高考生物一輪復(fù)習(xí) 生物技術(shù)實踐 4 酶的研究與應(yīng)用課件 新人教版選修1

高考總復(fù)習(xí)（第1輪）生物生物技術(shù)實踐第4講酶的研究與應(yīng)用選修 1高考有我，前程無憂 考點1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用 1果膠酶的組成及作用： (1)果膠酶的組成：果膠酶不是一種酶，是包括 、 和 等在內(nèi)的一類酶的總稱。 (2)果膠酶的作用：分解果膠，瓦解植物的 及 。 2酶的活性及影響酶活性的因素： (1)酶的活性：酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。酶活性的高低可以用一定條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的 來表示。 (2)影響酶活性的因素： 、 、酶的抑制劑等。多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶果膠分解酶果膠分解酶果膠酯酶果膠酯酶細(xì)胞壁細(xì)胞壁胞間層胞間層反應(yīng)速度反應(yīng)速度溫度溫度pHpH 3果膠酶的應(yīng)用： 提高果汁的 ，使渾濁的果汁變得 。 考點2探究加酶洗衣粉的洗滌效果 1洗衣粉中的酶制劑：加酶洗衣粉是指含有 的洗衣粉。常用的酶制劑有 、 、 和纖維素酶四類。出汁率出汁率澄清澄清酶制劑酶制劑蛋白酶蛋白酶脂肪酶脂肪酶淀粉酶淀粉酶 2洗滌原理： 小分子肽小分子肽( (或或氨基酸氨基酸) ) 考點3固定化酶和固定化細(xì)胞 1固定化酶(或細(xì)胞)技術(shù)： (1)概念：固定化酶(或細(xì)胞)技術(shù)是利用物理或化學(xué)方法將 固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)。 (2)常用方法： 、 、 。 2酵母菌細(xì)胞的固定化(包埋法)： 實驗操作：酵母細(xì)胞的活化配制物質(zhì)的量濃度為0.05 mol/L的 溶液配制 溶液海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合固定化酵母細(xì)胞，形成 沖洗發(fā)酵。 3固定化酶的應(yīng)用實例： 將葡萄糖異構(gòu)酶(將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖)固定在一種顆粒狀載體上，再將這些酶顆粒裝到反應(yīng)柱內(nèi)，柱子底端裝有篩板。 無法通過篩板上的小孔， 可以自由出入。酶酶( (或細(xì)胞或細(xì)胞) )包埋法包埋法化學(xué)結(jié)合法化學(xué)結(jié)合法物理吸附法物理吸附法CaClCaCl2 2海藻酸鈉海藻酸鈉凝膠珠凝膠珠酶顆粒酶顆粒反應(yīng)溶液反應(yīng)溶液 1判斷下列有關(guān)果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用的敘述的正誤 (1)果膠酶不特指某種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱 ( ) (2)生產(chǎn)果汁時，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁率(2015海南卷T30) ( ) (3)果膠酶可以分解細(xì)胞壁的主要成分是纖維素 ( ) 2判斷下列有關(guān)探究加酶洗衣粉的洗滌效果的敘述的正誤 (4)洗衣粉中酶主要是通過快速分解溶在水里的污漬發(fā)揮作用(2014江蘇卷T18D) ( ) (5)高溫易使酶失活，因此冷水洗滌去污效果應(yīng)該比溫水好(2014江蘇卷T18A) ( ) 答案：（答案：（1）（2）（3）（）（4）（）（5） (6)棉織物不能使用添加纖維素酶的洗衣粉進行洗滌(2011江蘇卷) ( ) 3判斷下列有關(guān)酵母細(xì)胞的固定化的敘述的正誤 (7)固定化酶的主要目的是實現(xiàn)酶的重復(fù)利用(2015江蘇卷T11A) ( ) (8)固定化細(xì)胞用于生產(chǎn)能分泌到細(xì)胞外的產(chǎn)物(2015江蘇卷T11C) ( ) (9)固定化細(xì)胞可以催化各種反應(yīng)底物的一系列反應(yīng)(2013江蘇卷T6D) ( ) (10)將海藻酸鈉凝膠珠用無菌水沖洗，目的是洗去CaCl2和雜菌(2012江蘇卷T17D) ( ) 答案：答案：（6）（）（7）（8）（9) (10) 考點1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用 例1(2016山西模擬)關(guān)于探究果膠酶最適用量的實驗，敘述錯誤的是（ ） A配制不同濃度的果膠酶溶液，并在各組中加入等量的該溶液 B調(diào)節(jié)pH，使各組中的pH相同而且處于適宜狀態(tài) C用玻璃棒攪拌加酶的果泥，攪拌時間可以不同 D在相同且適宜的溫度條件下進行實驗 解析：探究果膠酶最適用量的實驗是一個對照實驗，必須遵循單一變量原則和等量原則。唯一的變量是果膠酶的用量，其余無關(guān)變量如pH、溫度、攪拌時間、反應(yīng)時間都應(yīng)相同。 答案：C 提升：探究影響果膠酶活性的因素 實驗設(shè)計原則：單一變量原則、對照性原則，嚴(yán)格控制變量，盡量減少無關(guān)變量的影響。 實驗原理：果膠酶的活性受溫度、pH和酶抑制劑的影響，在最適溫度或pH時，活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都與果膠酶的活性大小呈正相關(guān)。 變式1(2016成都模擬)下列有關(guān)果膠酶及與果膠酶實驗探究有關(guān)的敘述正確的是( ) A探究果膠酶的用量時，pH、溫度不影響實驗結(jié)果 B果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和纖維素酶等 C底物濃度一定時，果膠酶的用量越大，濾出的果汁就越多 D可以用相同時間內(nèi)過濾得到的果汁體積來定量表示果膠酶的活性 解析：探究果膠酶的用量時，pH、溫度會影響實驗結(jié)果，pH、溫度要相同且適宜；果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等；底物濃度一定時，最終得到的果汁體積相同，只是達(dá)到最大體積所需的時間不同。D 果膠酶與纖維素酶的比較 考點2探究加酶洗衣粉的洗滌效果 例2(2014江蘇)下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，正確的是（ ） A高溫易使酶失活，因此冷水洗滌去污效果應(yīng)該比溫水好 B洗衣粉中表面活性劑對堿性蛋白酶活性有一定的促進作用 C在pH低于7.0的自來水中，堿性蛋白酶依然能起作用 D洗衣粉中酶主要是通過快速分解溶在水里的污漬發(fā)揮作用 解析：溫度過高酶容易失去活性，但是溫度過低酶的活性降低，冷水洗滌去污效果應(yīng)該比溫水差；洗衣粉中的表面活性劑對堿性蛋白酶活性沒有促進作用；堿性蛋白酶的最適宜pH是89，在pH低于7.0的自來水中，仍然能夠起作用，只是與最適宜pH條件下相比，作用較弱；洗衣粉中酶主要是通過使蛋白質(zhì)等水解成可溶性的小分子的氨基酸或多肽等，使污漬容易從衣物上脫落。 答案：C 提升：探究加酶洗衣粉洗滌效果的實驗 1判斷洗衣粉洗滌效果的方法：在洗滌后比較污物的殘留狀況，如污物是否已消失、顏色是否變淺、面積是否縮小等。 2探究方法： (1)實驗變量的控制：遵循單一變量原則，設(shè)計好自變量和因變量，控制無關(guān)變量對實驗的影響。除自變量外，其他條件應(yīng)相同且適宜。 (2)設(shè)置對照實驗。 變式2在“探究不同溫度條件下加酶洗衣粉的洗滌效果”的實驗中，變量控制方法正確的是( ) A實驗材料的污染程度屬于本研究的無關(guān)變量，實驗過程中不必考慮 B若采用手洗法進行去污操作，需盡可能保證各組的洗滌用力程度、時間等基本相同 C水溫屬于本研究的變量，實驗過程中必須保證各組實驗溫度相同且恒定 D水的用量和布料的大小是成正比的，實驗用的布料越大、水量越多，實驗效果就越好 解析：根據(jù)實驗設(shè)計的對照原則和單因子變量原則，水溫是本研究的自變量，要有溫度梯度，各組實驗溫度不能相同，其他的無關(guān)變量要保持適宜且相同。該實驗用的布料大小、水量要適中，不是布料越大、水量越多實驗效果越好。B 影響洗衣粉洗滌效果的因素 影響洗滌效果的可能因素：酶制劑的種類、污物的類型、水溫、水量、水質(zhì)、衣物的質(zhì)料、衣物的大小、洗衣粉的用量、浸泡時間、洗滌時間等。 考點3固定化酶和固定化細(xì)胞 例3(2015江蘇)下列關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述，錯誤的是（ ）A固定化酶的主要目的是實現(xiàn)酶的重復(fù)利用 B溶解氧交換受阻是固定化酶應(yīng)用的重要限制因素 C固定化細(xì)胞用于生產(chǎn)能分泌到細(xì)胞外的產(chǎn)物 D凝膠與被包埋細(xì)胞之間不是通過共價鍵結(jié)合 解析：固定化酶實現(xiàn)了酶與底物的分離，酶可重復(fù)利用，A正確；酶的催化作用不需要氧氣，故固定化酶的應(yīng)用不需要氧氣，與溶解氧交換受阻沒有關(guān)系，B錯誤；固定化細(xì)胞可用于生產(chǎn)分泌到細(xì)胞外的產(chǎn)物，如分泌蛋白等，C正確；凝膠與被包埋細(xì)胞之間沒有化學(xué)鍵，不通過共價鍵結(jié)合，D正確。 答案：B 提升：直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞的比較 變式3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，蛋白酶制劑以口服方式給藥 C尿糖試紙含有固定化的葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶，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：化學(xué)結(jié)合法可能影響酶的活性部位而影響反應(yīng)效果，而吸附法是物理方法，不影響酶的分子結(jié)構(gòu)，A正確；消化酶在消化道內(nèi)起作用，B正確；尿糖試紙由于使用后不能將反應(yīng)物和酶分開，因而不能再次使用，C錯誤；固定化酵母細(xì)胞在凝膠珠中，用無菌水沖洗可洗去CaCl2和表面的雜菌，D正確。C 酵母菌固定化操作的注意事項 (1)酵母細(xì)胞的活化。在缺水的狀態(tài)下，微生物會處于休眠狀態(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)。酵母細(xì)胞所需要的活化時間較長，一般需要1 h左右，需要提前做好準(zhǔn)備。此外，酵母細(xì)胞活化時體積會變大，因此活化前應(yīng)該選擇體積足夠大的容器，以避免酵母細(xì)胞的活化液溢出容器外。 (2)加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環(huán)，涉及實驗的成敗，一定要按照教材的提示進行操作。海藻酸鈉的濃度涉及固定化細(xì)胞的質(zhì)量。如果海藻酸鈉濃度過高，將很難形成凝膠珠；如果濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)目少，影響實驗效果。 (3)剛形成的凝膠珠應(yīng)在CaCl2溶液中浸泡一段時間，以便形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。檢驗?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格，可以使用下列方法：一是用鑷子夾起一個凝膠珠放在實驗桌上用手?jǐn)D壓，如果凝膠珠不容易破裂，沒有液體流出，就表明凝膠珠的制作成功。二是在實驗桌上用力摔打凝膠珠，如果凝膠珠很容易彈起，也能表明制備的凝膠珠是成功的。 誤區(qū)1將酶活性與酶促反應(yīng)速度混淆 同等條件下酶促反應(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。 誤區(qū)2固定化實驗中的易錯點 (1)海藻酸鈉溶液的濃度對包埋酵母菌數(shù)量的影響：海藻酸鈉溶液濃度過高，將很難形成凝膠珠；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：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；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；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。 考點1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用 1在“探究溫度對酶活性的影響”實驗中，下列說法不正確的是( ) A可準(zhǔn)備一組燒杯，分別盛有不同溫度的水 B將蘋果泥和果膠酶直接混合后放在不同溫度的燒杯中恒溫水浴處理 C不同溫度梯度之間可相互對照 D溫度過高時，果膠酶會變性失活 解析：探究溫度對果膠酶活性的影響的實驗中，應(yīng)先將裝有蘋果泥和果膠酶的試管在不同梯度的恒溫水浴中分別保溫一段時間，然后再混合。B 2某同學(xué)為探究溫度對果膠酶活性的影響，在不同溫度下，將等量的果膠酶加入到等量的蘋果泥中，在反應(yīng)同樣時間后，再將反應(yīng)液過濾同樣時間，用量筒測定濾出蘋果汁的體積。下列曲線圖能正確反映實驗結(jié)果的是( ) 解析：果膠酶在0 時活性較低，但也能催化蘋果泥形成果汁，果汁量不為0。隨著溫度升高果膠酶的活性升高，果汁量增加。當(dāng)超過最適溫度時，果膠酶活性降低，果汁量減少，正確的曲線應(yīng)是B圖所示。B 考點2探究加酶洗衣粉的洗滌效果 3下列關(guān)于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”的敘述，合理的是( ) A先用熱水溶解洗衣粉，再將水溫調(diào)節(jié)到最適溫度 B實驗的觀察指標(biāo)可以是相同洗滌時間內(nèi)污漬的殘留程度 C相同pH時加酶洗衣粉洗滌效果好于普通洗衣粉 D衣物質(zhì)地和洗衣粉用量不會影響實驗結(jié)果 解析：A選項先用熱水可能會影響酶的活性，所以不妥；只有在適宜pH時使用加酶洗衣粉效果才會好于普通洗衣粉；不同質(zhì)地的衣物和洗衣粉的用量都會影響實驗結(jié)果，所以答案選B。B 4(2016山西晉城檢測)下列說法正確的是( ) A加酶洗衣粉就是將酶直接加到洗衣粉中 B目前常用的酶制劑有四類：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、蔗糖酶 C溫度、酸堿度和表面活性劑都會影響酶的活性 D普通洗衣粉只是缺少酶，不會污染環(huán)境 解析：加酶洗衣粉中添加了多種酶制劑，目前常用的有四類：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶，這些酶的活性會受到溫度、酸堿度和表面活性劑的影響。普通洗衣粉中含有磷，會引起水體污染。C 考點3固定化酶和固定化細(xì)胞 5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，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錯誤；固定化細(xì)胞在多步酶促反應(yīng)中發(fā)揮連續(xù)催化作用，但如果反應(yīng)底物是大分子物質(zhì)，則難以自由通過細(xì)胞膜，從而限制固定化細(xì)胞的催化反應(yīng)，D錯誤。A 6下列有關(guān)固定化酶和固定化細(xì)胞的說法正確的是( ) A某種固定化酶的優(yōu)勢在于能催化一系列生化反應(yīng) B固定化細(xì)胞技術(shù)一次只能固定一種酶 C固定化酶和固定化細(xì)胞的共同點是所固定的酶都可在細(xì)胞外起作用 D固定化酶和固定化細(xì)胞都能反復(fù)使用，但酶的活性迅速下降 解析：酶具有專一性，一種酶固定后不可能催化一系列生化反應(yīng)；固定化細(xì)胞技術(shù)固定的是一系列酶；固定化酶和固定化細(xì)胞都能反復(fù)使用，若條件適宜，一般不會出現(xiàn)酶的活性迅速下降的問題。C高考有我，前程無憂