：明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和,聚丙烯酰胺等。,不溶于水,(3)載體的特點(diǎn)：____________。,[判斷正誤]1.加酶洗衣粉中常加入的酶制劑有蛋白酶、脂肪酶、淀粉,酶和纖維素酶。(,),2.使用加酶洗衣粉時(shí)，應(yīng)注意水溫、水質(zhì)等問題。(,),3.固定化酶具有既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，還,),可以反復(fù)利用的優(yōu)點(diǎn)。(答案：1.√2.√3.√,考點(diǎn)一探究果膠酶活性的影響及其最適用量1.實(shí)驗(yàn)原理：,(1)酶活力的測(cè)定：酶的活力通常以單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗,量或者在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的生成量來表示。,(2)果膠酶的活性受溫度、pH和酶抑制劑等的影響；在最適的影響因素下，果膠酶的活性最高；果汁的出汁率、澄清度與果膠酶的活性大小成正比。果膠酶的用量建立在最適的溫度和pH的基礎(chǔ)之上，此時(shí)研究的變量是果膠酶的用量，其他因素都應(yīng)保持不變。,(3)果膠在果膠酶的催化下形成半乳糖醛酸。,2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：,(1)探究果膠酶的最適溫度時(shí)，設(shè)計(jì)多個(gè)溫度梯度，其他條件應(yīng)保持一致(如pH應(yīng)保持一致，且最好是最適合的pH)，通過比較出汁率或者澄清度，確定最適合的溫度。,(2)同理，探究果膠酶的最適pH時(shí)，設(shè)計(jì)多個(gè)pH梯度，其,他條件保持一致。,(3)探究果膠酶的最適用量時(shí)，可以配制不同濃度的果膠酶溶液，也可以只配制一種濃度的果膠酶溶液，然后使用不同的體積即可；其他條件(如溫度和pH)應(yīng)保持一致且是最適合的條件。,(1)實(shí)驗(yàn)中所用的果膠酶盡量使用純酶制劑或不含抑制物,的粗酶制劑，以免影響對(duì)酶用量的估算。,(2)確定最適用量的方法：若隨著酶濃度的增加，過濾到的果汁的體積也增加，說明酶的用量不足；當(dāng)酶的濃度增加到某個(gè)值后，再增加酶的用量，過濾到的果汁的體積不再改變，說明酶的用量已經(jīng)足夠，這個(gè)值就是酶的最適用量。,◎高考探究◎,考向探究果膠酶活性的影響及其適用量,[典例](2015年海南卷)生產(chǎn)果汁時(shí)，用果膠酶處理果泥可提,高果汁的出汁率。回答下列相關(guān)問題：,(1)某同學(xué)用三種不同的果膠酶進(jìn)行三組實(shí)驗(yàn)，各組實(shí)驗(yàn)除酶的來源不同外，其他條件都相同，測(cè)定各組的出汁量，據(jù)此計(jì)算各組果膠的活性的平均值并進(jìn)行比較。這一實(shí)驗(yàn)的目的是_____________________________________________________。,(2)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(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取試管16支，分別加入等量的果泥、果膠酶，緩沖液，混勻，平均分為4組，分別置于0℃、5℃、10℃、40℃下保溫相同時(shí)間，然后，測(cè)定各試管中的出汁量并計(jì)算各組出汁量平均值。該實(shí)驗(yàn)溫度設(shè)置的不足之處有__________________和__________________。,(3)某同學(xué)取5組試管(A～E)分別加入等量的同種果泥，在A、B、C、D4個(gè)實(shí)驗(yàn)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(bǔ)充蒸餾水使4組試管內(nèi)液體體積相同；E組加入蒸餾水使試管中波體體積與實(shí)驗(yàn)組相同。將5組試管置于適宜溫度下保溫一定時(shí)間后，測(cè)定各組的出汁量。通過A～D組實(shí)驗(yàn)可比較不同實(shí)驗(yàn)組出汁量的差異。本實(shí)驗(yàn)中，若要檢測(cè)加入酶的量等于0而其他條件均與實(shí)驗(yàn)組相同時(shí)的出汁量，E組設(shè)計(jì)___________(填“能”或“不能”)達(dá)到目的，其原因是_____________________________________________。,[解析](1)根據(jù)題意可知，用三種不同的果膠酶進(jìn)行三組實(shí)驗(yàn)，各組實(shí)驗(yàn)除酶的來源不同外，其他條件都相同，據(jù)此計(jì)算各組果膠的活性的平均值并進(jìn)行比較，說明該實(shí)驗(yàn)的自變量是果膠酶的來源，因變量是果膠酶的活性，所以該實(shí)驗(yàn)的目的是探究不同來源果膠酶的活性。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可知，該實(shí)驗(yàn)是探究果膠酶的最適溫度，所以自變量是溫度，因變量是果膠酶的活性，用出汁量進(jìn)行衡量，出汁量越多則果膠酶活性越高。該實(shí)驗(yàn)方案中，溫度應(yīng)該在常溫范圍內(nèi)設(shè)置系列溫度梯度且梯度差值相等，所以4組的溫度應(yīng)分別設(shè)置為15℃、20℃、,25℃、30℃；另外探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，應(yīng)保證酶促反應(yīng)只能在設(shè)定的溫度下進(jìn)行，同一實(shí)驗(yàn)組的反應(yīng)溫度只能是一個(gè)，所以實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是將各組盛有果膠酶的試管與盛有果泥的試管分別在設(shè)定溫度下處理一定時(shí)間后再將兩支試管混合，才能保證實(shí)驗(yàn)在設(shè)定的溫度下進(jìn)行。(3)根據(jù)題意，若要檢測(cè)加入酶的量等于0而其他條件均與實(shí)驗(yàn)組相同時(shí)的出汁量，則實(shí)驗(yàn)的自變量是果膠酶的量，因變量是出汁量。對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循單一變量原則和對(duì)照原則，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)置，E組應(yīng)加入緩沖液而不是蒸餾水，才符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循單一變量原則。,[答案](1)探究不同來源果膠酶的活性,溫度梯度設(shè)置不合理(或各組的,(2)溫度范圍設(shè)置不合理酶促反應(yīng)受兩個(gè)不同溫度影響),(3)不能,E組加入蒸餾水而不是緩沖液違背了單一變量,原則,【考點(diǎn)練透】,1.果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要成分之一。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層。在果汁生產(chǎn)中應(yīng)用果膠酶可以提高出汁率和澄清度。請(qǐng)你完成以下有關(guān)果膠酶和果汁生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)課題。,實(shí)驗(yàn)用具和材料：磨漿機(jī)、燒杯、試管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、紗布、蘋果、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液、蒸餾水等。,課題一：驗(yàn)證果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用。,實(shí)驗(yàn)方法及步驟：,(1)將蘋果洗凈去皮，用磨漿機(jī)制成蘋果泥，加入適量蒸餾,水備用。,(2)取兩個(gè)100mL潔凈的燒杯，編號(hào)為1、2，按相應(yīng)程序,進(jìn)行操作，請(qǐng)把表中未填寫的內(nèi)容填上。,(3)取出兩個(gè)燒杯，同時(shí)進(jìn)行過濾。觀察(或比較)__________,______________________并記錄結(jié)果。,預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：_____________________________,______________________________________________________,__________________，說明果膠酶對(duì)果膠的水解具有催化作用。,課題二：探索果膠酶催化果膠水解適宜的pH。,(4)本課題實(shí)驗(yàn)步驟中，在完成“燒杯中分別加入蘋果泥，試管中分別注入果膠酶溶液，編號(hào)，編組”之后有下面兩種操作：,方法一：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥相混合，,再把混合液的pH分別調(diào)至4、5、6…10。,方法二：將試管中果膠酶溶液和燒杯中蘋果泥的pH分別調(diào)至4、5、6…10，再把pH相同的果膠酶溶液和蘋果泥相混合。哪一種方法更科學(xué)？________，請(qǐng)說明理由：_______________________________________________________________。(5)實(shí)驗(yàn)步驟中也有玻璃棒攪拌的操作，其目的是使______,_____________________，以減少實(shí)驗(yàn)誤差。,答案：(2)注入果膠酶溶液2mL(3)相同時(shí)間內(nèi)濾出的果汁體積和果汁的澄清度預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：相同時(shí)間內(nèi)1號(hào)燒杯濾出的果汁體積比2號(hào)燒杯濾出的果汁體積大，澄清度高,(4)方法二,方法二的操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開,始便達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的pH(或方法一的操作會(huì)在達(dá)到預(yù)設(shè)pH之前就發(fā)生了酶的催化作用)(5)果膠酶與底物(果膠)充分接觸,考點(diǎn)二測(cè)定酶活力及不同類型的加酶洗衣粉的洗滌效果1.酶活力的測(cè)定：,(1)通過測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)麥芽糖的生成量來檢測(cè)淀粉酶的活力。由于麥芽糖與3,5-二硝基水楊酸試劑反應(yīng)，能生成黃褐色產(chǎn)物，利用分光光度法進(jìn)行比色，可以測(cè)出麥芽糖的生成量。,(2)通過測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)淀粉的消耗量來檢測(cè)淀粉酶的活,力。,2.常用酶制劑的種類及其洗滌原理和實(shí)例：,(續(xù)表),3.探究加酶洗衣粉的洗滌效果：(1)實(shí)驗(yàn)原理：,①加酶洗衣粉中含有酶制劑(蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖,維素酶)。,②污漬中的蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉、纖維素在酶制劑的分解,下形成小分子物質(zhì)。,③溫度、pH、表面活性劑會(huì)影響酶的活性。④酶具專一性。,(2)實(shí)驗(yàn)變量：,◎高考探究◎,考向酶活力的測(cè)定,[典例](2015年遼寧大連模擬)某化工廠生產(chǎn)的一種加酶洗,衣粉，其包裝袋上印有如下說明。,成分：含堿性蛋白酶等。,用法：洗滌前先將衣物浸于洗衣粉溶液內(nèi)一段時(shí)間，使用,溫水效果更佳。,注意：切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料。,某研究性學(xué)習(xí)小組為探究該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度，設(shè)計(jì)了如圖1的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將結(jié)果用圖2的曲線圖A、B表示。,圖1,圖2,請(qǐng)回答以下各題：(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(shí)，酶的催化效率基本都為零。但當(dāng)溫度再度回到45℃時(shí)，后者酶的催化能力已不能恢復(fù)，這是因?yàn)開_______________________。,(3)在實(shí)驗(yàn)過程中可通過直接測(cè)定________________________________________(指標(biāo))來表示該洗衣粉中酶的催化效率。(4)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某洗滌公司為降低生產(chǎn)成本研制了一種能多次重復(fù)使用加酶洗衣粉的設(shè)備，他們將酶固定在不溶于水的尼龍載體上，洗滌完衣物后，經(jīng)過簡(jiǎn)單處理，這些酶還可以多次重復(fù)利用，這種方法制成的酶叫________________。,(5)除加酶外，很多洗衣粉中還加有香精，高檔洗衣粉中的香精都是由植物芳香油制成的，目前從植物中提取芳香油的方法有______________________。,(6)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以從霉菌中提取。用固體培養(yǎng)基分離、純化霉菌的方法有__________、______________。,[解析](1)由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適宜溫度為45℃。(2)當(dāng)溫度從75℃回到45℃時(shí)，酶的催化能力已不能恢復(fù)，這是因?yàn)楦邷貤l件下酶的結(jié)構(gòu)已遭到破壞。(3)在實(shí)驗(yàn)過程中可通過直接測(cè)定膠片上的蛋白膜存在時(shí)間的長(zhǎng)短(指標(biāo))來表示該洗衣粉中酶的催化效率。(4)將酶固定在不溶于水的尼龍載體上，洗滌完衣物后，這些酶經(jīng)過簡(jiǎn)單處理，還可以多次重復(fù)利用，則這種酶就是固定化酶。(5)目前從植物中提取芳香油的方法有萃取法、蒸餾法、壓榨法等。(6)用固體培養(yǎng)基分離、純化霉菌的常用方法有平板劃線法、稀釋涂布平板法。,[答案](1)45℃,(2)高溫條件下酶的結(jié)構(gòu)已遭破壞,(3)膠片上的蛋白膜存在時(shí)間的長(zhǎng)短(其他合理答案亦可)(4)固定化酶,(5)萃取法、蒸餾法、壓榨法,(6)平板劃線法稀釋涂布平板法,【考點(diǎn)練透】,2.酶是生物體內(nèi)細(xì)胞合成的生物催化劑，沒有酶，生物體內(nèi)的所有代謝反應(yīng)都不能進(jìn)行。隨著生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，酶已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)人們的生產(chǎn)和生活。,(1)每當(dāng)?shù)搅素S收的季節(jié)，蘋果堆滿了倉(cāng)庫(kù)，但如果交通不便，就會(huì)有很多蘋果因保存不當(dāng)或不能及時(shí)運(yùn)出，而漸漸腐爛變質(zhì)，蘋果腐爛的原因是①______________________________；②__________________。其中能使蘋果腐爛的微生物的同化作用類型是_______________。為了減少損失，提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，人們想到了榨取果汁，要想使果汁盡可能榨出來，應(yīng)加入________________，在該物質(zhì)的作用下，果膠分解成可溶性的_________________。,(2)加酶洗衣粉中應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是①______,________酶和②______________酶。其中①酶能將血漬、奶漬等含有的____________水解成______________，使污漬容易脫落。同樣②酶可將脂肪水解成__________和________。使用加酶洗衣粉清洗衣物時(shí)，需要注意的問題有________(多選)。,A.應(yīng)該用溫水來溶化加酶洗衣粉,B.用來溶化加酶洗衣粉的清水的pH越接近中性效果越好C.最好先把衣物放在含有加酶洗衣粉的水中浸泡片刻D.加酶洗衣粉一般只適宜用于清洗化纖衣物,解析：(1)蘋果中含有豐富的有機(jī)物與水分，適合微生物的繁殖。蘋果通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精使細(xì)胞死亡以及微生物侵染都會(huì)使蘋果腐爛。若將蘋果榨汁，需要將細(xì)胞分散與破壞，這可利用酶的專一性，用果膠酶瓦解細(xì)胞壁與胞間層，使榨果汁更容易。(2)衣服常見的污物是蛋白質(zhì)與脂肪，因此加酶洗衣粉中應(yīng)添加效果最好的堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。使用加酶洗衣粉時(shí)要注意水溫、pH，同時(shí)要留出酶充分作用的時(shí)間。答案：(1)無氧呼吸產(chǎn)生酒精使細(xì)胞死亡微生物侵染異養(yǎng)型果膠酶半乳糖醛酸,(2)堿性蛋白堿性脂肪蛋白質(zhì)氨基酸甘油脂肪酸ABC,考點(diǎn)三制備和應(yīng)用固定化酶,1.游離酶、固定化酶和固定化細(xì)胞的比較：,(1)物理吸附法(吸附法)是將酶吸附在載體表面的一種固定方法。特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)便且條件溫和，應(yīng)用廣泛。實(shí)質(zhì)是利用酶與載體之間的范德華力實(shí)現(xiàn)吸附。,(2)化學(xué)結(jié)合法(交聯(lián)法)是利用酶與載體之間形成的共價(jià)鍵,將酶進(jìn)行固定的。,2.酵母細(xì)胞的固定化：,(續(xù)表),(1)加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一步。如果海藻酸鈉濃度過高，將很難形成凝膠珠；如果濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)目少，影響實(shí)驗(yàn)效果。,(2)剛形成的凝膠珠應(yīng)在CaCl2溶液中浸泡一段時(shí)間，以便,形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。,(3)檢驗(yàn)?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格，可以使用下列方法。一是用鑷子夾起一個(gè)凝膠珠放在實(shí)驗(yàn)桌上用手?jǐn)D壓，如果凝膠珠不容易破裂，沒有液體流出，就表明凝膠珠的制作成功。二是在實(shí)驗(yàn)桌上用力摔打凝膠珠，如果凝膠珠很容易彈起，也能表明制備的凝膠珠是成功的。,(4)如果制作的凝膠珠顏色過淺，呈白色，說明海藻酸鈉的濃度偏低，固定的酵母細(xì)胞數(shù)目較少；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說明海藻酸鈉的濃度偏高，制作失敗，需要再作嘗試。,3.用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵：,(1)配制麥芽汁或葡萄糖溶液：注意濃度適宜，過高會(huì)造成,固定的酵母細(xì)胞失水，甚至死亡。,(2)固定化酵母凝膠珠的處理：固定好的凝膠珠從CaCl2溶液取出后要用蒸餾水沖洗2～3次。洗去CaCl2溶液的目的是防止凝膠珠硬度過大，影響通透性。,(3)發(fā)酵：開始時(shí)凝膠珠沉在發(fā)酵液的底部，一段時(shí)間后慢,慢上浮且有氣泡產(chǎn)生，發(fā)酵液有酒味。,◎高考探究◎,考向固定化酶的應(yīng)用,[典例](2011年上海卷節(jié)選)環(huán)境污染物多聚苯難以降解，研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)苯降解菌內(nèi)的聯(lián)苯水解酶是催化多聚聯(lián)苯降解的關(guān)鍵酶。,(1)下列培養(yǎng)基中能有效分離聯(lián)苯降解菌的是__________，,原因是______________________________。,A培養(yǎng)基(g/L)：某生長(zhǎng)因子2.0，(NH4)2SO42.0，K2HPO43.0，MgSO41.0，pH7.4，多聚聯(lián)苯50mLB培養(yǎng)基(g/L)：牛肉膏10.0，蛋白胨20.0，葡萄糖20.0，NaCl5.0，pH7.4,C培養(yǎng)基(g/L)：某生長(zhǎng)因子2.0，淀粉20.0，NH4NO32.5，,MgCl20.5，K2HPO43.0，多聚聯(lián)苯50mL，pH7.4,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，不同的金屬離子對(duì)聯(lián)苯水解酶的活性有,一定影響，結(jié)果見下表：,(2)依據(jù)表中結(jié)果，金屬離子________對(duì)該酶的活性有一定的促進(jìn)作用。金屬離子對(duì)酶的活性有促進(jìn)或抑制作用，可能的原因是______________________________。,(3)通過酶工程可將聯(lián)苯水解酶用于生產(chǎn)實(shí)踐。酶工程通常包括酶的生產(chǎn)、______________、酶的固定化和酶的應(yīng)用等方面。酶固定化的好處是______________。,[解析](1)A培養(yǎng)基中只有多聚聯(lián)苯一種碳源，只有聯(lián)苯降解菌可以利用這一種碳源而生存。因此，A培養(yǎng)基可以作為分離聯(lián)苯降解菌的選擇培養(yǎng)基。(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)，當(dāng)培養(yǎng)基中添加Mn2＋時(shí)，能使聯(lián)苯水解酶的活性升高。金屬離子是通過與酶結(jié)合后，改變酶的空間結(jié)構(gòu)來影響酶活性的。(3)酶具有專一性、高效性，酶催化后，酶分子結(jié)構(gòu)不改變，如果能利用酶工程將酶固定下來，便可以重復(fù)利用，使酶的催化反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。酶工程的操作包括酶的生產(chǎn)、酶的分離純化、酶的固定化和酶的應(yīng)用等幾個(gè)方面。,[答案](1)A該培養(yǎng)基中有多聚聯(lián)苯為唯一碳源(2)Mn2＋金屬離子與酶結(jié)合可以改變酶的空間結(jié)構(gòu)(3)酶的分離純化便于重復(fù)利用，能連續(xù)進(jìn)行反應(yīng),【考點(diǎn)練透】,3.某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行固定化酵母細(xì)胞的制備，并進(jìn)行了游離酵母和固定化酵母發(fā)酵產(chǎn)酒酒精度的比較，結(jié)果如下表所示。請(qǐng)回答：,產(chǎn)酒酒精度的比較,(1)制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)步驟是：酵母細(xì)胞的活化→____________________→配制海藻酸鈉溶液→_________________________________→固定化酵母細(xì)胞。,(2)影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟是______________________。(3)海藻酸鈉起______________________的作用。,(4)該小組將制備好的固定化酵母與游離酵母分別放在一定的相同條件下發(fā)酵，定時(shí)記錄發(fā)酵液中酒精度的變化。①實(shí)驗(yàn)過程中的“在一定的相同條件下發(fā)酵”的條件是______________，要求條件相同是為了確保__________。,②由表格可知，固定化酵母和游離酵母發(fā)酵都能產(chǎn)生酒精，但固定化酵母在發(fā)酵前期的延遲期的時(shí)間比游離酵母發(fā)酵前期的延遲期的時(shí)間要______________。,解析：(1)制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)步驟：酵母細(xì)胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合→固定化酵母細(xì)胞。(2)影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟是配制海藻酸鈉溶液。(3)實(shí)驗(yàn)中鈣離子的作用是使膠體聚沉，海藻酸鈉起包埋酵母細(xì)胞(或載體)的作用。(4)①由于酶活性受溫度和pH等的影響，因此實(shí)驗(yàn)過程中的“在一定條件下發(fā)酵”,的條件是適宜的溫度、pH等，要求條件相同是為了確保單一變量。②由表格可知，固定化酵母和游離酵母發(fā)酵都能產(chǎn)生酒精，但固定化酵母在發(fā)酵前期的延遲期的時(shí)間比游離酵母的要短，并且固定化酵母發(fā)酵產(chǎn)生酒精的速度比游離酵母要快。答案：(1)配制CaCl2溶液海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合(2)配制海藻酸鈉溶液,(3)包埋酵母細(xì)胞(或載體),(4)①適宜的溫度、pH等單一變量②短,1.在果汁生產(chǎn)中需要用到果膠酶，某課題研究小組為了探,究果膠酶的某些特性，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：,(1)實(shí)驗(yàn)方法：請(qǐng)將上圖中所示的操作進(jìn)行排序_________。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行了相同時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，結(jié),果如下圖中曲線甲所示：,①圖中自變量是溫度，除此之外還可用________表示。A.酶的濃度,B.蘋果泥的量C.水的加入量,D.pH,②圖中的縱坐標(biāo)還可用______________來表示。,③實(shí)驗(yàn)步驟中，在果膠酶和蘋果泥混合前，將二者分裝在不同試管中并進(jìn)行恒溫目的是_________________________________________________________________________________。④實(shí)驗(yàn)小組改變了實(shí)驗(yàn)條件后重復(fù)做實(shí)驗(yàn)，得到曲線乙，蘋果汁的澄清度最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)是同一位置的原因是_____________________________________________________。引起曲線乙下移的原因是____________________________。,______________________________________________________,_______________________________________(至少答出兩條)。,(3)下表是某實(shí)驗(yàn)小組的詳細(xì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：,根據(jù)上述結(jié)果，說明當(dāng)溫度為________時(shí)果汁量最多，能不能確定該溫度就是果膠酶的最適溫度？________。如果不能，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出進(jìn)一步研究果膠酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)方案。_____________________________________________________________。,答案：(1)acdb,(2)①D,②蘋果汁的體積,③保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的④同一種酶的最適溫度是一定的，不會(huì)因酶的濃度、底物量不同而改變pH、酶的濃度和蘋果泥的量等因素,(3)40℃不能,再設(shè)置多套裝置，以40℃為中心，以更,小的溫差(如0.5℃)在更小范圍內(nèi)的溫度內(nèi)記錄果汁的產(chǎn)生量，果汁的產(chǎn)量最高的溫度更接近酶的最適宜溫度,2.某工廠生產(chǎn)了一種加酶洗衣粉，其包裝袋上印有如下說,明：,請(qǐng)回答下列問題：,(1)質(zhì)檢局針對(duì)該洗衣粉設(shè)計(jì)了如下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：,成分：含堿性蛋白酶等。用法：洗滌前先將衣服浸于洗衣粉水內(nèi)數(shù)小時(shí)，使用溫水效果最佳。注意：切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料的洗滌；用后徹底清洗雙手。,該實(shí)驗(yàn)的目的是___________________________________。(2)一學(xué)生為探索該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度，參考上述(1)的實(shí)驗(yàn)材料及方法進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，并把結(jié)果用曲線圖A、B表示如下：,①由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適溫度約為________。②在0℃和75℃時(shí)，酶的催化效率基本都降為零，但溫度再度回到45℃，后者的催化作用已不能恢復(fù)，這是因?yàn)開________________________。,③該學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中可通過觀察____________________,__________現(xiàn)象來判斷酶的催化效率。,(3)該加酶洗衣粉的去污原理是_______________________,______________________________________________________,_____________________________________________________。,(4)大力推廣使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，這是因?yàn)開___________________________________。答案：(1)檢查該洗衣粉是否含蛋白酶,(2)①45℃,②高溫使酶的活性喪失,③膠片上蛋白膜存,在時(shí)間的長(zhǎng)短(3)用蛋白酶分解衣服上污垢中所含的蛋白質(zhì)，使其變?yōu)橐追纸獾男》肿?，易被洗?4)酶本身無毒，含量少，又能被微生物分解，不會(huì)引起富營(yíng)養(yǎng)化，對(duì)環(huán)境無污染,3.固定化酶技術(shù)運(yùn)用于工業(yè)化生產(chǎn)前，需要獲得酶的有關(guān)參數(shù)。如下圖：曲線①表示某種酶在各種溫度下酶活性相對(duì)最高酶活性的百分比；曲線②是將該種酶在不同溫度下保溫足夠長(zhǎng)的時(shí)間，再在酶活性最高的溫度下測(cè)其殘余酶活性，由此得到酶的熱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)。請(qǐng)回答下列問題：,(1)與普通酶制劑相比，固定化酶在生產(chǎn)中的優(yōu)點(diǎn)是______,______________________________________________________,_____________________________________________________。(2)曲線②中，35℃和80℃的數(shù)據(jù)點(diǎn)是在________℃時(shí)測(cè)得的。通過本實(shí)驗(yàn)，你對(duì)酶的最適溫度的認(rèn)識(shí)是__________________________________________。該種酶固定化后運(yùn)用于生產(chǎn)，最佳溫度范圍是____________。,(3)研究發(fā)現(xiàn)有甲、乙兩種物質(zhì)能降低該種酶的催化效率，該酶催化的底物濃度變化會(huì)改變甲物質(zhì)對(duì)酶的影響，而不會(huì)改變乙物質(zhì)對(duì)酶的影響。下圖是降低酶活性的兩種機(jī)制模型，符合甲、乙物質(zhì)對(duì)酶影響的模型分別是________、________。,(4)在酶的活性不受抑制時(shí)，起始反應(yīng)速率與底物濃度的關(guān)系如下圖所示。請(qǐng)畫出加入甲物質(zhì)時(shí)，起始反應(yīng)速率與底物濃度之間的關(guān)系曲線。,答案：(1)可反復(fù)使用,(2)80,既能使酶具有高的催化活性，又能維持較長(zhǎng)時(shí)間,60℃～70℃(3)AB(4)曲線如下圖所示：,