（通用版）2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第3講 酶的研究和應(yīng)用學(xué)案（含解析）（選修1 ）.doc

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第3講 酶的研究和應(yīng)用 1．果膠酶在果汁生產(chǎn)中的應(yīng)用 2．探討加酶洗衣粉的洗滌效果 3．酵母細(xì)胞的固定化 [基礎(chǔ)微點全練] 1．判斷正誤 (1)“探討加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”可先用熱水溶解洗衣粉，再將水溫調(diào)節(jié)到最適溫度() (2)相同pH時加酶洗衣粉洗滌效果好于普通洗衣粉() (3)在探究果膠酶用量實驗中，雖然實驗的變量發(fā)生了變化，但通過設(shè)置梯度來確定最適值的思路方法是不變的(√) (4)用含蛋白酶的洗衣粉去除油漬，效果比其他類型加酶洗衣粉好() (5)果膠酶常用于果汁生產(chǎn)中，可提高出汁率和澄清度(√) (6)固定化細(xì)胞可以催化各種反應(yīng)底物的一系列反應(yīng)() (7)從酶的固定方式看，吸附法比化學(xué)結(jié)合法對酶活性影響小(√) (8)將海藻酸鈉凝膠珠用無菌水沖洗，目的是洗去CaCl2和雜菌(√) (9)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() (10)利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵，糖類的作用只是作為反應(yīng)底物() 2．下列有關(guān)酶的敘述，錯誤的是(　　) A．果膠酶是一類酶的總稱，探究果膠酶的最適溫度時，需將底物和酶分別在同等溫度下處理后再混合 B．低溫和高溫對酶活性的影響是相同的，而過酸、過堿對酶活性的影響是不同的 C．探究果膠酶的最適溫度和最適pH實驗中應(yīng)嚴(yán)格控制酶作用時間 D．解旋酶作用于堿基對間的氫鍵 解析：選B　低溫使酶的活性降低，但不會破壞酶分子的空間結(jié)構(gòu)，高溫會破壞酶分子的空間結(jié)構(gòu)，使酶失去活性；過酸、過堿都會破壞酶分子的空間結(jié)構(gòu)而使酶失去活性。 3．關(guān)于探討不同種類洗衣粉的洗滌效果的實驗，下列說法錯誤的是(　　) A．水溫應(yīng)保持不變 B．除冬季外，通常采用當(dāng)?shù)氐某? C．應(yīng)選擇不同種類的加酶洗衣粉和普通洗衣粉 D．只能針對一種污漬進(jìn)行實驗 解析：選D　探討不同種類洗衣粉的洗滌效果時，可以選擇不同種類的加酶洗衣粉和普通洗衣粉；污漬的選擇應(yīng)該多樣化；可以針對污漬相同，布料不同的情況進(jìn)行實驗；實驗過程中溫度應(yīng)保持不變，一般采用當(dāng)?shù)氐某兀鞙囟忍?，?yīng)用水浴的方法使溫度達(dá)到25～35 ℃。 4．在20世紀(jì)50年代，酶已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于各個生產(chǎn)領(lǐng)域，到了70年代又發(fā)明了固定化酶與固定化細(xì)胞的技術(shù)。 (1)在實際生產(chǎn)中，固定化酶技術(shù)的優(yōu)點是________________________________ ________________________________________________________________________。 與固定化酶技術(shù)相比，固定化細(xì)胞固定的是____________。 (2)制備固定化酵母細(xì)胞，常用的包埋材料是________，使用了下圖中方法[　]________(填出號碼與名稱)。 (3)制作固定化酵母細(xì)胞時，充分混合均勻的酵母細(xì)胞溶液可在飽和________溶液中形成凝膠珠。部分同學(xué)實驗制得的凝膠珠不是圓形或橢圓形，其主要原因是____________。 解析：將酶固定化后，可使酶在催化反應(yīng)之后不隨產(chǎn)物流走，可以反復(fù)利用；將細(xì)胞固定化后，可以將一種細(xì)胞內(nèi)的多種酶同時進(jìn)行固定。海藻酸鈉一般不能參與化學(xué)反應(yīng)，同時，在高溫下容易溶化，溫度降低時又形成多孔性固體顆粒，是包埋酵母菌的好材料。圖①為化學(xué)結(jié)合法，圖②為物理吸附法，圖③為包埋法。凝膠珠是高溫下溶化的海藻酸鈉與酵母菌混合后在CaCl2溶液中形成的，若海藻酸鈉濃度過高或制凝膠珠時離液面太近，可能形成片狀或長條形，而不是圓形或橢圓形的凝膠珠。 答案：(1)酶既容易與反應(yīng)物接觸，又容易與產(chǎn)物分離，固定在載體上的酶能反復(fù)利用　多酶系統(tǒng)(或一系列酶、多種酶) (2)海藻酸鈉　③包埋法　(3)CaCl2　海藻酸鈉溶液濃度過高(或針筒口離液面過近，高度不夠) 一、酶的活性測定及酶在食品加工方面的應(yīng)用 [試考題查欠缺] 1．(2019泰安月考)果膠酶的作用底物是果膠，纖維素酶能夠分解纖維素，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一 B．果膠酶可催化果膠分解成可溶性的半乳糖，使得渾濁的果汁變澄清 C．果膠是由半乳糖聚合而成的一種高分子化合物 D．纖維素酶能夠分解纖維素，直接形成葡萄糖 解析：選A　果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，是由半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物；在果汁加工中，果膠不僅會影響出汁率，還會使果汁渾濁，果膠酶能夠?qū)⒐z分解成可溶性的半乳糖醛酸，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層，提高出汁率，并且使果汁變得澄清；纖維素纖維二糖葡萄糖苷酶,葡萄糖。 2．(2019鄭州調(diào)研)我國水果生產(chǎn)發(fā)展迅速，由于收獲的季節(jié)性強(qiáng)，易造成積壓，腐爛變質(zhì)，為了解決上述問題且滿足不同人群的需求，可以加工制作果汁、果酒、果醋等。 在果汁生產(chǎn)中用到果膠酶，某課題研究小組為了探究果膠酶的某些特性，進(jìn)行了如下實驗： (1)實驗方法：如圖中所示的順序進(jìn)行操作。 (2)實驗結(jié)果：對照組與實驗組進(jìn)行了相同時間的實驗，結(jié)果如圖所示： 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實驗小組改變了實驗條件后重復(fù)做實驗，得到曲線乙，蘋果汁的澄清度最高點對應(yīng)的橫坐標(biāo)是同一位置的原因是_____________________________________。 ④步驟b中在果膠酶和蘋果泥混合前，將兩者分裝在不同試管中，恒溫的目的是____________________________________________________________。 解析：果膠酶的活性受溫度、pH等條件的影響，而與底物的量、酶的濃度和水的加入量沒有關(guān)系，所以每一種酶的最適pH和最適溫度是一定的。在衡量實驗結(jié)果的指標(biāo)中有兩種，一是果汁的量，另一個是果汁的澄清度。為使實驗中達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計溫度，必須使酶與底物分別保溫達(dá)到要求后才能混合。 答案：(2)①D?、谔O果汁的體積　③同一種酶的最適溫度是一定的，不會因酶的濃度、底物量不同而改變　④保證底物和酶在混合時的溫度是相同的 [強(qiáng)知能補欠缺] 1．果膠酶與纖維素酶的比較 種類 組成 作用 果膠酶 多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等 催化水解果膠成為可溶性半乳糖醛酸 纖維素酶 C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶 纖維素纖維二糖 葡萄糖 2．探究影響果汁產(chǎn)量的因素 (1)探究溫度對酶活性的影響時，可以選用10 ℃作為溫度梯度，設(shè)置的具體溫度為10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃和60 ℃等，也可以根據(jù)酶的特點，嘗試以5 ℃作為溫度梯度。 (2)探究pH對酶活性的影響時，只需將溫度梯度改成pH梯度，并在該酶的最適溫度下進(jìn)行。反應(yīng)液中的pH可以用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氫氧化鈉溶液或鹽酸進(jìn)行調(diào)節(jié)。 (3)探究酶的用量是建立在探究最適溫度和pH對酶活性影響的基礎(chǔ)之上的。此時，研究的變量是酶的用量，其他因素都應(yīng)保持相同。實驗時可以配制不同濃度的酶溶液，也可以只配制一種濃度的酶溶液，然后使用不同的體積。需要注意的是，反應(yīng)液的pH和溫度必須相同，否則將影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。 3．確定果膠酶最適用量的方法 如果隨酶濃度的增加，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，這個值就是酶的最適用量。 4．有關(guān)酶活性實驗中的幾個注意點 (1)酶活性不等同于酶促反應(yīng)速度 同等條件下的酶促反應(yīng)速度的快慢可以表示酶活性的高低，但酶活性與酶促反應(yīng)速度仍然是兩個完全不同的概念，其影響因素也不完全相同，如酶的濃度、反應(yīng)物的濃度可以影響反應(yīng)速度，但不能影響酶的活性。 (2)在蘋果泥和果膠酶混合之前，一定要保證底物和酶達(dá)到所要求的溫度或pH條件，以避免混合后條件的變化，確保實驗結(jié)果的可靠性。 (3)探究酶的最適條件(溫度、pH)及最適用量時都需設(shè)置一系列梯度，且不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間構(gòu)成了相互對照，通過相互對照可確定果膠酶的最適溫度或最適pH。 [練題點全過關(guān)] 1．下列與酶的活性有關(guān)的說法中，錯誤的是(　　) A．酶的活性是由蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)決定的，不受外界條件的影響 B．酶的活性是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力 C．酶的活性受溫度、pH等因素的影響 D．酶活性高低與反應(yīng)物濃度無關(guān) 解析：選A　酶的活性是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力，其高低可以用在一定條件下所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來表示。酶的催化作用受外界條件影響，溫度、pH等對酶的催化作用都有較大影響，反應(yīng)物濃度與酶的活性高低無關(guān)。 2．探究溫度、pH對果膠酶活性的影響以及探究果膠酶的用量三個實驗中，實驗變量依次為(　　) A．溫度、酶活性、酶用量 B．蘋果泥用量、pH、果汁量 C．反應(yīng)時間、酶活性、酶用量 D．溫度、pH、酶用量 解析：選D　實驗變量又稱為自變量，指實驗中由實驗者所操縱的因素和條件，如探究溫度對果膠酶活性的影響時，需要設(shè)置不同的溫度作為對照，所以溫度就是實驗變量；同理，研究pH對果膠酶活性影響的自變量為pH；研究果膠酶的用量的實驗中，實驗變量為酶用量。 3．果粒生產(chǎn)在中國尚屬起步階段。果粒除了可直接食用外還可作為配料加入到酸奶、冰淇淋、果凍等食品中。果粒的硬度和形狀直接影響著最終產(chǎn)品的質(zhì)量。如酸奶用果粒必須符合以下質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：a果粒含量高；b相同的果粒分布和正確的黏稠度。但大部分果粒經(jīng)高溫處理或機(jī)械泵出后成型果粒量少，且果粒硬度不夠，這勢必會影響下一步的生產(chǎn)。果膠酶作為一種新型加工助劑，可將果粒的組織結(jié)構(gòu)損壞程度減到最小，最大限度地提高成型果粒的含量。根據(jù)以上內(nèi)容回答下列問題： (1)果膠酶是指________________，包括________________________________________等。 (2)果膠酶作為一種果粒加工助劑，它能將果膠分解成可溶性的________________，由酶的________________性可知，組成果粒的另一成分________________不會被分解。 (3)在果粒制作時按“2 mL酶/kg水果”的量加入酶制劑，加熱至40～45 ℃，緩慢攪拌處理10～15 min。最后加熱到90～92 ℃，再冷卻罐裝。在此過程中按“2 mL酶/kg水果”的量加入酶的意義在于________________________________________；在40～45 ℃溫度下攪拌處理的原因是_____________________________________________________________； 最后升溫到90～92 ℃再冷卻罐裝的目的是___________________________________。 (4)果粒產(chǎn)品與果汁產(chǎn)品在成分上的主要區(qū)別在于____________________。 (5)下面圖1表示溫度對果膠酶活性的影響，如果縱坐標(biāo)表示果粒的生成速率，橫坐標(biāo)表示溫度，請在下面圖2中畫出果粒生成速率的曲線圖(所繪制的曲線大體符合事實即可)。 解析：果粒由果肉加工而成，應(yīng)含有果膠和纖維素。在果膠酶參與加工果粒的過程中，果膠被分解為半乳糖醛酸，而纖維素不會被分解?？刂泼噶康囊饬x在于：一方面使酶充分發(fā)揮作用，另一方面避免酶的浪費以節(jié)約生產(chǎn)成本。 答案：(1)分解果膠的一類酶　多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶　(2)半乳糖醛酸　專一　纖維素　(3)控制好酶的用量，一方面使果膠酶充分發(fā)揮作用，另一方面節(jié)約成本，以免造成浪費　在40～45 ℃溫度下果膠酶活性最高　滅菌　(4)果粒產(chǎn)品中有纖維素，果汁中不含纖維素　(5)如圖 二、酶在洗滌方面的應(yīng)用 [試考題查欠缺] 1．下列關(guān)于探討加酶洗衣粉的洗滌效果的說法錯誤的是(　　) A．加酶洗衣粉中的酶能夠耐酸、耐堿、忍受表面活性劑和較高溫度 B．加酶洗衣粉能夠有效去除油漬、汗?jié)n和血漬 C．衣服的洗滌只考慮洗滌效果就可以 D．科學(xué)研究中，研究變量的思路是一致的，只是在不同的問題情景下，具體做法不同 解析：選C　在洗滌衣物時，不僅要考慮洗滌效果，還要考慮衣物的承受能力、洗滌成本等因素。 2．為了進(jìn)一步增強(qiáng)洗衣粉對血漬、奶漬、油污、土豆泥等衣物上常見污垢的去除能力，洗衣粉中常常會添加各種酶類。請回答有關(guān)問題： (1)根據(jù)衣物上常見的污垢，加酶洗衣粉中添加的酶類有堿性蛋白酶、________________________________________________________________________。 (2)堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的________。 (3)下表為加酶洗衣粉的包裝袋上的產(chǎn)品說明，根據(jù)你所學(xué)習(xí)的有關(guān)知識，解釋注意事項③的原因：___________________________________________________________________。 注意事項 ①請將本品置于陰涼、干燥處，避熱、避濕、避光。 ②不慎濺入眼中，立即用水沖洗。 ③水溫以30～50 ℃為宜，切忌用70 ℃以上的熱水。 (4)下面是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗滌效果的有關(guān)探究實驗，請據(jù)表回答： 臉盆 編號 洗滌物 (等量) 洗滌 溫度 洗衣粉 (等量) 水量 洗凈所 需時間 1 油污布 45 ℃ 加酶 2 L 4 min 2 油污布 45 ℃ 普通 2 L 7 min 3 油污布 5 ℃ 加酶 2 L 9 min 4 油污布 5 ℃ 普通 2 L 8 min ①該實驗設(shè)計體現(xiàn)了____________________原則。 ②若1號實驗組，洗凈所需時間接近7 min，請分析最可能的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：污垢中的血漬、奶漬、油污、土豆泥的主要成分分別是蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉和纖維素，因此要在洗衣粉中添加相應(yīng)的水解酶。蛋白酶能將蛋白質(zhì)水解為易溶于水的多肽和氨基酸，使衣物清潔。洗衣粉中添加的酶是蛋白質(zhì)，在高溫時會變性失活，而且酶的催化活性受溫度影響，在30～50 ℃時具有較高的催化活性。實驗設(shè)計中的1、2兩組和3、4兩組只是在洗衣粉種類上不同，而1、3兩組和2、4兩組則只有溫度不同，這體現(xiàn)了實驗設(shè)計的對照原則和單一變量原則。若1號實驗組和2號實驗組的洗凈時間接近，說明1號中的酶沒有起到預(yù)期的作用，可能是酶失活。 答案：(1)(堿性)脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶　(2)多肽(氨基酸)　(3)酶的催化受溫度的影響，30～50 ℃是洗衣粉中的酶的適宜溫度范圍，溫度過高會使酶變性失活　(4)①單一變量、對照　②洗衣粉中的酶變性或失效(答案合理即可) [強(qiáng)知能補欠缺] 1．加酶洗衣粉的去污機(jī)理 種類 洗滌原理 洗滌的物質(zhì)種類 蛋白酶 蛋白質(zhì)小分子的肽＋氨基酸 血漬、奶漬及各種食品類的蛋白質(zhì)污垢 脂肪酶 脂肪甘油＋脂肪酸 食品的油漬、人體皮脂、口紅 淀粉酶 淀粉麥芽糖＋葡萄糖 來自面條、巧克力等的污垢 纖維 素酶 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衣粉充分接觸 棉紡織品的表面浮毛 2．變量的分析和控制 影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有水溫、水量、水質(zhì)、洗衣粉的用量和種類，衣物的材料、大小及浸泡時間和洗滌時間等。 在探究用加酶洗衣粉洗滌的最佳溫度條件實驗中，水溫是要研究的對象，實驗自變量是水溫；在探究加酶洗衣粉與普通洗衣粉洗滌效果的實驗中，實驗自變量為洗衣粉的種類；在探究不同種類的加酶洗衣粉洗滌效果的實驗中，實驗自變量為加酶洗衣粉的種類。在設(shè)計實驗時，應(yīng)遵循單一變量原則和對照原則等。 3．洗滌方式和材料的選擇 (1)采用全自動洗衣機(jī)比較好，并且應(yīng)該盡量使用同一型號小容量的洗衣機(jī)，使其機(jī)械攪拌作用相同。 (2)洗滌材料的選擇也有一些講究。選用布料作為實驗材料比較可行。在設(shè)置對照實驗時，可以控制布料的大小、顏色及污物的量，使其相同；同時，也便于洗滌效果的比較。 4．水量、水質(zhì)和洗衣粉用量的問題 (1)水量和布料的大小是成正比的。做實驗用的布料不宜過大，水量不宜過多，但應(yīng)該讓布料充分浸泡在水中。 (2)其他相關(guān)問題簡述如下：實驗中可以用滴管控制污物的量，待污物干燥后再進(jìn)行實驗；布料應(yīng)放在洗衣粉溶液中浸泡相同的時間；采用玻棒攪拌的方式模擬洗衣過程；模擬攪拌的時間、次數(shù)和力量應(yīng)基本相同。 5．使用加酶洗衣粉時的注意事項 (1)堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解，因此，蛋白質(zhì)類纖維(羊毛、蠶絲等)織物就不能用加酶洗衣粉來洗滌，以免使纖維受到破壞。 (2)使用加酶洗衣粉時，必須注意洗滌用水的溫度。堿性蛋白酶在35 ℃～50 ℃時活性最強(qiáng)，在低溫下或70 ℃以上就會失效。 (3)酶為生物催化劑，具有一定的壽命，時間長了，酶的活性就會降低或喪失，因此加酶洗衣粉也不宜長期存放。 (4)加酶洗衣粉不宜與三聚磷酸鹽共存，否則酶的活性將會喪失。 (5)添加了堿性蛋白酶的洗衣粉可以分解人體皮膚表面蛋白質(zhì)，而使人患過敏性皮炎、濕疹等，因此，應(yīng)避免與這類洗衣粉長時間地接觸。 (6)與普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉洗滌效果更好，又由于不含磷元素，酶制劑進(jìn)入無機(jī)環(huán)境中后可以被微生物分解，因此不會對環(huán)境造成污染。 [練題點全過關(guān)] 1．下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，錯誤的是(　　) A．加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉 B．目前常用的酶制劑有四類：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶 C．酶是未經(jīng)任何處理直接添加到洗衣粉中去的 D．堿性蛋白酶能將血漬、奶漬中含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽 解析：選C　由于溫度、pH、洗衣粉中的表面活性劑等都會影響酶的活性，因此加酶洗衣粉中的酶都經(jīng)過了特殊處理，如用特殊的化學(xué)物質(zhì)將酶層層包裹起來，與洗衣粉的其他成分隔離開來。 2．在驗證某種加酶洗衣粉需要的最適溫度的實驗中，下列敘述正確的是(　　) A．取一系列不同溫度、其他條件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一個溫度加酶洗衣粉的效果最好 B．在不同溫度的水中，加入不等量洗衣粉，看哪種效果好 C．將加酶洗衣粉加入30 ℃水中發(fā)現(xiàn)不如加入45 ℃的水中洗滌效果好，說明45 ℃為最適溫度 D．將加酶洗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：選A　本實驗的實驗變量是溫度，其他條件應(yīng)相同，酶的催化作用有一最適溫度，但最適溫度需經(jīng)過精確的實驗才能確定，如將加酶洗衣粉加入30 ℃水中的洗滌效果不如45 ℃水中的好，只能說明45 ℃時酶的活性比30 ℃時高，但不能肯定45 ℃就是最適溫度，如要探究加酶洗衣粉的最適溫度，應(yīng)設(shè)置一系列不同溫度，然后比較各組的洗滌效果，其中洗滌效果最好的為最適溫度。 3．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(jìn)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，如表為記錄的實驗結(jié)果。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 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)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，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、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：________________________________________。 (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，釋放出來的酶迅速發(fā)揮催化作用，這________(填“能”或“不能”)說明運用了酶的固定化技術(shù)，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)通過分析表格中的數(shù)據(jù)可以得出：在10～50 ℃范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，洗衣粉的去污能力增強(qiáng)；加入酶的甲、乙組的去污能力比未加酶的丙組的去污能力強(qiáng)。血漬的主要成分是血紅蛋白，油漬的主要成分是脂肪，通過比較甲、乙兩組清除血漬和油漬的能力，可知甲組加入了蛋白酶，乙組加入了蛋白酶和脂肪酶。(2)甲、乙兩組去污能力的差異也正好說明酶具有專一性。(3)酶在高溫的情況下會變性失活，因此甲、乙、丙三組在水溫為80 ℃時，去污效果相同。(4)由“酶的固定化技術(shù)需要把酶固定在不溶于水的載體上，且固定化酶可重復(fù)利用”可知，加酶洗衣粉中的酶沒有運用酶的固定化技術(shù)。 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，因為高溫會使酶失活　 (4)不能　酶未固定在不溶于水的載體上，也不能重復(fù)利用 三、酶的固定化　 [試考題查欠缺] 1．(2019鄭州調(diào)研)下列有關(guān)固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述，正確的是(　　) A．可用包埋法制備固定化酵母細(xì)胞 B．反應(yīng)產(chǎn)物對固定化酶的活性沒有影響 C．葡萄糖異構(gòu)酶固定前后專一性不同 D．固定化細(xì)胞可以催化各種反應(yīng)底物的一系列反應(yīng) 解析：選A　可用包埋法制備固定化酵母細(xì)胞；有些反應(yīng)產(chǎn)物可與相應(yīng)酶結(jié)合，進(jìn)而影響固定化酶的活性；葡萄糖異構(gòu)酶固定前后專一性不變；固定化細(xì)胞固定的是一系列酶，催化一系列反應(yīng)，但不能催化各種反應(yīng)底物。 2．(2019南昌聯(lián)考)下面是制備固定化酵母細(xì)胞的實驗步驟，請回答： 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 (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(xì)胞活化時____________________。 (2)固定化細(xì)胞技術(shù)一般采用包埋法，而固定化酶常用________________和________________。 (3)影響實驗成敗的關(guān)鍵步驟是_______________________________________________。 (4)海藻酸鈉溶化過程的注意事項是____________________________。 (5)如果海藻酸鈉濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目________。如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說明____________________________________________。 解析：在缺水狀態(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)正常的生活狀態(tài)。由于酵母菌活化時體積會變大，活化前應(yīng)選擇足夠大的容器。固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間的技術(shù)。其中固定化細(xì)胞常采用包埋法，而固定化酶常用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法，原因是細(xì)胞體積大，而酶分子體積小，個體大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合，而個體小的酶容易從包埋材料中漏出。海藻酸鈉溶化時應(yīng)用小火或間斷加熱，期間還要不斷攪拌，防止焦糊。如海藻酸鈉濃度過低，則包埋的酵母細(xì)胞較少；若濃度過高，凝膠可能呈面條狀，不易形成圓形或橢圓形。 答案：(1)缺水　正常生活　體積會增大　(2)化學(xué)結(jié)合法　物理吸附法　(3)配制海藻酸鈉溶液　(4)小火或間斷加熱，不斷攪拌　(5)較少　海藻酸鈉的濃度偏高，制作失敗 [強(qiáng)知能補欠缺] 1．直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞的比較 直接使用酶 固定化酶 固定化細(xì)胞 制作方法 — 化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法 包埋法 是否需要 營養(yǎng)物質(zhì) 否 否 是 催化反應(yīng) 單一或多種 單一 一系列(或多種) 反應(yīng)底物 各種物質(zhì)(大分子、小分子) 各種物質(zhì)(大分子、小分子) 小分子物質(zhì) 缺點 ①對環(huán)境條件非常敏感，易失活；②難回收，成本高，影響產(chǎn)品質(zhì)量 不利于催化一系列酶促反應(yīng) 反應(yīng)物不易與酶接近，尤其是大分子物質(zhì)，反應(yīng)效率下降 優(yōu)點 催化效率高、耗能低、低污染 ①既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離； ②可以重復(fù)利用 成本低、操作容易 2．酵母細(xì)胞的固定化方法 3．固定化實驗中的易錯總結(jié) (1)海藻酸鈉溶液的濃度對包埋酵母細(xì)胞數(shù)量的影響 ①海藻酸鈉溶液濃度過高，將很難形成凝膠珠。 ②濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)量少。 (2)海藻酸鈉溶液配制注意事項 ①海藻酸鈉溶化時要用小火或間斷加熱，避免海藻酸鈉發(fā)生焦糊。 ②將溶化后的海藻酸鈉先冷卻至室溫，再與酵母細(xì)胞混合，避免高溫殺死酵母細(xì)胞。 ③固定化酵母細(xì)胞時，應(yīng)將海藻酸鈉酵母細(xì)胞的混合液用注射器緩慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注射，以免影響凝膠珠的形成。 [練題點全過關(guān)] 1．圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作，圖2是利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵的示意圖，下列敘述錯誤的是(　　) 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：選A　溶化的海藻酸鈉應(yīng)冷卻至室溫后再與活化的酵母菌混合，以免溫度過高殺死酵母菌；海藻酸鈉與酵母菌混合液應(yīng)滴入CaCl2溶液中，以制備凝膠珠；凝膠珠用蒸餾水沖洗2～3次后，再轉(zhuǎn)移到發(fā)酵裝置中；攪拌可使酵母菌與培養(yǎng)液充分接觸，有利于發(fā)酵的順利進(jìn)行。 2．根據(jù)材料回答下列有關(guān)問題： Ⅰ.某大學(xué)科研人員利用雙重固定法，即采用戊二醛作交聯(lián)劑(使酶相互連接)，海藻酸鈉來包埋小麥酯酶，研究固定化酶的性質(zhì)，并對其最佳固定條件進(jìn)行了探究。下圖顯示的是部分研究結(jié)果。(注：酶活力為固定化酶催化化學(xué)反應(yīng)的總效率，包括酶的活性和酶的數(shù)量) (1)從圖1可以看出：固定化小麥酯酶比游離的小麥酯酶對溫度變化的適應(yīng)性更________。 (2)從圖2可以看出：海藻酸鈉濃度為________時的小麥酯酶活力最強(qiáng)。當(dāng)海藻酸鈉濃度較低時，酶活力較低的原因是：_____________________。 Ⅱ：某實驗小組的同學(xué)制備固定化酵母細(xì)胞的過程如下： ①活化酵母細(xì)胞：稱取定量干酵母與定量蒸餾水混合并攪拌，使酵母細(xì)胞活化； ②配制CaCl2溶液：將無水CaCl2溶解在定量蒸餾水中，配制成一定濃度的CaCl2溶液； ③配制海藻酸鈉溶液：將定量的海藻酸鈉直接溶解在定量的蒸餾水/無菌水中，配制成溶液； ④海藻酸鈉溶液和酵母細(xì)胞混合：將活化的酵母細(xì)胞迅速加入到剛配制成的海藻酸鈉溶液中，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍? ⑤固定化酵母細(xì)胞：用注射器以恒定的速度緩慢地將海藻酸鈉和酵母細(xì)胞混合液滴加到配制好的CaCl2溶液中，觀察凝膠珠形成。 (1)請你改正其中兩處錯誤的操作： 第一處_________________________________________； 第二處___________________________________________。 (2)剛形成的凝膠珠要在CaCl2溶液中浸泡30 min左右，目的是_________________。 (3)如果制作的凝膠珠顏色過淺，呈白色，則說明海藻酸鈉濃度________(填“過低”或“過高”)。 解析：圖2曲線表明濃度為3%的海藻酸鈉包埋效果最好，當(dāng)海藻酸鈉濃度較低時酶活力較低，原因是海藻酸鈉濃度較低時包埋不緊密，酶分子容易漏出，導(dǎo)致酶數(shù)量不足。 答案：Ⅰ.(1)強(qiáng)　(2)3%　酶的數(shù)量不足 Ⅱ.(1)③海藻酸鈉溶解應(yīng)適當(dāng)加熱至完全溶化 ④海藻酸鈉溶液冷卻至常溫再加入酵母細(xì)胞 (2)讓凝膠珠形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)　(3)過低 1．用加酶洗衣粉洗滌衣物時，下列說法正確的是(　　) A．可用加酶洗衣粉洗滌毛料衣服 B．一般先用熱水泡開，然后調(diào)至適宜溫度 C．水溫太低，洗衣粉中的酶喪失活性后不能再恢復(fù) D．使用添加了堿性蛋白酶的洗衣粉洗衣服后應(yīng)立即沖洗雙手 解析：選D　毛料衣服的主要成分為蛋白質(zhì)，加酶洗衣粉中的蛋白酶會損壞衣服；高溫會使酶失活，而低溫抑制酶的活性，但不會使酶變性；皮膚中的蛋白質(zhì)也會被加酶洗衣粉中的蛋白酶水解，從而損傷皮膚。 2.如圖表示某研究小組在探究果膠酶的用量的實驗結(jié)果。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　) A．在ab段限制反應(yīng)速率的主要因素是酶的用量 B．在bc段限制反應(yīng)速率的因素可能是溫度、pH、反應(yīng)物濃度等 C．在ab段增加反應(yīng)物濃度，可以明顯加快反應(yīng)速率 D．在該實驗給定條件下，果膠酶的最佳用量是b點對應(yīng)的值 解析：選C　本題應(yīng)從酶的濃度和活性、底物的濃度兩方面進(jìn)行分析。由曲線圖可以看出，在ab段，隨著酶的用量的增大，酶促反應(yīng)速率加快，說明此階段限制反應(yīng)速率的主要因素是酶的用量，此時增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率不會明顯加快。在bc段，隨著酶的用量的增大，酶促反應(yīng)速率不再加快，此時反應(yīng)物濃度成為限制反應(yīng)速率的因素之一，增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率會加快。 3．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(jìn)行洗滌 D．多酶片中的胃蛋白酶位于片劑的核心層 解析：選A　酶解法可利用酶的專一性去除微生物的細(xì)胞壁，再通過吸水漲破法使細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)釋放出來，然后提取其中的胞內(nèi)酶；透析和電泳可用于酶的分離和純化，但酸解會導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)的破壞；棉織物的主要成分是纖維素，用添加了纖維素酶的洗衣粉進(jìn)行洗滌會使棉織物蓬松，有利于污物的洗滌，纖維素酶還能去除掉棉織物表面的浮毛，平整棉織物表面，使洗滌后的棉織物柔軟、蓬松，花紋清晰，色澤更加鮮艷，穿著更加舒適；多酶片中的胃蛋白酶應(yīng)位于片劑核心層的外層，而片劑的核心層是在小腸中發(fā)揮作用的胰蛋白酶等消化酶。 4．如圖是圍繞加酶洗衣粉洗滌效果進(jìn)行的研究結(jié)果，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．本實驗的自變量有溫度和洗衣粉是否加酶 B．本實驗的因變量可能是污漬殘留量 C．兩類洗衣粉的最佳使用溫度都為t1 D．溫度超過t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活 解析：選C　該圖示為多因子變量曲線，從圖示可以看出本實驗的自變量有溫度和洗衣粉是否加酶，因變量可能是污漬殘留量。從圖示可以看出加酶洗衣粉的最佳使用溫度為t1，溫度超過t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活。 5．下列關(guān)于酶和固定化酵母細(xì)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(xué)結(jié)合法對酶活性影響小 B．作為消化酶使用時，蛋白酶制劑常以口服方式給藥 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：選C　酶的固定方式有包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法，物理吸附的過程是利用吸附劑本身的表面張力，從而對附近的分子產(chǎn)生吸附，吸附劑不會與被吸附物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使其性質(zhì)發(fā)生改變，所以吸附法對酶活性影響很??；消化酶在人體消化道內(nèi)發(fā)揮作用，蛋白酶制劑一般在最外面加上糖衣后通過口服方式給藥；尿糖試紙是一種酶試紙，是將葡萄糖氧化酶、過氧化氫酶和某種無色化合物固定在紙條上，制成測試尿糖含量的酶試紙，這種酶試紙與尿液相遇時，很快會因為尿液中葡萄糖含量的多少而呈現(xiàn)一定的顏色，再次使用時顏色會有掩蓋作用，所以不能反復(fù)使用；制備固定化酵母細(xì)胞時，將海藻酸鈉凝膠珠用無菌水沖洗的目的是洗去CaCl2和雜菌，防止凝膠珠硬度過大和雜菌的污染。 6．下面是有關(guān)普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果是否相同的探究實驗，請據(jù)表完成問題。 臉盆 編號 加入物質(zhì) (等量) 溫度 洗衣粉 (等量) 水量 褪色 時間 1 油污布 37 ℃ 加酶 2 L 5 min 2 油污布 37 ℃ 普通 2 L 7 min 3 油污布 5 ℃ 加酶 2 L 9 min 4 油污布 5 ℃ 普通 2 L 8 min 該實驗證明： (1)能說明加酶洗衣粉洗滌效果好的組合方式是_________________________________。 (2)能說明酶活性受溫度影響的組合方式是________________________。 解析：(1)只有通過比較，才能說明效果是否相同，所以需有加酶洗衣粉與普通洗衣粉之間的對照，同時褪色時間不能有其他變量干擾，這樣的組合只能為1與2或3與4，結(jié)合設(shè)問(1)是證明加酶洗衣粉效果好，所以只能為1與2的組合。(2)是證明溫度不同對酶活性的影響，所以應(yīng)為1與3的組合。 答案：(1)1與2　(2)1與3 7．某同學(xué)進(jìn)行蘋果汁制作實驗，工藝如圖所示。請回答下列問題： (1)圖中用KMnO4溶液浸泡蘋果的目的是________。黑曲霉提取液中含有的________可水解果膠，從而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通過________方式將酶固定化，酶被固定后用蒸餾水洗滌固定化柱是為了除去__________________________。 (2)實驗中，操作流程A和B的先后次序為________。在蘋果汁澄清過程中，應(yīng)關(guān)閉的流速調(diào)節(jié)閥是______。要測定從固定化柱流出的蘋果汁中是否還有果膠，可取一定量的果汁與等量的________混合，如果出現(xiàn)______現(xiàn)象，說明果膠還沒有被完全水解。為使果膠完全水解，應(yīng)將流速調(diào)節(jié)閥2調(diào)________(填“快”或“慢”)。 (3)實驗后，將洗滌過的固定化柱在低溫環(huán)境中保存若干天，該固定化柱仍可用于蘋果汁制作實驗，說明固定化酶可被________使用。 解析：(1)KMnO4有殺菌消毒的作用，可將蘋果表面的雜菌殺死。果汁中因含有果膠等而使蘋果汁渾濁，用果膠酶處理可使果膠水解，使果汁澄清。固定化酶技術(shù)是將酶固定在固定化柱的載體上，固定化柱內(nèi)填充的石英砂可以起到很好的吸附作用，酶被固定后用蒸餾水沖洗是為了除去未被固定的酶等。(2)具體操作時，先提取果膠酶，打開閥1，讓含有果膠酶的提取液流入固定化柱，將果膠酶固定在固定化柱中，再將閥2打開，使蘋果汁流入固定化柱，固定的果膠酶能將果汁中的果膠分解，而果膠酶不流失。果膠不溶于乙醇，故可用乙醇鑒定果汁中的果膠，如有渾濁現(xiàn)象，說明果汁中仍有果膠存在，若要使果膠徹底水解應(yīng)控制流速調(diào)節(jié)閥2，調(diào)慢果汁流速。(3)酶被固定化后，便于與反應(yīng)物和產(chǎn)物分離，可重復(fù)使用，提高了酶的利用率。 答案：(1)消毒　果膠酶　吸附　未被固定的酶等　(2)AB　閥1　乙醇　渾濁(沉淀)　慢　(3)重復(fù) 8．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。 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)計了如下裝置進(jìn)行實驗，并將結(jié)果用下列曲線圖A、B表示。 　 請回答下列問題： (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為零。但當(dāng)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)在實驗過程中可通過直接測定________________________________(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________。 解析：由A圖看出該加酶洗衣粉在45 ℃時催化效率最高。高溫條件下酶的結(jié)構(gòu)會發(fā)生不可逆的破壞，即使再回到最適溫度，酶的活性也不能恢復(fù)。膠片上的蛋白膜存在時間的長短反映了酶的催化效率。將酶固定在不溶于水的尼龍載體上，使酶多次重復(fù)利用，這種方法制成的酶叫固定化酶。 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)膠片上的蛋白膜存在時間的長短(或其他合理答案)　(4)固定化酶 9.如圖為固定化酶的反應(yīng)柱示意圖，請據(jù)圖回答： (1)請在橫線上填出各標(biāo)號的名稱。 ①________________，②______________，③______________。 (2)與一般酶制劑相比，固定化酶的突出優(yōu)點是______________________；固定化細(xì)胞的優(yōu)點是________________________________________________。 (3)③的作用是___________________________________________________。 (4)制作固定化葡萄糖異構(gòu)酶所用的方式有____________或______________。 (5)據(jù)圖說出反應(yīng)柱的作用原理。______________________________________________。 解析：與一般的酶制劑相比，固定化酶不僅能與反應(yīng)物充分接觸，還能與產(chǎn)物分離，并且可以反復(fù)利用；與固定化酶相比，固定化細(xì)胞能催化一系列的化學(xué)反應(yīng)，并且固定化細(xì)胞成本更低，操作更容易；使用固定化酶技術(shù)往往利用一個反應(yīng)柱，反應(yīng)柱下端有一個分布著小孔的篩板，酶顆粒無法通過篩板，而反應(yīng)溶液卻可以自由出入。 答案：(1)反應(yīng)柱　固定化酶　分布著小孔的篩板　(2)既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，還能被反復(fù)利用　成本更低，操作更容易，且能催化一系列的反應(yīng)　(3)使酶顆粒無法通過，反應(yīng)溶液卻可以自由出入　(4)化學(xué)結(jié)合法　物理吸附法　(5)反應(yīng)液從反應(yīng)柱的上端注入，使反應(yīng)物溶液流過反應(yīng)柱，與固定化酶接觸，得到的產(chǎn)物從反應(yīng)柱下端流出 10．加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉。請回答下列問題： (1)由下圖推知，該實驗的目的是_________________________________。50 ℃時加酶洗衣粉中堿性蛋白酶的最適含量約是________%。 (2)下列衣料不適宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗滌的有____________。 ①棉織品?、诿椘贰、垭婢]織品　④蠶絲織品 (3)根據(jù)以上實驗結(jié)果，請寫出兩項提高加酶洗衣粉洗滌效果的措施：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)探究溫度、堿性蛋白酶含量對去污力的影響　0.6　(2)②④　(3)用溫水浸泡；延長浸泡時間；增加洗衣粉的用量等(寫出兩項合理答案即可) 11．根據(jù)下面的實驗原理、實驗過程，回答相關(guān)問題。 實驗原理：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(xì)胞內(nèi)的一系列酶將可發(fā)酵的糖轉(zhuǎn)化成乙醇。 實驗過程：①取斜面培養(yǎng)基上的新鮮啤酒酵母，接種于10 mL麥芽汁液體培養(yǎng)基中，25 ℃培養(yǎng)24～30 h。 ②取1.6 g海藻酸鈉放入無菌小燒杯中，加無菌水少許調(diào)成糊狀，再加入無菌水至40 mL，在98 kPa條件下滅菌15 min。冷卻至45 ℃左右后，與預(yù)熱至35 ℃左右的10 mL酵母培養(yǎng)液混合攪拌均勻，立即倒入帶噴嘴的無菌小塑料瓶中(或裝有5號針頭的注射器外套中)，以恒定的速度滴入盛有葡萄糖、氯化鈣混合液的容器中，浸泡30 min制成凝膠珠。 ③倒去葡萄糖、氯化鈣混合液，用無菌水洗滌凝膠珠三次后，將凝膠珠放入500 mL三角瓶中，加入300 mL無菌麥芽汁液體培養(yǎng)基，置于25 ℃下封口發(fā)酵5 d左右，倒出發(fā)酵后的麥芽汁即為生啤酒。 (1)凝膠珠是由什么組成的？它有什么作用？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)如果進(jìn)行多批次的生產(chǎn)，本實驗中的啤酒酵母與普通發(fā)酵中的酶或菌種在使用上有何區(qū)別？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)制作成功的凝膠珠需用____________沖洗，其顏色為____________。將凝膠珠加入用于發(fā)酵的葡萄糖溶液后，發(fā)現(xiàn)有________產(chǎn)生，同時有________味散發(fā)。 答案：(1)凝膠珠是由啤酒酵母和固定酵母菌的海藻酸鈉組成的。啤酒酵母能產(chǎn)生酶將滲入凝膠珠的麥芽汁中的糖發(fā)酵，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成乙醇　(2)將生啤酒倒出后，將凝膠珠再投放入新鮮的麥芽汁中，可以在較長時間內(nèi)反復(fù)連續(xù)使用，而普通發(fā)酵中的酶或菌種不能反復(fù)使用　(3)蒸餾水　淺黃色　氣泡　酒 12．如圖1為人工種子生產(chǎn)過程示意圖，圖2為圖1中③過程的相關(guān)操作，據(jù)圖分析回答下面的問題： (1)圖1中，①②過程分別稱為______________。 (2)圖2中，包埋形成人工種子過程中，加熱溶解海藻酸鈉時需注意用____________加熱，然后將溶化好的海藻酸鈉溶液________后，加入胚狀體充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颉? (3)剛生產(chǎn)的人工種子需要在CaCl2溶液中浸泡一段時間，其目的是使人工種子__________________。 (4)若用圖2的方法“制備固定化酵母細(xì)胞”，海藻酸鈉溶液的濃度對實驗結(jié)果影響較大，若濃度過高，則________________，通常評價該實驗結(jié)果主要是觀察凝膠珠的____________。 (5)制備固定化酶則不宜用此方法，原因是______________________________。 解析：(1)葉組織塊經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再分化后形成胚狀體。(2)包埋人工種子過程中，加熱溶解海藻酸鈉時需用小火或間斷加熱，以防止焦糊，冷卻至室溫后再加入胚狀體充分混勻。(3)將剛生產(chǎn)的人工種子浸泡在CaCl2溶液中一段時間，使人工種子形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。(4)制備固定化酵母細(xì)胞時海藻酸鈉溶液的濃度過高不易形成凝膠珠，通常通過觀察凝膠珠的顏色和形狀來評價實驗結(jié)果，淺黃色，球形或橢圓形的凝膠珠為最佳。(5)由于酶分子小，容易從包埋材料中漏出，所以不易用包埋法。 答案：(1)脫分化、再分化　(2)小火(或間斷)　冷卻(至室溫)　(3)形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)　(4)不易形成凝膠珠　顏色和形狀　(5)酶分子很小，容易從包埋材料中漏出