高中生物總復(fù)習(xí) 專題三酶的應(yīng)用課件 新人教版選修1

《高中生物總復(fù)習(xí) 專題三酶的應(yīng)用課件 新人教版選修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中生物總復(fù)習(xí) 專題三酶的應(yīng)用課件 新人教版選修1（40頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題三酶的應(yīng)用考綱點擊考綱點擊熱點提示熱點提示1.酶的存在與簡單制作方法酶的存在與簡單制作方法2.酶活性測定的一般原理和酶活性測定的一般原理和方法方法3.酶在食品制作和洗滌等方酶在食品制作和洗滌等方面的應(yīng)用面的應(yīng)用4.制備和應(yīng)用固定化酶制備和應(yīng)用固定化酶1.酶在食品制造和洗滌劑生酶在食品制造和洗滌劑生產(chǎn)等方面的應(yīng)用產(chǎn)等方面的應(yīng)用2.固定化酶、固定化細(xì)胞制固定化酶、固定化細(xì)胞制備的優(yōu)缺點和在生產(chǎn)中的應(yīng)備的優(yōu)缺點和在生產(chǎn)中的應(yīng)用用一、果膠酶在果汁生產(chǎn)中的應(yīng)用(一)酶的制備1對于細(xì)胞內(nèi)酶：用搗碎機、研磨器等機械將生物組織細(xì)胞破碎，使酶從活細(xì)胞中釋放出來，進(jìn)入細(xì)胞外的溶液中，經(jīng) 、離心制備成。過濾過濾

2、粗酶液粗酶液2對于分泌到細(xì)胞外的酶：直接從分泌物或細(xì)胞外的組織間隙中提取，提取過程中注意溫度、 等多種環(huán)境因素對酶活性的影響。3酶活力測定的原理：通常以單位時間內(nèi)，單位體積中反應(yīng)物的或產(chǎn)物的增加量來表示。pH減少量減少量(二)果膠酶1作用：能夠分解果膠為可溶性的半乳糖醛酸，使渾濁的果汁變得澄清。2組成：并不特指某一種酶，而是分解 的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶。3來源：植物、 、酵母菌和細(xì)菌均能產(chǎn)生果膠酶。4應(yīng)用：果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的 及胞間層，使榨取的果汁變得更容易 和過濾。果膠果膠霉菌霉菌細(xì)胞壁細(xì)胞壁澄清澄清二、加酶洗衣粉(一)常用種類蛋白酶、脂肪酶、

3、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蛋白酶和堿性 。脂肪酶脂肪酶(二)去污機制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，使污物從衣物上脫落。2脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能將大分子 、淀粉和水解為小分子物質(zhì)。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)氨基酸氨基酸脂肪脂肪纖維素纖維素(三)酶制劑特點能夠耐酸、耐堿、忍受和較高溫度，并且通過特殊的化學(xué)物質(zhì)將酶層層包裹，與洗衣粉其他成分隔離。表面活性劑表面活性劑三、酵母細(xì)胞固定化(一)固定化酶1應(yīng)用原理：將酶固定在不溶于水的載體上，使酶既易催化反應(yīng)，又易于回收，可以重復(fù)使用。顆粒狀顆粒狀 篩板篩板 (

4、3)生產(chǎn)過程：將葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的 注入，使葡萄糖溶液流過反應(yīng)柱，與固定化葡萄糖異構(gòu)酶接觸，轉(zhuǎn)化成果糖，從反應(yīng)柱 流出。( 4 ) 反 應(yīng) 柱 優(yōu) 點 ： 能 連 續(xù) 使 用 半 年 ， 大 大 降 低 了，提高了果糖的產(chǎn)量和質(zhì)量。上端上端下端下端生產(chǎn)成本生產(chǎn)成本(二)固定化細(xì)胞技術(shù)1概念：固定化酶和固定化細(xì)胞是利用物理或化學(xué)的方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)。2方法(1)包埋法：將酶或細(xì)胞包埋在的細(xì)微網(wǎng)格里。(2)化學(xué)結(jié)合法：將酶分子或細(xì)胞相互結(jié)合，或?qū)⑵浣Y(jié)合到 上。(3)物理吸附法：將酶吸附到載體表面。 多孔載體多孔載體載體載體3固定化細(xì)胞優(yōu)點：與固定化酶相比，制備成本更低，操作更容

5、易，酶的活性高且穩(wěn)定。4應(yīng)用：固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵、固定化乳糖酶制備乳糖等。一、探究果膠酶的作用及其影響條件1實驗原理(1)果膠酶活性受溫度(或pH)影響，處于最適溫度(或pH)時活性最高。(2)果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成正比。(3)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)酶的用量增加到某個值后，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，那么這個值就是酶的最適用量，如圖?！咎貏e提醒】1.果膠與果膠酶(1)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一種高分子化合物，不溶于水。(2)果膠酶是指分解果膠的

6、一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等，不是一種酶。(3)果膠酶的作用是能把果膠分解成半乳糖醛酸，從而使果汁變得澄清，并提高水果的出汁率。2酶的活性和酶促反應(yīng)速度(1)酶的活性：是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。酶活性的高低可以用在一定條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來表示。(2)酶促反應(yīng)速度：用單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。(3)酶促反應(yīng)影響因素：溫度、pH、酶濃度、底物濃度和酶的抑制劑等。2實驗流程(1)探究溫度(或pH)對果膠酶活性的影響記錄結(jié)果：或?qū)嶒瀸嶒灉囟葴囟?0354045 50 55 60 65 70果汁果汁量量(mL)pH5

7、6789果汁量果汁量(mL)(2)探究果膠酶的最適用量準(zhǔn)確稱取純的果膠酶1 mg、2 mg、3 mg、4 mg、5 mg、6 mg、7 mg、8 mg、9 mg配制成相等體積的酶的水溶液，取等量放入9支試管中依次編號為19號，制取蘋果泥并稱取45 g，分別裝入9支試管中，每支試管中分裝5 g，依次編號為19號。將上述試管放入37恒溫水浴中平衡內(nèi)外溫度。一段時間后將不同濃度的果膠酶分別迅速與各試管的蘋果泥混合，然后再放入恒溫水浴中。記錄反應(yīng)時間，約20分鐘。過濾后測量果汁體積，并記錄：盛有蘋果泥的試管盛有蘋果泥的試管123456789盛有果膠酶的試管盛有果膠酶的試管123456789果汁量果汁量

8、(mL)【特別提醒】(1)在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將蘋果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫(或同pH)處理，其目的是保證底物和酶在混合時的溫度(或pH)相同，避免蘋果泥與果膠酶混合時影響混合物的溫度(或pH)，從而影響果膠酶的活性。(2)在探究溫度或pH的影響時，需要設(shè)置對照實驗，不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間可以作為對照，這種對照稱為相互對照。除自變量(溫度或pH)以外，各無關(guān)變量(如底物總量、酶量、反應(yīng)時間等)必須一致。(3)在探究果膠酶的最適用量時(這里所說的最適用量是指在本實驗的溫度、pH條件下所測出的)，需要標(biāo)明溫度、pH。若無關(guān)變量改變，酶的最適用量也隨之改變。1下圖中橫

9、軸均表示酶的反應(yīng)條件，縱軸為酶的反應(yīng)速度，能正確反映溫度和pH與酶反應(yīng)速度關(guān)系的是()A甲和乙B乙和丙C甲和丙D都是甲解析：酶活性受溫度和pH的影響，在一定溫度或pH內(nèi)，隨溫度或pH升高而升高；當(dāng)超過某一溫度或pH后，隨溫度或pH升高而降低，即酶活性隨溫度或pH的變化為倒鐘型。答案：D解析：在探究果膠酶的用量實驗中，參照研究溫度和pH對酶活性的影響實驗，采用梯度測定法，只是將原實驗中的pH梯度和溫度梯度改成酶的用量梯度而已，基本實驗思路不變，即A正確；植物、霉菌、酵母菌和細(xì)菌在其生活過程中，都會發(fā)生分解果膠的過程，因此，它們都可產(chǎn)生果膠酶，故B正確；在制作果汁過程中，由于果膠、纖維素的存在，影

10、響榨出的果汁量及果汁的透明度，加入纖維素酶和果膠酶后，果汁榨出量及透明度均有提高，即D正確；在使用梯度測定酶的用量及活性時，可以通過榨出的蘋果汁的體積大小來判斷，因此C錯誤。答案：C二、探究不同種類的加酶洗衣粉的洗滌效果1實驗原理酶的催化作用具有專一性，復(fù)合酶洗衣粉加入的酶制劑種類較多，與單一加酶洗衣粉相比，對各種污漬都有較好的洗滌效果。2實驗變量(1)自變量：不同種類的加酶洗衣粉(2)無關(guān)變量：其他條件相同且適宜(如溫度、pH等)(3)實驗步驟步驟步驟燒杯編號燒杯編號注入自來水注入自來水500 mL500 mL500 mL加入物質(zhì)加入物質(zhì)(相同、等量相同、等量)奶漬布奶漬布奶漬布奶漬布奶漬布

11、奶漬布控制水溫控制水溫373737加入洗衣粉加入洗衣粉(等量等量)蛋白酶蛋白酶洗衣粉洗衣粉復(fù)合酶復(fù)合酶洗衣粉洗衣粉脂肪酶脂肪酶洗衣粉洗衣粉用玻璃棒攪拌用玻璃棒攪拌5 min5 min5 min觀察實驗現(xiàn)象觀察實驗現(xiàn)象3普通洗衣粉已逐漸被加酶洗衣粉所代替，且洗衣粉中所加酶的種類越來越多，請回答下列問題。(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)下列方框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，解釋注意事項的原因：_。(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

12、驗，請據(jù)表回答：編號編號洗滌物洗滌物(等量等量)洗滌溫度洗滌溫度洗衣粉洗衣粉(等量等量)水量水量洗滌所洗滌所需時間需時間1油污布油污布45加酶加酶2 L4 min2油污布油污布45普通普通2 L7 min3油污布油污布5加酶加酶2 L9 min4油污布油污布5普通普通2 L8 min該實驗設(shè)計體現(xiàn)了_原則。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：(1)血漬和奶漬的主要成分是蛋白質(zhì)，而油污中的主要成分是脂肪，因此加酶洗衣粉中添加的酶類有堿性蛋白酶、(堿性)脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶。(2)堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等污漬中含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的多肽(氨基酸)。

13、(4)1號實驗組中加了含酶洗衣粉，但洗滌時間和普通洗衣粉洗滌的時間相同，說明洗衣粉中酶變性。答案：(1)(堿性)脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶(2)多肽(氨基酸)(3)酶的催化作用受溫度影響，3035是洗衣粉中酶的適宜溫度范圍，過高溫度會使酶變性失活(4)單一變量(對照)洗衣粉中酶變性三、直接使用酶、固定化酶、固定化細(xì)胞三者的異同直接使用酶直接使用酶固定化酶固定化酶固定化細(xì)胞固定化細(xì)胞酶的種類酶的種類一種或幾種一種或幾種一種一種一系列酶一系列酶常用載體常用載體無無高嶺土、皂土、高嶺土、皂土、硅膠、凝膠硅膠、凝膠明膠、瓊脂糖、明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸海藻酸鈉、醋酸纖維素、聚丙烯纖維素、聚丙烯酰胺酰

14、胺制作方法制作方法無無化學(xué)結(jié)合固定化學(xué)結(jié)合固定化、物理吸附化、物理吸附固定化固定化包埋法固定化包埋法固定化是否需要營是否需要營養(yǎng)物質(zhì)養(yǎng)物質(zhì)否否否否是是直接使用酶直接使用酶固定化酶固定化酶固定化細(xì)胞固定化細(xì)胞催化反應(yīng)催化反應(yīng)單一或多種單一或多種單一單一一系列一系列反應(yīng)底物反應(yīng)底物各種物質(zhì)各種物質(zhì)(大分子、大分子、小分子小分子)各種物質(zhì)各種物質(zhì)(大大分子、小分分子、小分子子)小分子物質(zhì)小分子物質(zhì)缺點缺點(1)對環(huán)境條件非對環(huán)境條件非常敏感，易失活常敏感，易失活(2)難回收，成本難回收，成本高，影響產(chǎn)品質(zhì)高，影響產(chǎn)品質(zhì)量量不利于催化不利于催化一系列的酶一系列的酶促反應(yīng)促反應(yīng)反應(yīng)物不易反應(yīng)物不易與酶接

15、近，與酶接近，尤其是大分尤其是大分子物質(zhì)，反子物質(zhì)，反應(yīng)效率下降應(yīng)效率下降【特別提醒】固定化細(xì)胞使用的都是活細(xì)胞，在反應(yīng)時需要適宜的生存條件；由于該細(xì)胞保證了完整性，酶的環(huán)境改變較小，則對酶活性影響不大。4下列關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述正確的是()A固定化細(xì)胞技術(shù)在多步連續(xù)催化反應(yīng)方面優(yōu)勢明顯B固定化酶的應(yīng)用中，要控制好pH、溫度和溶解氧C利用固定化酶降解水體中有機磷農(nóng)藥，需提供適宜的營養(yǎng)條件D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)底物解析：本題考查固定化酶和固定化細(xì)胞的相關(guān)基礎(chǔ)理論知識。固定化酶的應(yīng)用，無需控制溶解氧；利用固定化酶降解水體中有機磷農(nóng)藥，不需要提供營養(yǎng)條件，固定化細(xì)胞發(fā)揮作用才需要提供適宜的營養(yǎng)條件；利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵，糖類的作用是作為反應(yīng)底物和為酵母菌的生長繁殖提供物質(zhì)和能量。答案：A