高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題三 酶的應(yīng)用課件 新人教版.ppt

專題三酶的應(yīng)用 最新考綱1 酶的存在與簡(jiǎn)單制作方法2 酶活力測(cè)定的一般原理和方法3 酶在食品制作和洗滌等方面的應(yīng)用4 制備和應(yīng)用固定化酶考綱解讀1 酶在食品制造和洗滌劑生產(chǎn)等方面的應(yīng)用2 固定化酶 固定化細(xì)胞制備的優(yōu)缺點(diǎn)和在生產(chǎn)中的應(yīng)用 知識(shí)點(diǎn)一果膠酶在果汁生產(chǎn)中的應(yīng)用 答案 可溶性的半乳糖醛酸 果膠 多聚半乳糖醛酸酶 果膠酯酶 霉菌 細(xì)菌 細(xì)胞壁 胞間層 澄清 看一看 果膠酶和纖維素酶各有什么作用 答案 果膠酶能催化果膠水解為可溶性半乳糖醛酸 纖維素酶能催化纖維素水解為纖維二糖 進(jìn)一步水解為葡萄糖 知識(shí)點(diǎn)二探討加酶洗衣粉的洗滌效果 看一看 普通酶應(yīng)用時(shí)有哪些缺點(diǎn) 答案 容易失活 通常對(duì)強(qiáng)酸 強(qiáng)堿 高溫和有機(jī)溶劑非常敏感 很難回收 不能被再次利用 提高了生產(chǎn)成本 會(huì)影響產(chǎn)物的純度 降低產(chǎn)品質(zhì)量 知識(shí)點(diǎn)三酵母細(xì)胞固定化 加酶洗衣粉的洗滌效果的探究 1 判斷加酶洗衣粉洗滌效果的方法 可在洗滌后比較污物的殘留狀況 如已消失 顏色變淺 面積縮小等 2 加酶洗衣粉的洗滌效果的探究方法 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則是對(duì)照原則和單一變量原則 如探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬的洗滌效果有何不同時(shí) 以控制洗衣粉的種類(lèi)為變量 其他條件完全一致 同時(shí) 普通洗衣粉處理污物與加酶洗衣粉處理污物形成對(duì)照實(shí)驗(yàn) 3 變量的分析和控制 影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有水溫 水量 水質(zhì) 洗衣粉的用量 衣物的材質(zhì) 衣物大小 浸泡時(shí)間 洗滌的方式和洗滌的時(shí)間等 在選擇適宜的變量作為探究課題的時(shí)候 應(yīng)注意切合實(shí)際 如選擇水溫時(shí) 我們可以選擇一年中冬季 春季 秋季和夏季的實(shí)際常溫5 15 25 和35 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 在混合反應(yīng)物和酶之前 一定要讓兩者分別達(dá)到相應(yīng)的條件 這樣可以避免底物和酶在混合時(shí)條件變化而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1 影響果汁產(chǎn)量的物質(zhì)及處理方法 1 影響果汁產(chǎn)量的物質(zhì)纖維素和果膠是組成水果的重要物質(zhì) 這兩種物質(zhì)的存在使制作果汁時(shí)存在兩個(gè)問(wèn)題 一是果肉的出汁率低 耗時(shí)長(zhǎng) 二是榨取的果汁渾濁 黏度高 容易發(fā)生沉淀 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的應(yīng)用 2 處理方法 酶解法常用的酶及其作用特點(diǎn)如下 2 探究酶活性最適條件和用量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1 探究酶活性最適條件的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 思路方法探究不同溫度 或ph 對(duì)果膠酶活性的影響時(shí) 溫度 或ph 作為自變量 有效地控制其他無(wú)關(guān)變量 通過(guò)設(shè)置合理的溫度 或ph 梯度來(lái)確定最適值 注意事項(xiàng)在蘋(píng)果泥和果膠酶混合之前 一定要保證底物和酶達(dá)到所要求的溫度或ph條件 以避免混合后條件的變化 確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和可靠性 衡量實(shí)驗(yàn)結(jié)果的指標(biāo)以果汁澄清度與果汁產(chǎn)量的多少確認(rèn)果膠酶活性的高低 2 探究果膠酶的用量 原理提示本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)探究性的定量實(shí)驗(yàn) 所測(cè)出的最適用量是在本實(shí)驗(yàn)的溫度 ph條件下測(cè)出的 因而果膠酶的最適用量應(yīng)標(biāo)明溫度和ph 確定最適用量的方法如果隨酶濃度的增加 過(guò)濾到的果汁的體積也增加 說(shuō)明酶的用量不足 當(dāng)酶的濃度增加到某個(gè)值后 再增加酶的用量 過(guò)濾到的果汁的體積不再改變 說(shuō)明酶的用量已經(jīng)足夠 那么 這個(gè)值就是酶的最適用量 提醒在探究溫度或ph的影響時(shí) 不同的溫度梯度之間或不同的ph梯度之間構(gòu)成了相互對(duì)照 通過(guò)相互對(duì)照可確定果膠酶活性的溫度或ph的最適值 本考點(diǎn)在單科試卷多有出現(xiàn) 理綜較少出現(xiàn) 典例1 2009 江蘇 22 加工橘子罐頭 采用酸堿處理脫去中果皮 橘絡(luò) 會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重污染 目前使用酶解法去除橘絡(luò) 可減少污染 下列生長(zhǎng)在特定環(huán)境中的4類(lèi)微生物 可以大量產(chǎn)生所用酶的有 多選 a 生長(zhǎng)在麥麩上的黑曲霉b 生長(zhǎng)在酸奶中的乳酸菌c 生長(zhǎng)在棉籽殼上的平菇d 生長(zhǎng)在木屑上的木霉解析本題考查考生對(duì) 生物的生活習(xí)性 形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能與環(huán)境相適應(yīng) 思想的理解 橘絡(luò)的主要成分是纖維素 植物細(xì)胞壁的主要成分 因此 能以死亡植物體為營(yíng)養(yǎng)來(lái)源的微生物細(xì)胞中一定含有分解細(xì)胞壁成分的酶 答案acd 訓(xùn)練1 下列說(shuō)法不正確的是 a 在探究果膠酶用量實(shí)驗(yàn)中 雖然實(shí)驗(yàn)的變量發(fā)生了變化 但通過(guò)設(shè)置梯度來(lái)確定最適值的思想方法是不變的b 植物 霉菌 酵母菌和細(xì)菌均能產(chǎn)生果膠酶c 通過(guò)測(cè)定濾出的蘋(píng)果汁的體積大小無(wú)法來(lái)判斷果膠酶活性的高低d 人們使用果膠酶 纖維素酶等來(lái)解決制作果汁面臨的問(wèn)題 解析在探究果膠酶的用量實(shí)驗(yàn)中 參照研究溫度和ph對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn) 采用梯度測(cè)定法 只是將原實(shí)驗(yàn)中的ph梯度和溫度梯度改成酶的用量梯度而已 基本實(shí)驗(yàn)思路不變 即a正確 植物 霉菌 酵母菌和細(xì)菌在其生活過(guò)程中 都會(huì)發(fā)生分解果膠的過(guò)程 因此 它們都可產(chǎn)生果膠酶 故b正確 在制作果汁過(guò)程中 由于果膠 纖維素的存在 影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(cè)定酶的用量及活性時(shí) 可以通過(guò)榨出的蘋(píng)果汁的體積大小來(lái)判斷 因此c錯(cuò)誤 答案c 1 常用酶制劑的種類(lèi)及洗滌原理 探究加酶洗衣粉的洗滌效果 2 探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物上污漬的洗滌效果 1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 取大燒杯兩只 用量筒量取等量水放入其中 將制好的污染布?jí)K和洗衣粉 一組為污染布?jí)K與普通洗衣粉 一組為污染布?jí)K與加酶洗衣粉 分別放入兩只燒杯中 用玻璃棒同時(shí)充分?jǐn)嚢?一段時(shí)間后再攪拌 可重復(fù)進(jìn)行 相同的時(shí)間后觀測(cè)洗滌效果 2 結(jié)果分析與注意事項(xiàng) 加酶洗衣粉有很多種 注意實(shí)驗(yàn)用的加酶洗衣粉的說(shuō)明 是單一加酶洗衣粉 還是復(fù)合加酶洗衣粉 所滴加的污染物種類(lèi)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果有著密切的關(guān)系 洗滌材料可選用純棉制品 3 探究不同溫度對(duì)加酶洗衣粉的洗滌效果根據(jù)不同季節(jié)的溫度設(shè)置水溫 確認(rèn)適于不同季節(jié)使用的洗衣粉 應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛械膶?shí)際氣溫變化來(lái)確定水溫 通常情況下 冬季 春季 秋季和夏季可分別選取5 15 25 和35 的水溫 因?yàn)檫@4個(gè)水溫較符合實(shí)際情況 對(duì)現(xiàn)實(shí)也具指導(dǎo)意義 4 探究不同種類(lèi)加酶洗衣粉的洗滌效果 1 實(shí)驗(yàn)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(lèi)較多 與單一加酶洗衣粉相比 對(duì)各種污漬都有較好的洗滌效果 2 實(shí)驗(yàn)變量 自變量 加酶洗衣粉的種類(lèi) 無(wú)關(guān)變量 其他條件相同且適宜 如溫度 ph等 3 實(shí)驗(yàn)步驟 本部分內(nèi)容與生產(chǎn)生活實(shí)際密切相關(guān) 是高考命題的熱點(diǎn) 復(fù)習(xí)中應(yīng)重點(diǎn)掌握實(shí)驗(yàn)技能 典例2 2009 江蘇生物 31 酶解法制備原生質(zhì)體的原理是利用酶溶液對(duì)細(xì)胞壁成分的降解作用 蝸牛酶液從蝸牛 以植物為食 消化腺中提取 果膠酶 纖維素酶從微生物中提取 為了研究不同酶液的酶解效果 某實(shí)驗(yàn)小組取無(wú)菌煙草幼葉 切成相同大小的小片 等量放入6支試管中 試劑用量和實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于下表 請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題 注 越多表示綠色越深 表示顏色無(wú)顯著變化 1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 需要輕搖試管 其目的是 使原生質(zhì)體從葉小片中游離出來(lái) 以便觀察懸浮液綠色的深淺 2 從綠色的深淺可推測(cè) 蝸牛酶液酶解效果最好 原因是蝸牛酶液含有 等多種酶 該實(shí)驗(yàn)中 是空白對(duì)照組 其設(shè)置意義是 3 用網(wǎng)篩過(guò)濾原生質(zhì)體到離心管內(nèi) 離心后收集沉淀物 并用 洗滌 4 原生質(zhì)體是否符合要求還需進(jìn)行檢驗(yàn) 其檢驗(yàn)的方法是 解析 1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 需要輕搖試管 可以使細(xì)胞壁與酶充分接觸 提高酶解效果 2 蝸牛以植物為食 所以蝸牛酶液中含有果膠酶和纖維素酶 沒(méi)有添加酶溶液為空白對(duì)照組 其設(shè)置意義是排除無(wú)關(guān)變量的干擾 3 離心后收集沉淀物 并用等滲溶液清洗 目的是保持細(xì)胞正常形態(tài) 4 要用低滲漲破法來(lái)檢驗(yàn)原生質(zhì)體是否符合要求 若沒(méi)有細(xì)胞壁則可以漲破 有則不能漲破 答案 1 為了使細(xì)胞壁與酶充分接觸 提高酶解效果 2 果膠酶和纖維素酶 排除無(wú)關(guān)變量的干擾 3 等滲溶液 4 低滲漲破法 訓(xùn)練2 為探究洗衣粉加酶后的洗滌效果 將一種無(wú)酶洗衣粉分成3等份 進(jìn)行3組實(shí)驗(yàn) 甲 乙兩組在洗衣粉中加入1種或2種酶 丙組不加酶 在不同溫度下清洗同種化纖布上的2種污漬 其他實(shí)驗(yàn)條件均相同 下表為實(shí)驗(yàn)記錄 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 提高洗衣粉去污能力的方法有 甲組在洗衣粉中加入了 乙組在洗衣粉中加入了 2 甲 乙組洗滌效果的差異 說(shuō)明酶的作用具有 3 如果甲 乙和丙3組均在水溫為80 時(shí)洗滌同一種污漬 請(qǐng)比較這3組洗滌效果之間的差異并說(shuō)明理由 4 加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化學(xué)物質(zhì)包裹的 遇水后包裹層很快溶解 釋放出來(lái)的酶迅速發(fā)揮催化作用 請(qǐng)說(shuō)明這是否運(yùn)用了酶的固定化技術(shù)及其理由 解析本題考查酶的相關(guān)知識(shí) 通過(guò)表格比較容易得出 在10 50 范圍內(nèi) 隨著溫度的升高 酶的去污能力增強(qiáng) 加入酶的洗衣粉去污能力比未加酶的強(qiáng) 血漬中主要成分是蛋白質(zhì) 油漬中主要成分是脂肪 根據(jù)甲 乙兩組去除血漬和油漬的能力比較 能夠得出甲組加入了蛋白酶 乙組加入了蛋白酶和脂肪酶 甲 乙兩組洗滌效果的差異 說(shuō)明酶具有專一性 酶在高溫條件下會(huì)變性失活 水溫為80 時(shí)酶失活 因而3組實(shí)驗(yàn)效果沒(méi)有差別 酶的固定化技術(shù)是要把酶固定在不溶于水的載體上 且固定化酶具有重復(fù)利用的特點(diǎn) 答案 1 加酶和適當(dāng)提高溫度蛋白酶蛋白酶和脂肪酶 2 專一性 3 沒(méi)有差異 因?yàn)楦邷厥姑甘Щ?4 未運(yùn)用酶的固定化技術(shù) 因?yàn)槊肝垂潭ㄔ诓蝗苡谒妮d體上 也不能重復(fù)利用 固定化酶與固定化細(xì)胞 2 制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1 酵母細(xì)胞的活化酵母細(xì)胞需要的活化時(shí)間較長(zhǎng) 一般需要0 5 1h 需要提前做好準(zhǔn)備 此外 酵母細(xì)胞活化時(shí)體積會(huì)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 海藻酸鈉溶液的濃度海藻酸鈉溶液的配制是固定化酵母細(xì)胞的關(guān)鍵 因?yàn)槿绻Ｔ逅徕c溶液濃度過(guò)高 將很難形成凝膠珠 如果濃度過(guò)低 形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)量少 都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果 3 海藻酸鈉溶液配制注意事項(xiàng)對(duì)海藻酸鈉溶化時(shí)要小火或間斷加熱 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(shí) 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 4 cacl2溶液的作用cacl2溶液的作用是使海藻酸鈉膠體發(fā)生聚沉 形成凝膠珠 本部分內(nèi)容在江蘇高考中多有出現(xiàn) 有些省份不屬考試內(nèi)容 復(fù)習(xí)中多關(guān)注考試說(shuō)明 典例3 固定化酶是從20世紀(jì)60年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù) 科研人員用海藻酸鈉作為包埋劑來(lái)固定小麥酯酶 以研究固定化酶的相關(guān)性質(zhì)和最佳固定條件 酶活力為固定化酶催化化學(xué)反應(yīng)的總效率 包括酶活性和酶的數(shù)量 圖甲 乙 丙為部分研究結(jié)果 下列有關(guān)敘述中 錯(cuò)誤的是 a 由甲圖可知 固定化酯酶比游離酯酶對(duì)溫度變化適應(yīng)性更強(qiáng)b 由乙圖可知 濃度為3 的海藻酸鈉包埋效果最好c 由丙圖可知 固定化酯酶一般可重復(fù)使用3次 之后若繼續(xù)使用則酶活力明顯下降d 固定化酶的酶活力較高 主要原因是增加了酶與底物的接觸面積 解析由甲圖可知 固定化酯酶比游離酯酶對(duì)溫度變化的適應(yīng)性更強(qiáng) 由乙圖可知 濃度為3 的海藻酸鈉包埋效果最好 由丙圖可知 固定化酯酶一般可重復(fù)使用3次 之后若繼續(xù)使用則酶活力明顯下降 固定化酶的酶活力較高 主要原因是固定化酶的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定 答案d 訓(xùn)練3 某校學(xué)生嘗試用瓊脂作載體 用包埋法固定 淀粉酶來(lái)探究固定化酶的催化效果 實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表 假設(shè)加入試管中的固定化淀粉酶量與普通 淀粉酶量相同 實(shí)驗(yàn)表明1號(hào)試管中淀粉未被水解 你認(rèn)為最可能的原因是 a 實(shí)驗(yàn)中的溫度過(guò)高 導(dǎo)致固定化淀粉酶失去活性b 淀粉是大分子物質(zhì) 難以通過(guò)瓊脂與淀粉酶接觸c 水浴保溫時(shí)間過(guò)短 固定化淀粉酶未將淀粉水解d 實(shí)驗(yàn)程序出現(xiàn)錯(cuò)誤 試管中應(yīng)先加入碘液后保溫解析本題考查酶的固定化 意在考查考生的理解和應(yīng)用能力 由于固定化酶是用包埋法固定的 而淀粉是大分子物質(zhì) 它不能通過(guò)瓊脂與酶充分接觸 導(dǎo)致淀粉不能被水解而遇碘液呈現(xiàn)藍(lán)色 答案b 1 2011 江蘇卷 下列有關(guān)酶的制備和應(yīng)用的敘述 正確的是 a 酶解法和吸水漲破法常用于制備微生物的胞內(nèi)酶b 透析 電泳和酸解等方法常用于酶的分離與純化c 棉織物不能使用添加纖維素酶的洗衣粉進(jìn)行洗滌d 多酶片中的胃蛋白酶位于片劑的核心層 解析利用酶解法和吸水漲破法使細(xì)胞解體 用于制備胞內(nèi)酶 酶的純化和分離的方法有透析法 離心沉降法和電泳法 纖維素酶能去除棉紡織品表面浮毛 平整織物表面 故可用添加纖維素酶的洗衣粉洗滌棉織物 多酶片中的胃蛋白酶位于片劑的最外層 保持其他酶在胃中不被破壞 答案a 2 2010 江蘇生物 25 圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作 圖2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 多選 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1中x溶液為cacl2溶液 其作用是使海藻酸鈉形成凝膠珠c 圖2發(fā)酵過(guò)程中攪拌的目的是為了使培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸d 圖1中制備的凝膠珠用蒸餾水洗滌后再轉(zhuǎn)移到圖2裝置中 解析溶化的海藻酸鈉應(yīng)冷卻至室溫后與活化的酵母菌混合 a項(xiàng)錯(cuò)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三個(gè)選項(xiàng)正確 答案bcd 3 2010 江蘇生物 3 某種蛋白酶是由129個(gè)氨基酸脫水縮合形成的蛋白質(zhì) 下列敘述正確的是 a 該蛋白酶分子結(jié)構(gòu)中至少含有129個(gè)氨基和129個(gè)羧基b 該蛋白酶溶液與雙縮脲試劑發(fā)生作用 產(chǎn)生紫色反應(yīng)c 利用透析法純化該蛋白酶時(shí) 應(yīng)以蒸餾水作為透析液d 用含該蛋白酶的洗衣粉去除油漬 效果比其他類(lèi)型的加酶洗衣粉好 解析一條多肽鏈中至少含有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基 該蛋白酶屬于蛋白質(zhì) 與雙縮脲試劑作用 產(chǎn)生紫色反應(yīng) 利用透析法純化該蛋白酶時(shí) 應(yīng)以磷酸緩沖液作為透析液 蛋白酶催化水解蛋白質(zhì) 而油漬屬于脂質(zhì) 用含該蛋白酶的洗衣粉無(wú)法去除油漬 用含該蛋白酶的洗衣粉去除血漬 奶漬時(shí) 效果比其他類(lèi)型的