湖北省鄂州市2018年高考生物總復習 4.1 果膠酶在果汁生產中的作用 4.2 探討加酶洗衣粉的洗滌效果 4.3 酵母細胞的固定化學案 選修1

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1、 4.1 果膠酶在果汁生產中的作用 一、果膠與果膠酶的作用： 1.果膠 ：是植物 及 的主要組成成分之一，由 聚合而成的一種高分子化合物，不溶于 。 2．果膠酶：（1）果膠酶的作用是分解 變成可溶性的 。 （2）果膠酶不是特指某一種酶，而是分解 的一類酶的總稱，包括 酶、 酶和 酶等；果膠酶的化學本質是蛋白質，也能被蛋白酶水解掉； （3）果膠酶具有酶的通性：只改變反應 ，不改變反應的平衡點。 二、酶的活性與影響

2、酶活性的因素：1．酶的活性是指酶 一定化學反應的能力，其高低用一定條件下酶所催化的某一化學反應的 來表示。酶反應速度用 內， 中反應物的_______或產物的 表示。 2．影響酶活性的因素常提的是 、 和酶的抑制劑等。 3. 探究溫度和pH對酶活性的影響及探究果膠酶用量的兩個實驗都要注意實驗的基本原則： 原則和 原則。 四、實驗設計1.探究溫度和PH對果膠酶活性的影響：該實驗的自變量 或 ，因變量是 ，檢測因變量是通過測定

3、果汁的 或 來實現的。在探究溫度或PH對酶活性的影響時，（需要、不需要）設置對照組，如何設置？_______________________________________________________________________________________。 2.探究果膠酶的用量（1）該實驗的自變量是 ，除此之外，影響果汁產生的因素還有 、PH、 、蘋果泥等無關變量。實驗中，為使果膠酶能夠充分地催化反應，應用玻璃棒____________________________。 （2）判斷的思路是：如果隨著酶的用量增加，過

4、濾到果汁的體積也增加，說明 ，如果當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 。 4.2 探討加酶洗衣粉的洗滌效果 基礎知識 1．加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉，目前常用的酶制劑有四類： 、 、 和 。其中，應用最廣泛、效果最明顯的是 和 。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 或小分子的 ，使污跡從衣物上脫落。同樣道理，其他酶也是將大分

5、子物質分解為 物質，從而使洗衣粉具有更好的去污能力。 2、使用加酶洗衣粉時，影響酶活性的因素有 、 、 等，為此，科學家通過 生產出了特殊的酶，并制成酶制劑，解決了這個問題。 3、加酶洗衣粉可以降低 和 的用量，使洗滌劑朝 的方向發(fā)展，減少對環(huán)境的污染。 4.3 酵母細胞的固定化 課題背景 1、問題：酶對環(huán)境條件敏感，易失活；溶液中的酶很難回收，不能再次利用，提高了生產成本；反應后的酶會混合在產物中，如不除去，會影響產品質量。 設想：

6、將酶固定在 的 上。 優(yōu)點：使酶既能與反應物 ，又能與產物 ，同時，固定在載體上的酶還可以 。 2、問題：一種酶只能催化一種化學反應，而在生產實踐中，很多產物的形成都是通過一系列的酶促反應才能得到的。 設想：將合成酶的 直接固定。 優(yōu)點：成本 ，操作 。 一、基礎知識 （一）固定化酶的應用實例 1、高果糖漿是指 含量為 左右的糖漿，能將葡萄糖轉化為果糖的酶是 。 2、使用固定化酶技術，將這種酶固定在一種 的載體上，再將這些酶顆

7、粒裝到一個反應柱內，柱子底端裝上分布著許多 的篩板。酶顆粒無法通過篩板的小孔，而反應溶液卻可以自由出入。生產過程中，將葡萄糖溶液從反應柱的 注入，使葡萄糖溶液流過反應柱，與 接觸，轉化成果糖，從反應柱的 流出。反應柱能連續(xù)使用半年，大大降低了生產成本，提高了果糖的產量和質量。 （二）固定化細胞技術 1、固定化酶和固定化細胞是利用 或 方法將酶或細胞固定在一定空間內的技術，包括 、 和 。 2、一般來說，酶更適合采用 和

8、 固定，而細胞多采用 固定化。這是因為細胞體積比酶分子的體積大；體積大的細胞難以被 或 ，而個小的酶容易從包埋材料中 。 3、包埋法法固定化細胞，即將微生物細胞 包埋在不溶于水的 的載體中。 二、實驗操作（一）制備固定化酵母細胞 1．酵母細胞的活化：活化就是處于 狀態(tài)的微生物重新恢復正常的生活狀態(tài)。 2．配制物質的量的濃度為0.05mol/L的CaCl2溶液 3．配制海藻酸鈉溶液：加熱溶化海藻酸鈉時要注意 加熱， 幾次，并不斷 ，直到海藻酸鈉 為止。如果加熱太

9、快，海藻酸鈉會發(fā)生 。 4．海藻酸鈉溶液與酵母菌細胞混合：將海藻酸鈉溶液冷卻至 ，加入已活化的海藻酸鈉溶液，進行充分攪拌，使其混合 ，在轉移至 。 5.固定化酵母細胞：以________速度緩慢將注射器中的溶液滴加到配制好的________溶液中，液滴在_______溶液中形成凝膠珠，將凝膠珠在__________溶液中浸泡________min，以形成穩(wěn)定結構。 （二）用固定化酵母細胞發(fā)酵 1．將固定好的酵母細胞（凝膠珠）用 沖洗2-3次。 2．將10%葡萄糖溶液轉移至錐形瓶中，加入固定好的酵母細胞，置于

10、℃下發(fā)酵。 三、結果分析與評價 （一）觀察凝膠珠的顏色和形狀 如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，說明海藻酸鈉濃度濃度 ，該種凝膠珠包埋的酵母細胞數目 ，影響實驗效果；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說明海藻酸鈉濃度濃度 ，制作失敗，需要再作嘗試。 （二）觀察發(fā)酵的葡萄糖溶液 利用固定的酵母細胞發(fā)酵產生酒精，可以看到產生了很多 ，同時會聞到 。 四、課題延伸：工業(yè)生產中，細胞的固定化技術是在 的條件下進行的。 4.1 1. 蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶 纖維素酶 堿性蛋白酶 堿性脂肪酶 蛋白質 氨基酸 肽 小分子

11、物質 2.溫度 酸堿度 表面活性劑 3. 表面活性劑 三聚磷酸鈉 低磷無磷 4.2 1、不溶于水 載體 接觸 分離 反復利用 2、細胞 更低 更容易 一、（一）1、果糖 42% 葡萄糖異構酶 2、顆粒狀 小孔 上端 固定化葡萄糖異構酶 下端 （二）1、物理 化學 包埋法 化學結合法 物理吸附法 2、化學結合法 物理吸附法 包埋法 吸附 結合 漏出 3、均勻 多孔性 二、（一）1．休眠 3.小火或間斷 反復 攪拌 焦糊 4.室溫 均勻 注射器中 5.恒定 CaCl2 CaCl2 CaCl2 30 （二）1.蒸餾水 2. 30 三、（一）偏低 少 過高 （二）氣泡 酒味 四、嚴格無菌 4