高三生物總結(jié)--酶的研究與應(yīng)用(含相關(guān)練習(xí))

1、“酶的研究與應(yīng)用”知識(shí)歸納及試題例析一、知識(shí)歸納1、果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用（1）果膠酶的作用：分解細(xì)胞壁及胞間層的主要成分果膠，使其變成可溶性的半乳糖醛酸，易于榨取果汁。（2）酶的活性與影響酶活性的因素                                酶的活性是指酶催化一定

2、化學(xué)反應(yīng)的能力。酶反應(yīng)速度用單位時(shí)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。影響酶活性的因素有溫度、pH和酶的抑制劑等。 2、探討加酶洗衣粉的洗滌效果（1）加酶洗衣粉中含有的常用酶制劑：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶等。（2）實(shí)驗(yàn)過程要遵循單一變量原則和對(duì)照原則，嚴(yán)格控制無關(guān)變量。同時(shí)還要考慮到酶的專一性和洗滌成本等問題。 3、酵母細(xì)胞的固定化（1）固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。（2）配制海藻酸鈉溶液時(shí)要用酒精燈加熱，加熱時(shí)要用小火間斷加熱，反復(fù)幾次，直到海藻酸鈉溶化為止。

3、60;4、直接使用酶、固定化酶及固定化細(xì)胞的比較類型優(yōu)點(diǎn)不足直接使用酶催化效率高，低耗能，低污染對(duì)環(huán)境非常敏感，易失活；難回收，不能再次利用，易與產(chǎn)物混在一起，可能影響產(chǎn)物質(zhì)量固定化酶酶與產(chǎn)物分開，可反復(fù)利用一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)實(shí)踐中，很多產(chǎn)物的形成是通過一系列的酶促反應(yīng)得到的固定化細(xì)胞成本低，操作更容易，能產(chǎn)生一系列酶固定化后的細(xì)胞不易與反應(yīng)物接近，可能導(dǎo)致反應(yīng)效果下降等 5、影響酶活性的因素、酶的用量及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究時(shí)注意的問題（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要遵循單一變量和對(duì)照兩大原則，嚴(yán)格控制無關(guān)變量。（2）探究不同溫度（或pH）對(duì)酶活性的影響時(shí)，溫度（或pH）作為自變量，&

4、#160; 通常通過設(shè)置合理的梯度來確定最適值。最適值是通過比較相同時(shí) 間內(nèi)獲得的產(chǎn)量或效果來確定的。溫度和pH在很大程度上對(duì)酶的構(gòu)象會(huì)產(chǎn)生巨大的影響，溫度過高或pH過高或過低都會(huì)使其失去活性，其曲線如圖：（3）探究最適溫度時(shí)，pH為無關(guān)變量，探究最適pH時(shí)，溫度最好為最適溫度。（4）探究果膠酶的最適用量時(shí)，所測(cè)出的最適用量指在本實(shí)驗(yàn)的溫度、pH等條件下測(cè)出的，因而果膠酶的最適用量應(yīng)標(biāo)明溫度和pH。（5）探討加酶洗衣粉的最適溫度要根據(jù)生活中的實(shí)際情況，合理設(shè)置溫度梯度。（6）在使用加酶洗衣粉時(shí)不但要考慮最佳洗滌效果條件，還要考慮到酶的專一性和洗滌成本的問題。 二、相關(guān)試題1下圖曲線表

5、示的是溫度和果膠酶活性之間的關(guān)系，此曲線不能說明的是（）A在B點(diǎn)之前，果膠酶的活性和溫度成正比；之后，接近成反比B當(dāng)溫度到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性最高，酶的催化作用最高CA點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性很低，但隨著溫度升高，果膠酶的活性可以上升DC點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性也很低，當(dāng)溫度降低時(shí)，酶的活性也可以上升2在探究加酶洗衣粉對(duì)不同污漬的洗滌效果的實(shí)驗(yàn)時(shí)，往往采用同一型號(hào)的小容量自動(dòng)洗衣機(jī)洗滌衣物，其主要原因是（）A便于更好地控制實(shí)驗(yàn)變量B洗滌時(shí)間短C洗滌時(shí)更省力D可洗滌的衣物多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

6、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，效果比其他類型加酶洗衣粉好4下列為探究某種加酶洗衣粉所需要的最適溫度實(shí)驗(yàn)方案，其中正確的是（）A取一系列不同溫度、其他條件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一個(gè)溫度中酶的效果最好B在不同溫度的水中，加入不等量洗衣粉，看哪種效果好C將加酶洗衣粉加入30水中不如加到45的水中洗滌水中洗滌效果好，說明45為最適溫度D將加酶洗衣粉與普通洗衣粉分別加入37的水中洗滌同樣的污物，發(fā)現(xiàn)加酶洗衣粉效果好，說明加酶洗衣粉的最適溫度為37 

7、; 5（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，下列敘述錯(cuò)誤的是（）       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6關(guān)于固定化酶技術(shù)說法正確的是（雙選）（）A固定化酶技術(shù)就是固定反應(yīng)物，使酶依附著載體圍繞反應(yīng)物旋轉(zhuǎn)的技術(shù)B固定化酶的優(yōu)勢(shì)在于能催化一系列的酶促反應(yīng)C固定化酶

8、中的酶可以重復(fù)利用D固定化酶是將酶固定在一定空間的技術(shù) 7為了進(jìn)一步增強(qiáng)洗衣粉對(duì)血漬、奶漬、油污、土豆泥等衣物上常見污垢的去除能力，洗衣粉中常常會(huì)添加各種酶類。請(qǐng)回答有關(guān)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         

9、        。注意事項(xiàng)請(qǐng)將本品置于陰涼、干燥處，避熱、避濕、避光。不慎濺入眼中，立即用水沖洗。水溫以3050為宜，切忌用70以上的熱水。（3）右圖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(shí)，解釋注意事項(xiàng)的原因：                         &

10、#160;                                         （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(shí)驗(yàn)，請(qǐng)據(jù)表回答： 臉盆編號(hào)洗滌物

11、（等量）洗滌溫度洗衣粉（等量）水量洗凈所需時(shí)間1油污布45 加酶2 L 4 min2油污布45 普通2 L 7 min3油污布5 加酶2 L 9 min4油污布5 普通2 L 8 min 該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了                 原則。若1號(hào)實(shí)驗(yàn)組，洗凈所需時(shí)間接近7分鐘，請(qǐng)分析最可能的原因           

12、0;    。 8（2007·山東理綜，34）乙醇等“綠色能源”的開發(fā)備受世界關(guān)注。利用玉米秸稈生產(chǎn)燃料酒精的大致流程為：（1）玉米秸稈經(jīng)預(yù)處理后，應(yīng)該選用  酶進(jìn)行水解，使之轉(zhuǎn)化為發(fā)酵所需的葡萄糖。（2）從以下哪些微生物中可以提取上述酶（雙選）（）A釀制果醋的醋酸菌                       

13、60;B生長(zhǎng)在腐木上的霉菌C制作酸奶的乳酸菌                        D反芻動(dòng)物瘤胃中生存的某些微生物（3）若從土壤中分離產(chǎn)生這種酶的微生物，所需要的培養(yǎng)基為（按功能分），培養(yǎng)基中的碳源為。（4）從生物體提取出的酶首先要檢測(cè)，以便更好地將酶用于生產(chǎn)實(shí)踐。在生產(chǎn)糖液的過程中，為了使酶能夠被反復(fù)利用，可采用技術(shù)。（5）發(fā)酵階段需要的菌種是，在產(chǎn)生酒精

14、時(shí)要控制的必要條件是。 9在日常洗滌中，普通洗衣粉已經(jīng)逐漸被加酶洗衣粉所代替，加酶洗衣粉中的堿性蛋白酶、纖維素酶、脂肪酶、淀粉酶等可以將粘附在衣物上的奶漬、汗?jié)n、血漬等快速、徹底地清除掉，因此非常受人們的歡迎。（1）某班同學(xué)為探究某種復(fù)合加酶洗衣粉的最佳洗滌溫度，設(shè)計(jì)了一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)的自變量應(yīng)為。實(shí)驗(yàn)過程中，不同的小組選用了含不同污染物的衣物作為實(shí)驗(yàn)材料，最終結(jié)果匯總?cè)缦卤恚?#160;     不同溫度下除去不同污漬所需的時(shí)間（t） 用    水溫     

15、   時(shí)  污染物51525354555657585植物油225110987849352246109牛奶200103704211344991100漿湖1439965312163497148 由上表可知，在洗滌不同污染物的衣服時(shí)要。（2）目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某大型洗滌公司為降低生產(chǎn)成本研制了一種能多次重復(fù)使用加酶洗衣粉的設(shè)備，他們將酶固定在不溶于水的尼龍載體上，洗滌完衣物后，經(jīng)過簡(jiǎn)單處理，這些酶還可以多次重復(fù)利用，這種處理酶的方法技術(shù)。（3）從生物體中提取出的酶首先要檢測(cè)，以便更好地將酶應(yīng)用于實(shí)踐。（4）加酶洗衣粉中的淀粉酶可以從霉菌中提取。

16、用固體培養(yǎng)基分離、純化霉菌的方法是和；對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，應(yīng)該采用的方法是；提取到較純凈菌種后，常采用方法進(jìn)行長(zhǎng)期保存。（5）土壤中有很多微生物能分泌纖維素酶，在分離這些微生物的過程中應(yīng)該以作為唯一碳源，為鑒定分離得到的是否是纖維素分解菌采用法。 10在20世紀(jì)50年代，酶已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，到了20世紀(jì)70年代，人們又發(fā)明了固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)。請(qǐng)回答下列有關(guān)固定化酶和固定化細(xì)胞方面的問題：（1）在實(shí)際生產(chǎn)中，固定化酶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是；與固定化酶技術(shù)相比，固定化細(xì)胞固定的是。（2）制備固定化酵母細(xì)胞常用的包埋材料是，使用了如下圖所示的方法 （填圖號(hào)及名稱）。（3）酶活性一

17、般用酶催化某一化學(xué)反應(yīng)的速率來表示。在酶活性測(cè)定過程中，酶促反應(yīng)速率用單位時(shí)間內(nèi)或單位體積中來表示。（4）使用纖維素酶和化學(xué)方法都能分解纖維素，請(qǐng)指出使用酶處理的優(yōu)點(diǎn)：。（5）為什么一般不能用加酶洗衣粉洗滌絲綢及羊毛衣物？。 三、答案及解析1答案：D解析：從圖中可以看出，隨著溫度的不斷升高，果膠酶的活性在上升，等達(dá)到B點(diǎn)時(shí)，酶的活性達(dá)到最高；隨后，隨著溫度的繼續(xù)上升，酶的活性迅速下降。但是A點(diǎn)和C點(diǎn)相比，雖然酶的活性都很低，但是A點(diǎn)是低溫條件，對(duì)酶的分子結(jié)構(gòu)無影響，所以，隨著溫度的上升，其活性也會(huì)不斷上升，而C點(diǎn)是高溫條件，當(dāng)溫度過高時(shí)，會(huì)破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，使酶的活性發(fā)生不可逆的變化

18、。 2答案：A 解析：在探究加酶洗衣粉對(duì)不同污漬的洗滌效果的實(shí)驗(yàn)中，自變量是不同的污漬，其他無關(guān)變量應(yīng)相同且適宜，故采用同一型號(hào)的小容量自動(dòng)洗衣機(jī)，便于更好地控制變量。 3答案：B 解析：一個(gè)蛋白質(zhì)分子中至少含有一個(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)，效果比其他類型加酶洗衣粉好。 4答案：A解析：探究某種加酶洗衣粉所需要的最適溫度，需要以溫度為實(shí)驗(yàn)變量設(shè)置對(duì)照實(shí)

19、驗(yàn)，觀察指標(biāo)為不同溫度環(huán)境中洗衣粉的去污效果，其他的無關(guān)變量均需控制相同；B 中洗衣粉不等量；C中溫度變化太少，只能說明45比37酶活性高，而不能說明就是最適溫度；D中實(shí)驗(yàn)變量為酶的有無，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是加酶洗衣粉比普通洗衣粉有較強(qiáng)的去污能力，而不能得到酶的最適溫度。 5答案：A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23次后，可轉(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。 6答案：CD解析：固定化酶是利用物理或化學(xué)方法將酶固

20、定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是酶被固定在一定裝置內(nèi)可重復(fù)利用，不足是無法同時(shí)解決一系列酶促反應(yīng)。 7答案：（1）（堿性）脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶      （2）多肽（氨基酸）（3）洗衣粉中含有堿性蛋白酶，濺入眼中會(huì)損傷眼角膜酶的催化效果受溫度影響，3050是洗衣粉中的酶適宜溫度范圍（4）單一變量、對(duì)照原則     洗衣粉中酶變性或失效等  解析：（1）根據(jù)酶的催化作用的專一性特點(diǎn)，血漬、奶漬的主要成分是蛋白質(zhì)，油污的主要成分是脂肪，土豆泥的主要成分是淀粉和纖維素。因此，洗衣粉中需要加

21、入的酶類有堿性蛋白酶、堿性脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶。（2）血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下水解成多肽（氨基酸）。（3）由于洗衣粉中含有堿性蛋白酶，能催化水解眼角膜上的蛋白質(zhì)，因此，濺入眼中會(huì)損傷眼角膜。酶的催化效果受溫度影響，3050是洗衣粉中的酶適宜溫度范圍，溫度過高則會(huì)使酶變性而失去活性，因此切忌用70以上的熱水。（4）實(shí)驗(yàn)1、2為一組對(duì)照，探究加酶洗衣粉的洗滌效果；實(shí)驗(yàn)1、3為一組對(duì)照，探究溫度對(duì)酶活性的影響，這體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的對(duì)照原則和單一變量原則，如果1號(hào)實(shí)驗(yàn)組洗凈所需時(shí)間接近7min，即與普通洗衣粉洗滌效果一樣，這說明洗衣粉中的酶失效。 8答案：（1）纖維素 （

22、2）BD （3）選擇培養(yǎng)基纖維素 （4）酶的活力（活性）固定化酶（固定化細(xì)胞） （5）酵母菌無氧（密閉、密封） 解析：（1）玉米的秸稈中含有大量的多糖纖維素，酶具有專一性，要想使之水解獲得葡萄糖就應(yīng)該選用相應(yīng)的酶纖維素酶。（2）提取酶要從含有纖維素豐富的環(huán)境中獲?。焊竞胸S富的纖維素，反芻動(dòng)物的食物主要是秸稈（其主要成分是纖維素）。（3）從各種微生物中選出特定的微生物需要的培養(yǎng)基，從功能上分是選擇培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中的碳源是纖維素。（4）用于生產(chǎn)實(shí)踐的酶要具有較高的活性，有利于降低成本，提高效益。酶是催化劑，為了可以反復(fù)利用，降低成本，可以采用固定化酶技術(shù)。（5）發(fā)酵生產(chǎn)酒精一般利用的菌種是酵母菌，但是酵母菌發(fā)酵的必要條件是無氧，因?yàn)樵谟醒鯒l件下，酵母菌大量增殖，產(chǎn)生C