(江蘇專(zhuān)版)高考生物一輪復(fù)習(xí)第3講酶的應(yīng)用課件(選修1)

1、第3講酶的應(yīng)用考綱要求1 酶在洗滌等方面的應(yīng)用（知識(shí)要求B、實(shí)驗(yàn)要求c 2制備和應(yīng)用固相化酶（知識(shí)要求A、實(shí)驗(yàn)要求b）思維導(dǎo)圖成一統(tǒng):活化酵母_配制CaCl2 :細(xì)胞溶液配制海藻 酵母細(xì)胞與_制備凝膠珠; 酸鈉落液f海藻酸鈉混合f并用于發(fā)酵!基礎(chǔ)速練固根基1判斷下列敘述的正誤洗衣時(shí)，加少許白醋能增強(qiáng)加酶洗衣粉中酶的活性(X )(2)洗衣粉中酶主要是通過(guò)快速分解溶在水里的污漬而發(fā)揮作用加酶洗衣粉是添加了固定化酶的洗衣粉(X )(X)(4)固定化酶的應(yīng)用中要控制好溫度、pH和溶解氧E1(5)與固定化酶相比，固定化細(xì)胞對(duì)酶的活性影響更小(V )(6)海藻酸鈉在水中溶解速度慢，可通過(guò)水浴加熱來(lái)加速海藻

2、酸 鈉溶解2.加酶洗衣粉中酶制劑的種類(lèi)與洗滌原理（填空）種類(lèi)洗滌原理洗滌的物質(zhì)種類(lèi)蛋白酶蛋白質(zhì)f氨基酸 和小分子的肽血漬、奶漬及各種食品中的 蛋白質(zhì)類(lèi)污垢脂肪酶脂肪一甘油和脂 肪酸食品的油漬、人體皮脂、口 紅等淀粉酶淀粉f麥芽糖來(lái)自面條、粥等的污垢纖維素酶使纖維的結(jié)構(gòu)變 得蓬松有助于去除棉織品在洗滌或 穿著過(guò)程中形成的微纖維和 纖維內(nèi)部的頑固顆粒污垢3酶的固定方法（填表）題組練透過(guò)考點(diǎn)題組一探究加酶洗衣粉的洗滌效果在“探究不同溫度條件下加酶洗衣粉的洗滌效果”的實(shí)驗(yàn)中，變量控制方法正確的是A. 實(shí)驗(yàn)材料的污染程度屬于本研究的無(wú)關(guān)變量，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不必考慮B. 若采用手洗法進(jìn)行去污操作，需盡可能保證

3、各組洗滌用力程度、時(shí)間等基本相同C. 水溫屬于本研究的變量，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須保證各組實(shí)驗(yàn)溫度相同且恒定D. 水的用量和布料的大小是成正比的，實(shí)驗(yàn)用的布料越大、水量越多，實(shí)驗(yàn)效果越好2. （2014江蘇髙考）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(duì)堿性蛋白酶活性有一定的促進(jìn)作用C. 在pH低于7.0的自來(lái)水中，堿性蛋白酶依然能起作用D. 洗衣粉中酶主要是通過(guò)快速分解溶在水里的污漬發(fā)揮作用解析：酶有最適溫度，加酶洗衣粉中的酶在溫水中更能充分發(fā)揮洗滌效果;洗衣粉中的表面活性劑能影響堿性蛋白酶的活性,會(huì)使酶失活；加酶洗衣粉中的

4、酶主要是通過(guò)分解衣物上的污漬發(fā)揮作用O答案：c3. （2016江蘇高考，多選）為了使牛仔褲呈現(xiàn)“穿舊”效果，在工 業(yè)洗衣機(jī)中用酶洗代替?zhèn)鹘y(tǒng)的浮石擦洗，是目前重要的生產(chǎn)手B.C.D.段（工藝流程見(jiàn)下圖）。下列敘述中錯(cuò)誤的是A.纖維素酶在仿舊中的作用機(jī)理與其在洗衣粉中去污的機(jī)理相似在上述工藝中，為重復(fù)使用纖維素酶，可選用適當(dāng)?shù)陌駝┕潭ɑ冈谏鲜龉に囍校ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)溫度、酸堿度、處理時(shí)間可控制仿舊顏色的深淺纖維素酶催化葡萄糖殘基間磷酸二酯鍵的水解分解纖維素解析歸納拓展探討加酶洗衣粉的洗滌效果實(shí)驗(yàn)中的變量分析實(shí)驗(yàn)比 較項(xiàng)目探究加酶洗衣粉 和普通洗衣粉的 洗滌效果探究溫度對(duì)加酶洗 衣粉洗滌效果的影 響自變

5、量洗衣粉的種類(lèi)溫度（一系列溫度）探究不同類(lèi)型的加 酶洗衣粉的洗滌效 果加酶洗衣粉的種類(lèi)因變量污染物的減少程度或者清潔度洗衣粉的用量、水量、溫度、污洗衣粉的種類(lèi)和用洗衣粉的用量、水無(wú)關(guān)變量染物的種類(lèi)和大 小、洗滌時(shí)間、漂洗時(shí)間和次數(shù)等量、水量、污染物量、 溫度、污染物的種類(lèi)和大小、洗滌時(shí)間、漂洗時(shí)間和次數(shù)等的種類(lèi)和大小、洗滌時(shí)間、漂洗時(shí)間和次數(shù)等無(wú)關(guān)變量的控制相同且適宜實(shí)驗(yàn)比 較項(xiàng)目探究加酶洗衣粉和 普通洗衣粉的洗滌 效果探究溫度對(duì)加酶洗探究不同類(lèi)型的加衣粉洗滌效果的影 響酶洗衣粉的洗滌效實(shí)驗(yàn)結(jié)果加酶洗衣粉的洗滌 效果（或者清潔度）某一溫度洗滌效果最好，高于或低于優(yōu)于普通洗衣粉的該溫度時(shí)洗滌效果

6、對(duì)油漬、汗?jié)n和血 漬的洗滌效果不同洗滌效果都會(huì)減弱實(shí)驗(yàn)結(jié)論加酶洗衣粉具有高效性，但是要考慮 臨的專(zhuān)一性使用加酶洗衣粉需 要適宜的水溫條件復(fù)合酶洗衣粉因含 有多種酶制劑，去 污種類(lèi)多，洗滌效 果好一般來(lái)說(shuō)，絲綢類(lèi)的衣物不可以使用加蛋白酶的洗衣粉洗 滌，是因?yàn)榈鞍酌笗?huì)水解蛋白質(zhì)類(lèi)的絲綢。酶的催化作用注意事項(xiàng)III需要適宜的溫度，用溫水浸泡衣物可以加快洗滌。但水溫過(guò) 高，會(huì)使酶制劑失活。人體皮膚細(xì)胞有蛋白質(zhì)，如不徹底 清洗雙手，就會(huì)使手的皮膚受到腐蝕，而使人患過(guò)敏性皮孝、 濕疹等，因此，應(yīng)避免與這類(lèi)洗衣粉長(zhǎng)時(shí)間的接觸 ：込題組二固定化酶和固定化細(xì)朋4. （2015江蘇高考）下列關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)

7、胞的敘述，錯(cuò)誤 的是A.固定化酶的主要目的是實(shí)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. E1解析：固定化酶技術(shù)是指將酶固定在不溶于水的載體上，使酶既能 與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，可實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。固定化酶發(fā)揮 作用不需要供氧，溶解氧交換受阻不會(huì)成為其應(yīng)用的限制因素。固 定化細(xì)胞只能用于生產(chǎn)分泌到細(xì)胞外的產(chǎn)物,否則無(wú)法獲得需悪的 產(chǎn)物。用凝膠包埋細(xì)胞利用的是物理方法。答案：B5.如圖表示科研人員利用固定化葡萄糖異構(gòu)酶來(lái)生產(chǎn)高果糖漿的 過(guò)程，相關(guān)敘述正確的是（）A.B.C.D.OOOO力么1 opooOOOO方法20000Q固定葡

8、萄糖異構(gòu)酶方法3葡萄糖固定化酶制作反應(yīng)柱進(jìn)行反應(yīng)生產(chǎn)篩板 卜+控制閥果糖固定葡萄糖異構(gòu)酶時(shí)，采用方法2比方法3對(duì)酶的活性影 響要小在生產(chǎn)過(guò)程中，需嚴(yán)格控制好pH、溫度、溶解氧等環(huán)境因 右生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)控制閥調(diào)節(jié)果糖流出的速率以保證反 應(yīng)充分進(jìn)行由于固定化葡萄糖異構(gòu)酶活性不會(huì)降低，此反應(yīng)柱可持績(jī) 用于生產(chǎn)6. （2016江蘇髙考）為了探索海藻酸鈉固定化對(duì)綠球藻生長(zhǎng)的 影響，以及固定化藻對(duì)含Zi?+污水的凈化作用，科研人員用篩選到的一株綠球藻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，流程及結(jié)果如下。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:制備固定化綠球藻 凝膠球清洗»23次培養(yǎng)液I取適量 中培養(yǎng)視膠球檸檬酸鈉溶液溶解凝膠球, 測(cè)定藻數(shù)量綠球

9、藻數(shù)量（X107個(gè)/mL）海藻酸鈉濃度Zi?+濃度（mg/L）024487296培養(yǎng)時(shí)間(h)024487296培養(yǎng)時(shí)間(h)圖1圖2(1)實(shí)驗(yàn)中的海藻酸鈉作用是,CaCl2的作用是(2) 為洗去凝膠球上殘余的CaCb和其他污染物，并保持綠球藻活性，宜采用洗滌。圖1中1.0%海藻酸鈉組培養(yǎng)24 h后,移動(dòng)凝膠球，溶液呈綠色，原因是(3) 為探索固定化藻對(duì)含Zi?+污水的凈化作用，應(yīng)選用濃度為海藻酸鈉制備凝膠球o(4) 圖2中空白凝膠球組Zi?+濃度下降的原因是結(jié)合圖1和圖2分析，固定化藻的實(shí)驗(yàn)組2448 h間Zi?+濃度下降速度較快的主要原因是7296 h間Zn2+濃度下降速度較慢的原因有解析

10、：（1）綠球藻為單細(xì)胞生物，可用包埋法固定化，實(shí)驗(yàn)中海藻 酸鈉的作用是包埋綠球藻。配制好的海藻酸鈉和綠球藻混合溶液 需要滴入CaCl2溶液中，與CaCb反應(yīng)形成凝膠球，剛形成的凝 膠球應(yīng)在CaCb溶液中浸泡一段時(shí)間，有利于形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。（2）將固定好的凝膠球用綠球藻的培養(yǎng)液（生理鹽水）清洗23次， 能夠洗去凝膠球上殘余的CaCb和其他污染物，并保持綠球藻的 活性。如果包埋綠球藻用的海藻酸鈉濃度過(guò)低，或形成的凝膠球1=1孔徑過(guò)大，在培養(yǎng)過(guò)程中會(huì)有綠球藻從包埋材料中漏出來(lái)，使溶 液呈綠色。（3）分析圖1綠球藻數(shù)量變化曲線(xiàn)可知，濃度為2.0%的 海藻酸鈉對(duì)綠球藻的包埋效果最好，凝膠球中包埋的綠球藻

11、數(shù)量最多，故應(yīng)選用該濃度的海藻酸鈉制備凝膠球。（4）空白凝膠球組 濃度下降的原因是凝膠對(duì)Zi?+有一定的吸附作用。培養(yǎng)初期,綠球藻生長(zhǎng)（增殖）速度較快，導(dǎo)致 加2+濃度下降速度較快；培養(yǎng) 后期，由于綠球藻生長(zhǎng)（增殖）速度減慢、溶液中Zi?+濃度較低等,Zi?+濃度下降速度較慢。答案:（1）包埋綠球藻（包埋劑）與海藻酸鈉反應(yīng)形成凝膠 球（凝固劑）（2）培養(yǎng)液（生理鹽水）海藻酸鈉濃度過(guò)低（凝膠球孔徑過(guò)大）（3）2.0%（4）凝膠吸附Zn2+綠球 藻生長(zhǎng)（增殖）速度快綠球藻生長(zhǎng)（增殖）速度減慢，溶液 中Zi?+濃度較低歸納拓展1游離酶、定化酶和定化細(xì)胞的比較比較項(xiàng)目游離酶固定化酶固定化細(xì)胞與底物的

12、接觸面積充分接觸部分接觸催化反應(yīng)催化某種酶促反應(yīng)催化一系列的酶促反應(yīng)催化效率最高較高回收與重復(fù)利用可以固定方法固定理由物理吸附法、化學(xué) 結(jié)合法酶分子小，容易從 包埋材料中漏出包埋法細(xì)胞大，難以被吸 附或結(jié)合？2酵母細(xì)胞固定化操作關(guān)鍵步驟解讀操作過(guò)程理論依據(jù)注意事項(xiàng)活化酵新陳代謝旺盛的細(xì)胞適宜的水溫，容器要母細(xì)胞自由水含量多足夠大配制CaC.溶液CaCJ溶于水?dāng)嚢璩浞秩芙馀渲坪Ｔ逅徕c溶液海藻酸鈉難溶于水， 固定需要適宜的濃度小火或間斷加熱，邊 加熱邊攪拌；定容混合固定化酵母細(xì)胞溫度過(guò)高會(huì)殺死活化的酵母菌：溫度過(guò)低冷卻至室溫，再加入海藻酸鈉溶液會(huì)凝固,不能與活化的酵母菌混合海藻酸鈉形成的凝膠能夠固

13、定酵母細(xì)胞活化的酵母菌，充分?jǐn)嚢?，防止出現(xiàn)氣泡恒定速率緩慢滴加到Cad?溶液中，要在CaCL溶液中固定30 min左右成功標(biāo)記出現(xiàn)大量泡沫沒(méi)有焦糊，并完 全溶化沒(méi)有氣泡，液體 狀凝膠珠一般為乳 白色或黃色，呈 圓形或橢圓形，沉在6C12溶爛 的底部3.酵母細(xì)胞固定化實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)(1)活化酵母細(xì)胞、配制CaCb溶液和洗滌凝膠珠時(shí)都用蒸憾水。(2)配制海藻酸鈉溶液是影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟。海藻酸鈉溶解應(yīng)用小火間斷加熱。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(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)目少，影響實(shí)驗(yàn)效果。(3)凝膠珠在CaCl2溶液中浸泡

14、30 min左右，目的是使凝膠珠 形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。凝膠珠用蒸餛水沖洗的目的是洗去CaCb和雜菌，防止硬度過(guò)大和被雜菌污染。(5) 檢驗(yàn)?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格，可以使用下列方法。一是用躡子夾起一個(gè)凝膠珠放在實(shí)驗(yàn)桌上用手?jǐn)D壓，如果凝膠珠不 容易破裂，沒(méi)有液體流出，就表明凝膠珠的制作成功。二是在 實(shí)驗(yàn)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。(6) 如果制作的凝膠珠顏色過(guò)淺、呈白色，說(shuō)明海藻酸鈉的111濃度偏低，固定的酵母細(xì)胞數(shù)目較少；如果形成的凝膠珠不是 圓形或橢圓形，則說(shuō)明海藻酸鈉的濃度偏高，制作失敗，需要再作嘗試。(7) 如果希望反復(fù)使用固定化酵母細(xì)胞，就需要避免

15、其他微生物的污染。在工業(yè)生產(chǎn)中，細(xì)胞的固定化是在嚴(yán)格無(wú)菌的條件下進(jìn)行的。兩級(jí)訓(xùn)練驗(yàn)收過(guò)關(guān)踝堂鞏固練一小試身手1. （2017江蘇高考）下列關(guān)于“酵母細(xì)胞的固定化技術(shù)”實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是A. 活化酵母時(shí)，將適量干酵母與蒸憾水混合并攪拌成糊狀C.B. 配制CaCb溶液時(shí)，需要邊小火加熱邊攪拌將海藻酸鈉溶液滴加到CaCb溶液時(shí)，凝膠珠成形后應(yīng)即刻取出D.海藻酸鈉溶液濃度過(guò)高時(shí)凝膠珠呈白色，過(guò)低時(shí)凝膠珠易呈蝌蚪狀2. （2017江蘇高考）固定化單寧酶應(yīng)用于茶飲料加工，可消除其中的苦澀味。下列有關(guān)敘述正確的是A. 在單寧酶純化時(shí)可采用透析法去除雜蛋白B. 化學(xué)結(jié)合法比吸附法對(duì)單寧酶活性影響更小C.溫度、pH和重金屬離子都可能影響固定化單寧酶活性D.酶的高效性決定固定化單寧酶不會(huì)降解