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1、2022年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第二講 酶的應(yīng)用課時(shí)跟蹤檢測(cè) 浙教版選修1
1.下列關(guān)于果膠酶作用的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A.分解水果細(xì)胞壁中的果膠,從而瓦解細(xì)胞壁
B.可將果膠分解成半乳糖醛酸,使果汁變清
C.分解水果細(xì)胞壁中的纖維素和果膠
D.可使果汁榨取變得容易,提高出汁率
2.酶的固定化是將酶束縛或限制于一定區(qū)域內(nèi),使其進(jìn)行酶促反應(yīng)后可回收及重復(fù)利用的一類技術(shù),下列關(guān)于固定化酶技術(shù)的敘述不正確的是( )
A.為使葡萄糖液與葡萄糖異構(gòu)酶充分接觸生產(chǎn)果糖,葡萄糖液應(yīng)從固定化酶反應(yīng)柱下端注入
B.制備固定化酶的方法主要有化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法
C.固定化酶固定時(shí)可能會(huì)對(duì)酶造
2、成損傷而影響其活性
D.用固定化葡萄糖異構(gòu)酶生產(chǎn)高果糖漿可以大幅度提高產(chǎn)量
3.某校生物興趣小組為探究不同濃度果膠酶對(duì)蘋(píng)果勻漿出汁率的影響,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)步驟:
①制備蘋(píng)果勻漿。將蘋(píng)果洗凈,切成小塊,用榨汁機(jī)打碎成蘋(píng)果勻漿。加熱蘋(píng)果勻漿到100 ℃,再冷卻至50 ℃左右。
②配制不同濃度的酶液。取5支10 mL的試管,依次編號(hào)為2~6號(hào)。分別加入不同量的質(zhì)量濃度為10 g/L的果膠酶溶液,再分別加入蘋(píng)果酸定容至10 mL,獲得質(zhì)量濃度分別為2 g/L、4 g/L、6 g/L、8 g/L、10 g/L的果膠酶溶液,備用。
③降解蘋(píng)果勻漿(如下圖所示)。
④沉淀。向上述6
3、只燒杯中添加明膠、活性炭等物質(zhì)攪拌處理,充分混勻后靜置,分別過(guò)濾。記錄并處理結(jié)果:用量筒測(cè)量澄清濾液(即蘋(píng)果汁)的體積,記入表格,并計(jì)算出汁率。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)果膠酶能提高蘋(píng)果的出汁率并使果汁澄清的原理是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)步驟①中,將蘋(píng)果勻漿加熱到100 ℃的目的是_________________
4、_____________
________________________________________________________________________。
(3)步驟②中,在2~6號(hào)試管中加入10 g/L果膠酶溶液的量分別是________________;步驟③中,在1號(hào)燒杯中加入1 mL________。
(4)根據(jù)預(yù)期結(jié)果,請(qǐng)?jiān)谟覉D中繪制出蘋(píng)果勻漿出汁率與果膠酶濃度之間大致的關(guān)系曲線,并在坐標(biāo)軸上標(biāo)出蘋(píng)果勻漿最高出汁率所對(duì)應(yīng)的果膠酶最佳濃度。
4.(xx·浙江自選模塊)某同學(xué)進(jìn)行蘋(píng)果汁制作實(shí)驗(yàn),工藝如下圖所示。
請(qǐng)回答:
(1)圖中用KMnO4的溶液
5、浸泡蘋(píng)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(guò)________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(shí)驗(yàn)中,操作流程A和B的先后順序?yàn)開(kāi)_______。在蘋(píng)果汁澄清過(guò)程中,應(yīng)關(guān)閉的流速調(diào)節(jié)閥是________。要測(cè)定從固定化柱流出的蘋(píng)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(shuō)明果膠還沒(méi)有被完全水解。為使果膠完全水解,應(yīng)將流速調(diào)________。
6、
(3)實(shí)驗(yàn)后,將洗滌過(guò)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(píng)果汁制作實(shí)驗(yàn),說(shuō)明固定化酶可被________使用。
5.(xx·浙江高考)利用紫甘薯制酒可提高其附加值。請(qǐng)回答:
(1)為提高紫甘薯的利用率,工廠化生產(chǎn)時(shí),可加入果膠酶和淀粉酶,其中果膠酶可來(lái)自________等微生物。由于酶在水溶液中不穩(wěn)定,因此常將酶固定在某種介質(zhì)上制成________。
(2)果膠酶可將紫甘薯勻漿中的果膠水解成________。
A.半乳糖醛酸和葡萄糖
B.半乳糖和果糖
C.半乳糖醛酸甲酯和果糖
D.半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯
(3)紫甘薯勻漿流經(jīng)α-淀粉酶柱后,取適量流出的液
7、體,經(jīng)脫色后加入KI-I2溶液,結(jié)果液體呈紅色。表明該液體中含有________。
A.淀粉 B.糊精
C.麥芽糖 D.葡萄糖
(4)在發(fā)酵前,為使酵母菌迅速發(fā)生作用,取適量的干酵母,加入溫水和________。一段時(shí)間后,酵母懸液中會(huì)出現(xiàn)氣泡,該氣泡內(nèi)的氣體主要是________。將酵母菌接種到待發(fā)酵液后,隨發(fā)酵的進(jìn)行,酵母菌在________條件下產(chǎn)生了酒精和二氧化碳。
(5)下圖表示發(fā)酵液pH對(duì)酒精濃度的影響。據(jù)圖判斷,最佳pH是________。
6.(xx·上海高考)脂肪酶具有廣泛的應(yīng)用前景。為獲得高產(chǎn)脂肪酶的菌株,并將之用于產(chǎn)業(yè)化,進(jìn)行如下的系列實(shí)驗(yàn)
8、。
(1)欲分離篩選出能分泌脂肪酶的細(xì)菌,應(yīng)選擇下列固體培養(yǎng)基(僅列出了碳氮源)中的________。
A.蛋白胨、檸檬酸鐵銨 B.橄欖油、硫酸銨
C.乳糖、酵母膏 D.葡萄糖、蛋白胨
(2)進(jìn)一步調(diào)查適合于產(chǎn)脂肪酶菌株生長(zhǎng)的碳氮源。根據(jù)表1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),選擇理想的碳源為_(kāi)_______。
表1 不同碳源對(duì)菌種產(chǎn)脂肪酶的影響
碳源
玉米
可溶性淀粉
糊精
葡萄糖
蔗糖
麥芽糖
濃度(%)
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
酶活(IU/mL)
8.50
0.00
28.50
2.50
37.50
13.50
表2
酶
9、活
第1組
/
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第2組
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第3組
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(3)利用相似方法探得理想氮源的最佳濃度,再進(jìn)一步確定碳氮源濃度的最佳組合。以a和b分別代表碳源和氮源的濃度,假設(shè)酶活a1>a2>a3;b2>b3>b4,據(jù)此形成下列四種方案,其中最佳的是________。
方案一:a1和b2組合。
方案二:將每一種a的濃度分別與b2、b3、b4組合,根據(jù)酶活取其中的最佳組合。
方案三:a1和b2組合,a2和b3組合,根據(jù)酶活取其中的最佳組合。
方案四:a1分別與每種
10、氮源濃度組合,b2分別與每種碳源濃度組合,根據(jù)酶活取其中的最佳組合。
(4)補(bǔ)全表2中的實(shí)驗(yàn)方案,以確定所選碳源的最佳濃度(設(shè)濃度梯度的差值為0.2%)。
(5)如果脂肪酶的產(chǎn)業(yè)化需要其活性在固定化處理時(shí)不受損失,且在多次重復(fù)使用后仍能維持穩(wěn)定的酶活,則應(yīng)選擇圖中的________固定化工藝。
答 案
1.選C 果膠酶可將果膠分解為半乳糖醛酸,從而使果汁榨取的時(shí)候比較容易,并使果汁變清。要分解纖維素,需要纖維素酶。
2.選A 葡萄糖液應(yīng)從固定化酶反應(yīng)柱的上端注入,使葡萄糖液流過(guò)反應(yīng)柱,與固定化葡萄糖異構(gòu)酶接觸,轉(zhuǎn)化成果糖。制備固定化酶的方法主要有化學(xué)結(jié)合法和
11、物理吸附法。固定化酶固定時(shí)可能會(huì)對(duì)酶造成損傷而影響其活性。
3.解析:果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一。在果汁加工中,果膠不僅影響出汁率,還會(huì)使果汁渾濁。果膠酶能分解果膠,瓦解植物細(xì)胞壁及胞間層,使榨取果汁變得容易,也使渾濁的果汁變得澄清。在研究酶濃度對(duì)出汁率影響的實(shí)驗(yàn)中,加熱使蘋(píng)果中的酶失活,可排除蘋(píng)果中的酶對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。1號(hào)燒杯做空白對(duì)照,2~6號(hào)燒杯中加入等濃度梯度的酶溶液。在一定濃度范圍內(nèi),隨酶濃度的增加,出汁率增加,超過(guò)一定范圍后,出汁率不再變化。
答案:(1)果膠酶能分解果膠,瓦解細(xì)胞壁及胞間層 (2)使蘋(píng)果中的酶失活,防止對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾
(3)2 mL、
12、4 mL、6 mL、8 mL、10 mL 蘋(píng)果酸
(4)如圖所示(要求標(biāo)明坐標(biāo)含義和最佳濃度)
4.解析:(1)KMnO4有殺菌消毒的作用,可將蘋(píng)果表面的雜菌殺死。果汁中因含有果膠等而使蘋(píng)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。(2)具體操作時(shí),先提取果膠酶,將果膠酶固定在固定化柱中,再將閥2打開(kāi),使蘋(píng)果汁進(jìn)入固定化柱,與酶接觸,固定的果膠酶就能將果汁中的果膠分解,而果膠酶不流失。果膠中的果膠酸鈣能與乙醇作用形成沉淀,故可用乙醇鑒定果汁中的果膠,如有
13、渾濁現(xiàn)象,說(shuō)明果汁中仍有果膠存在,此時(shí)應(yīng)控制流速調(diào)節(jié)閥2的流量,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)利用,提高酶的利用率。
答案:(1)消毒 果膠酶 吸附 未被固定的酶等 (2)A→B 閥1 乙醇 渾濁(沉淀) 慢 (3)重復(fù)
5.解析:果膠酶不是一種酶,而是一類酶的總稱,在黑曲霉、蘋(píng)果曲霉等微生物中都有存在。固定化酶就是將水溶性的酶用物理或化學(xué)的方法固定在某種介質(zhì)上,使之成為不溶于水而又有酶活性的制劑,固定化酶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):①使酶既能與反應(yīng)物接觸,又能與產(chǎn)物分離;②固定在載體上的酶可以被反復(fù)利用。果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要成分之一,是由半乳糖醛酸和半乳糖醛
14、酸甲酯聚合成的高分子化合物。果膠酶和果膠甲酯酶可水解果膠,產(chǎn)物是半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯。淀粉遇KI-I2溶液呈藍(lán)色,α-淀粉酶能分解淀粉,產(chǎn)物是糊精,糊精遇KI-I2溶液呈紅色,β-淀粉酶能分解糊精,產(chǎn)物是麥芽糖,麥芽糖遇KI-I2溶液不顯色,根據(jù)題意,該液體中肯定有糊精的存在。在發(fā)酵前,可以先制備酵母懸液:適量干酵母(每2.5 kg葡萄約用1 g干酵母)加少量溫水(低于40 ℃)在燒杯內(nèi)調(diào)成糊狀。為使其迅速發(fā)生作用,可加極少量蔗糖,混勻放置片刻,出現(xiàn)氣泡即可。原理是酵母在合適的溫度下,進(jìn)行需氧呼吸,將蔗糖徹底水解成二氧化碳和水。發(fā)酵過(guò)程其實(shí)利用了酵母菌的厭氧呼吸,在無(wú)氧的條件下,酵母菌分
15、解蔗糖,產(chǎn)物是酒精和二氧化碳。從圖中可知,pH為4.7時(shí),10 d后的酒精濃度最高,說(shuō)明最佳pH為4.7。
答案:(1)黑曲霉(或蘋(píng)果曲霉) 固定化酶 (2)D (3)B (4)蔗糖 二氧化碳 無(wú)氧 (5)4.7
6.解析:(1)欲分離篩選出能分泌脂肪酶的細(xì)菌,必須采用脂肪作為唯一碳源。
(2)據(jù)表可知,當(dāng)碳源為蔗糖時(shí),酶活性最高,產(chǎn)脂肪酶菌株生長(zhǎng)的理想碳源為蔗糖。(3)題目的要求是確定碳氮源濃度的最佳組合,所以既要有碳源,又要有氮源。a和b組合后,就是看出碳源在何種濃度、氮源在何種濃度下生長(zhǎng)最合適。
(4)題目給定濃度為1.0%,要求設(shè)濃度梯度的差值為0.2%,要根據(jù)這一點(diǎn)來(lái)設(shè)定。
(5)由于需要其活性在固定化處理時(shí)不受損失,且在多次重復(fù)使用后仍能維持穩(wěn)定的酶活性,圖中只有C組。
答案:(1)B (2)蔗糖 (3)方案二 (4)如下表:
酶活性
0.6%
0.8%
1.0%
1.2%
1.4%
第1組
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第2組
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/
第3組
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平均值
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(5)C