2018版高中生物 第3章 生物科學(xué)與工業(yè) 3.2 酶在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用課時作業(yè) 新人教版選修2.doc

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3.2 酶在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 [課時作業(yè)]達(dá)標(biāo) 一、選擇題 1.在生命活動中，酶是不可缺少的生物催化劑，以下四種酶的作用部位分別是(　　) ①轉(zhuǎn)氨酶?、诮庑浮、垭拿浮、蹵TP水解酶 A.氨基、氫鍵、肽鍵、高能磷酸鍵 B.氨基、脫氧核苷酸、多肽、ADP C.氨基、氫鍵、羧基、腺苷 D.氫鍵、肽鍵、氨基酸、磷酸基因 解析　根據(jù)各種酶的作用特點，然后再組合即可，具體來說，轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)移氨基，解旋酶使DNA分子的氫鍵斷開，肽酶使多肽變成氨基酸，ATP水解酶使ATP分解為ADP和Pi。 答案　A 2.探究溫度對果膠酶活性的影響、pH對酶活性的影響、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、果膠酶用量 解析　首先要明確實驗變量、反應(yīng)變量等基本概念，在此基礎(chǔ)上，針對三個探究實驗進(jìn)行分析。實驗一為探究果膠酶的最適溫度，實驗二為探究果膠酶的最適pH。實驗三為探究果膠酶的最適用量，從而選出正確選項D。 答案　D 3.加酶洗衣粉中含有的常見酶類為(　　) A.蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶 B.蛋白酶、脂肪酶、肽酶、纖維素酶 C.脂肪酶、肽酶、淀粉酶、纖維素酶 D.蛋白酶、淀粉酶、麥芽糖酶、肽酶 答案　A 4.下列關(guān)于固定化酶技術(shù)的說法中，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內(nèi)的技術(shù) 解析　固定化酶是利用物理或化學(xué)方法將酶固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，其優(yōu)點是酶被定位或限制在一定的空間范圍內(nèi)，可重復(fù)利用，不足之處是無法同時催化一系列的酶促反應(yīng)。 答案　D 5.常用的包埋法固定化細(xì)胞，需用到不溶于水的多孔性載體。下列不能作載體的是(　　) A.瓊脂糖 B.蔗糖 C.海藻酸鈉 D.明膠 解析　蔗糖不能作為載體使用。 答案　B 6.下列關(guān)于酶工程及其應(yīng)用的敘述中，正確的是(　　) A.酶都提取于動植物細(xì)胞 B.酶制劑都能夠重復(fù)利用 C.果汁和果酒能夠用酶制劑澄清 D.酶固定化后稱為酶制劑 解析　酶的生產(chǎn)有提取法、發(fā)酵法和化學(xué)合成法等；酶制劑固定化以后才能被重復(fù)利用；果汁和果酒可用果膠酶來澄清；酶分離提純后加入填充劑和穩(wěn)定劑以后稱為酶制劑。 答案　C 7.某學(xué)生進(jìn)行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”的課題研究。他的實驗設(shè)計如下：①設(shè)置兩組實驗，分別使用蛋白酶洗衣粉和復(fù)合酶洗衣粉；②兩組實驗的洗衣粉用量、被洗滌的衣物量、衣物質(zhì)地、污染物性質(zhì)和量、被污染的時間、洗滌時間、洗滌方式等全部設(shè)置為相同；③根據(jù)污漬去除程度得出結(jié)果。對這個實驗的評價，正確的是(　　) A.未設(shè)置對照實驗 B.無關(guān)變量設(shè)置太多 C.沒有自變量 D.因變量不能描述 答案　A 8.下列關(guān)于淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶的說法中，不正確的是(　　) A.淀粉酶、蛋白酶和纖維素酶的化學(xué)本質(zhì)均為蛋白質(zhì) B.淀粉酶生產(chǎn)的歷史長，用途廣，是工業(yè)生產(chǎn)中最重要的一類酶 C.在植物細(xì)胞雜交中需要應(yīng)用纖維素酶 D.蛋白酶不能水解淀粉酶和纖維素酶 解析　由于淀粉酶、纖維素酶的化學(xué)本質(zhì)均為蛋白質(zhì)，故蛋白酶能夠水解淀粉酶和纖維素酶，因此D項不正確。 答案　D 9.酶工程中酶制劑的生產(chǎn)按順序排列為(　　) ①酶的分離純化?、诿傅墓潭ɑ、勖傅纳a(chǎn)?、苊傅奶崛? A.①③②④ B.③②①④ C.③④①② D.④①②③ 解析　酶制劑的生產(chǎn)包括酶的生產(chǎn)、提取、分離純化和固定化等。人們提供必要的條件，利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)酶的過程，叫做酶的生產(chǎn)。微生物發(fā)酵生產(chǎn)的酶種類很多，但是每種酶在培養(yǎng)液中的含量卻很低，因此需要提取。提取液中含有多種酶、細(xì)胞代謝產(chǎn)物和細(xì)胞碎片等，要想獲得所需要的某一種酶，就必須再進(jìn)行酶的分離和純化。為防止反應(yīng)結(jié)束后酶制劑與產(chǎn)物混合在一起，又可以反復(fù)使用酶制劑，可以將酶進(jìn)行固定化。 答案　C 10.下列不屬于固定化酶在利用時的特點的是(　　) A.有利于酶與產(chǎn)物分離 B.可以被反復(fù)利用 C.能自由出入依附的載體 D.一種固定化酶一般情況下不能催化一系列酶促反應(yīng) 解析　固定化酶是采用包埋法、化學(xué)結(jié)合法或物理吸附法將酶固定在一定載體上，所以固定化酶不能自由出入依附的載體。 答案　C 11.下列屬于氧化還原酶的是 (　　) ①乙醇脫氫酶?、阽晁崦摎涿浮、鄣矸勖浮、鼙狒然浮、莨缺D(zhuǎn)氨酶?、奁咸烟橇姿岙悩?gòu)酶 A.①③ B.③④ C.⑤⑥ D.①② 解析　脫氫酶屬于氧化還原酶。 答案　D 12.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　固定化技術(shù)包括包埋法、物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法(交聯(lián)法)，由于細(xì)胞相對于酶來說更大，難以被吸附或結(jié)合，因此多采用包埋法，A項正確；某些反應(yīng)產(chǎn)物可能與酶結(jié)合，致使酶的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，從而改變酶的催化活性，B項錯誤；固定化酶實質(zhì)上是將相應(yīng)酶固定在不溶于水的載體上，實現(xiàn)酶的反復(fù)利用，并提高酶穩(wěn)定性，而酶的各項特性(如高效性、專一性和作用條件的溫和性)依然保持，C項錯誤；固定化細(xì)胞能催化某些特定反應(yīng)底物的一系列反應(yīng)，但不能催化各種底物的一系列反應(yīng)，D項錯誤。 答案　A 13.(多選)圖甲表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作，圖乙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.圖甲中X溶液為CaCl2溶液，其作用是使海藻酸鈉形成凝膠珠 C.圖乙發(fā)酵過程中攪拌的目的是使培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸 D.圖甲中制備的凝膠珠用蒸餾水洗滌后再轉(zhuǎn)移到圖乙裝置中 解析　剛?cè)芑暮Ｔ逅徕c溫度很高，迅速與活化的酵母菌混合直接就把酵母菌燙死了，無法再進(jìn)行酒精發(fā)酵。溶化的海藻酸鈉應(yīng)冷卻至室溫后與活化的酵母菌混合，A項錯誤。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，故B、C、D項正確。 答案　BCD 二、非選擇題 14.下面是制備固定化酵母細(xì)胞的實驗步驟：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。 請回答： (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________。固定化細(xì)胞技術(shù)一般采用________法，而固定化酶常用________和________法。 (2)影響實驗成敗的關(guān)鍵步驟是________。海藻酸鈉溶化過程的注意事項是________。如果海藻酸鈉濃度過低，形成的凝膠珠包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目________。如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說明________。 (3)該實驗中CaCl2溶液的作用是______________________。 解析　(1)在缺水時，微生物通常處于休眠狀態(tài)，活化就是讓處于休眠狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常狀態(tài)。因為酵母細(xì)胞活化時體積增大，故活化前應(yīng)選擇足夠大的容器。固定化細(xì)胞技術(shù)一般采用包埋法，而固定化酶常用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。(2)配制海藻酸鈉溶液是影 響實驗成敗的關(guān)鍵步驟，配制過程中要小火加熱并不斷攪拌，以免焦糊。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)目較少。如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說明海藻酸鈉濃度偏高，制作失敗。(3)該實驗中CaCl2溶液的作用是使海藻酸鈉膠體發(fā)生聚沉，形成凝膠珠。 答案　(1)缺水　正常　體積會增大(增多)　包埋　化學(xué)結(jié)合法　物理吸附　(2)配制海藻酸鈉溶液　小火加熱(小火間斷加熱)并不斷攪拌　較少　(海藻酸鈉濃度偏高)制作失敗　(3)使膠體聚沉(或形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)) 15.某果酒廠生產(chǎn)的產(chǎn)品，時間一長會出現(xiàn)沉淀，造成產(chǎn)品滯銷。已知造成沉淀的物質(zhì)是蛋白質(zhì)，該酒廠提出了兩種解決方案：①在酒中加入少量蛋白酶；②在酒中加入少量氨基酸氧化酶。 (1)________方案合理，原因是___________________________。 (2)________方案不合理，原因是_________________________。 解析　這是一道聯(lián)系生產(chǎn)實際的試題。要解決酒渾濁的問題，就要使沉淀物分解。已知沉淀物是蛋白質(zhì)，就應(yīng)在酒中加入少量蛋白酶，使蛋白質(zhì)分解，消除沉淀。氨基酸氧化酶不能催化蛋白質(zhì)分解，反而催化氨基酸分解，不能達(dá)到目的。 答案　(1)①　蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，既能消除沉淀，又保存了營養(yǎng)成分　(2)②　氨基酸氧化酶不能水解蛋白質(zhì)，不能消除沉淀，還會分解營養(yǎng)成分氨基酸 16.下圖是酶工程基本過程圖解。請回答下列問題。 (1)用于治療消化不良的淀粉酶，需要經(jīng)過________步驟達(dá)到使用目的(用圖中字母填寫)。 (2)A過程來源有________、________、________三種途徑。C過程常用的方法有________、________、________等。E過程中常見的幾種固定方式為________、________、________等。 (3)H過程依據(jù)的主要原理是_________________________ __________________________________________________。 答案　(1)ABCDF　(2)植物　動物　微生物　蒸餾　萃取　離子交換　吸附　連接　包埋　(3)根據(jù)酶催化某種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使某種物質(zhì)減少或生成產(chǎn)物增多來進(jìn)行檢驗，檢驗工具如尿糖試紙、多酚氧化酶傳感器等 17.加酶洗衣粉是人們生活中所必需的，但如何使用加酶洗衣粉，尤其是水溫多少才算合適，卻不為人們所熟知。多數(shù)人認(rèn)為用得越多，衣服洗得越干凈、越快；有人看到洗衣粉袋上標(biāo)有“冷水洗衣粉”的字樣，便用冷水洗衣服，卻洗不干凈；還有人無論什么污漬都用一種加酶洗衣粉，結(jié)果無法去除污漬。下面我們就對加酶洗衣粉的最適溫度進(jìn)行探究。 實驗原理：略。 實驗器材：燒杯(500 mL)、溫度計、天平、加酶洗衣粉、植物油、藍(lán)墨水、牛奶、玻璃棒、秒表、布料和水浴鍋等。 實驗過程： ①用天平稱取加酶洗衣粉若干份，每份5 g； ②分別用植物油、藍(lán)墨水、牛奶處理同種棉布料各若干份(污漬大小以滴管滴數(shù)為準(zhǔn))； ③__________________________________________________ __________________________________________________； ④__________________________________________________ __________________________________________________； ⑤水浴鍋中的水溫依次為0 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃。在不同水溫下再重復(fù)步驟③④，分別記錄除去污漬所需要的時間。 結(jié)果如下表： 不同溫度下除去不同污漬所需要的時間(s) 水溫/℃ 0 20 30 40 50 60 70 80 植物油 48 39 30 20 11 13 17 20 藍(lán)墨水 93 86 80 72 67 68 81 105 牛奶 48 43 28 12 4 7 12 17 (1)請分析實驗結(jié)果并得出結(jié)論：_____________________ __________________________________________________。 (2)原因：____________________________________________ __________________________________________________。 (3)從以上實驗可得出酶具有____________和____________的特點。 解析　洗衣粉中酶制劑的種類、污漬的類型、浸泡時間、洗滌時間、水溫等都會影響洗滌效果。同時還考查了實驗設(shè)計的原則：單一變量原則和對照性原則。 答案?、墼谌齻€編號為甲、乙、丙的燒杯中分別注入200 mL水和一份稱量好的加酶洗衣粉，放入0℃水浴鍋中并攪拌 ④將三塊分別用植物油、藍(lán)墨水、牛奶處理過的同種布料各一份分別同時放入上述燒杯中，用玻璃棒攪拌，并用秒表記錄除去污漬的時間 (1)加酶洗衣粉必須在適宜溫度下，即50 ℃時才會達(dá)到最佳洗滌效果，在此溫度下，對奶漬的洗滌效果最好，然后是油漬，對藍(lán)墨水的洗滌效果最差 (2)奶漬的主要成分是蛋白質(zhì)和脂肪，油漬的主要成分是脂肪，藍(lán)墨水的主要成分是膠體，而加酶洗衣粉中主要含有蛋白酶和脂肪酶 (3)高效性　專一性第