步步高2015高二生物人教版選修1專題復(fù)習(xí)專題4酶的研究與應(yīng)用

1、第15課時專題復(fù)習(xí)一、核心概念整合訓(xùn)練1下列說法正確的是()A植物、霉菌、酵母菌和細(xì)菌等所有生物活細(xì)胞均能產(chǎn)生果膠酶B由酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)的果膠酶是食品工業(yè)中使用量最大的酶制劑之一C果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱D溫度過高或過低，果膠酶都喪失活性訓(xùn)練2下列對固定化酶和固定化細(xì)胞的說法，正確的是()A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以反復(fù)使用D固定化酶和固定化細(xì)胞都能反復(fù)使用，但酶的活性幾乎不變二、酶的研究及應(yīng)用1酶的本質(zhì)：酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的、具有生物催化作用的有機物。絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)為_，少部分酶的化學(xué)本質(zhì)為

2、_。2酶的特性：酶具有高效性、專一性，需要適宜的pH和溫度。酶能夠降低反應(yīng)所需的活化能。3酶的分類：(1)根據(jù)存在部位不同，可分為胞內(nèi)酶、胞外酶。(2)根據(jù)酶催化的作用類型，可分為氧化還原酶、水解酶、裂解酶、連接酶、轉(zhuǎn)移酶、異構(gòu)酶等。4酶的應(yīng)用(1)加酶洗衣粉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：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶。其中，應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是_和_。_能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污物從衣物上脫落。脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質(zhì)，使洗衣粉具有更好的去污能力。判斷洗滌效果

3、的方法和標(biāo)準(zhǔn)，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；還可以比較達到同樣效果所需時間的長短。(2)固定化酶經(jīng)過固定化的酶不僅仍具有較高的催化效率和高度專一性，而且增強了對酸、堿和溫度的耐受性，增加了酶的使用壽命。使用固定化酶可簡化工藝，反應(yīng)后易與反應(yīng)產(chǎn)物分離，減少了產(chǎn)物分離純化的困難，從而提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。訓(xùn)練3下列說法中，哪項不是在應(yīng)用酶的過程中常遇見的問題()A酶與反應(yīng)物混合，產(chǎn)品難以提純B酶在生物化學(xué)反應(yīng)中往往難以回收C酶遇強酸、強堿、高溫等條件易失活D酶作為催化劑，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)三、實驗理論中的變量問題實驗是科學(xué)研究過程中的一個重要環(huán)節(jié)，是在人為控制的條件

4、下，研究對象變化，以其結(jié)果論證科學(xué)結(jié)論的一種科學(xué)方法。1變量(或因子)：是指實驗過程中被操縱控制的特定因素或條件。按性質(zhì)不同常有以下兩類。(1)實驗變量與反應(yīng)變量：實驗變量也稱_，指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件。反應(yīng)變量亦稱_，是指實驗中由于實驗變量的改變而引起變化的量。(2)無關(guān)變量與額外變量：_變量是指不是該實驗所探究的因素或條件，但可能對實驗結(jié)果造成影響。由無關(guān)變量所引起的變化結(jié)果稱額外變量。顯然，_變量會對反應(yīng)變量起干擾作用，造成誤差。實驗的關(guān)鍵之一在于控制無關(guān)變量或減少額外變量。2實驗過程中必須遵守的原則，主要有以下兩條(1)單一變量原則：單一變量原則是處理實驗中復(fù)雜關(guān)系的準(zhǔn)則之

5、一。它有兩層含意，一是確?！皢我蛔兞俊钡膶嶒炗^點，即不論一個實驗有幾個變量，都應(yīng)做到一個實驗變量對應(yīng)觀察一個反應(yīng)變量；二是確?！皢我蛔兞俊钡牟僮饕?guī)范，即實驗中要盡可能地避免無關(guān)變量所引起的額外變量的干擾。(2)控制與平衡控制：控制是處理實驗變量關(guān)系的又一準(zhǔn)則，指實驗要嚴(yán)格地操作實驗變量以獲取反應(yīng)變量。盡量消除誤差，以取得較為精確的實驗結(jié)果。平衡控制是指實驗中無關(guān)變量的影響有時很難避免，只能設(shè)法平衡和抵消它們的影響。常用的方法主要是設(shè)計對照實驗。對照實驗有四大類：空白對照；自身對照；條件對照；相互對照。訓(xùn)練4取甲、乙兩支潔凈的試管，分別注入3 mL漿糊，然后，在甲試管中注入2 mL新鮮的小麥淀粉

6、酶濾液，在乙試管中注入2 mL清水。振蕩兩支試管，將其下半部浸在35左右的溫水中，約5 min，然后同時取出兩試管，分別滴入1滴碘液。如圖所示，請回答：(1)兩試管中的現(xiàn)象是_，該實驗的目的是證明_。(2)該實驗的自變量是_，因變量是_。(3)甲、乙兩試管內(nèi)各物質(zhì)的量要求相同的目的是_。(4)實驗過程為什么要恒溫35？_。(5)甲和乙構(gòu)成一組_實驗，而其中的乙試管則是_組。(6)若要驗證溫度對酶活性的影響，可設(shè)計試管丙，丙試管中的成分應(yīng)和_試管內(nèi)相同，并將該試管放入_中，該試管內(nèi)最后顏色變化是_。(7)若驗證酶的專一性，可另設(shè)計試管丁和甲對比，丁試管內(nèi)應(yīng)先后加入_(填寫代號)。若驗證pH對酶活

7、性的影響，可另設(shè)計試管戊和甲對比，戊試管內(nèi)應(yīng)先后加入_(填寫代號)。等量的蛋白清小麥淀粉酶濾液2 mL適量的硝酸(硝酸與蛋白質(zhì)能產(chǎn)生黃色反應(yīng)，可作為檢驗蛋白質(zhì)是否存在的試劑，由于酶在濾液中的含量極少，其顏色反應(yīng)可忽略)3 mL漿糊適量的NaOH或HCl一滴碘液一、選擇題1在果汁生產(chǎn)中主要應(yīng)用的酶包括()A果膠酶、纖維素酶 B脂肪酶、淀粉酶C淀粉酶、果膠酶 D蛋白酶、纖維素酶2在一個普通的錐形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如圖，下列有關(guān)坐標(biāo)圖中不正確的是()3關(guān)于使用加酶洗衣粉的好處，不正確的是()A可有效去除衣服上的油漬、汗?jié)n或血漬B使用加酶洗衣粉可減少對環(huán)境的污染C各種加酶洗衣粉的酶制劑

8、對人體皮膚都沒有傷害作用D水溫過低時不宜使用加酶洗衣粉4下列說法不正確的是()A在探究果膠酶用量的實驗中，雖然實驗的變量發(fā)生了變化，但通過設(shè)置梯度來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通過測定濾出的蘋果汁的體積大小無法判斷果膠酶活性的高低D人們可以使用果膠酶、纖維素酶等來解決制作果汁面臨的出汁率低、渾濁等問題5關(guān)于使用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿的敘述，正確的是()A高果糖漿的生產(chǎn)需要使用果糖異構(gòu)酶B在反應(yīng)柱內(nèi)的頂端裝上分布著許多小孔的篩板，防止異物的進入C將葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的上端注入，果糖從反應(yīng)柱下端流出D用固定化酶技術(shù)復(fù)雜，成本較高6許多病原菌對青霉素產(chǎn)生了

9、抗藥性，科學(xué)家用青霉素?；秆兄瞥隽税逼S青霉素。利用固定化青霉素酰化酶反應(yīng)器，除嚴(yán)格控制溫度和pH外，還必須嚴(yán)格要求的條件是()A高壓 B無菌C攪拌 D光照7在設(shè)計生物實驗時，往往要科學(xué)地設(shè)計對照實驗，以獲得較為科學(xué)的結(jié)論，通常的對照可以分為自身對照、空白對照、相互對照、條件對照等。在探究溫度和pH對果膠酶活性的影響時，是否設(shè)置了對照實驗，是什么對照實驗()A不需要對照實驗B有對照，空白對照C有對照，相互對照D有對照，自身對照8下列敘述不正確的是()A從操作角度來思考，固定化細(xì)胞比固定化酶更容易B固定化細(xì)胞比固定化酶對酶活性的影響更小C固定化細(xì)胞固定的是一種酶D將微生物的發(fā)酵過程變成連續(xù)的酶促

10、反應(yīng)應(yīng)選擇固定化細(xì)胞技術(shù)二、簡答題9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(多選)()A釀制果醋的醋酸菌B生長在腐木上的霉菌C制作酸奶的乳酸菌D生產(chǎn)味精的谷氨酸棒狀桿菌E反芻動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_，以便更好地將酶用于生產(chǎn)實踐，在生產(chǎn)實踐的過程中，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

11、產(chǎn)生酒精時要控制的必要條件是_。10請你幫助完成以下有關(guān)果膠酶和果汁生產(chǎn)的實驗課題。實驗用具和材料：磨漿機、燒杯、試管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、紗布、蘋果、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液、蒸餾水等。實驗一：探究果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用實驗方法及步驟：(1)將蘋果洗凈去皮，用磨漿機制成蘋果泥，加入適量蒸餾水備用。(2)取兩個100mL潔凈燒杯，編號為1、2號，按相應(yīng)程序進行操作，請完成表中未填寫的內(nèi)容。操作順序項目燒杯12在燒杯中加入蘋果泥20 mL20 mL2 mL注入蒸餾水在恒溫水浴中保溫，并用玻璃棒不斷攪拌10 min10 min(3)取兩個燒杯，同時進行過濾。觀察或比較_，并記錄結(jié)果。實驗

12、結(jié)果的預(yù)測及結(jié)論：如果是_，則說明果膠酶對果膠的水解具有催化作用。實驗二：探究果膠酶用量假設(shè)你已經(jīng)探究了果膠酶的最適溫度(為45)和最適pH(為4.8)，你還想進一步探究果膠酶的最適用量。此時，實驗的變量是_。合理的設(shè)置果膠酶用量的梯度后，可通過蘋果泥出汁的多少來判斷酶的用量是否合適。請根據(jù)所給的材料和用具完成以下探究實驗。(1)材料用具：制備好的蘋果泥、恒溫水浴裝置、試管、漏斗、濾紙、量筒、試管夾、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液、體積分?jǐn)?shù)為0.1%的NaOH和鹽酸。(2)實驗步驟：取6支試管，編號16，分別加入_，調(diào)節(jié)pH至4.8。向16號試管中分別加入_，然后放入45恒溫水浴_。_。(3)結(jié)果

13、與討論：怎樣根據(jù)實驗數(shù)據(jù)確定某一果膠酶用量是最適用量？_。第15課時專題復(fù)習(xí)專題整合一、果膠酶反應(yīng)物減少量產(chǎn)物增加量淀粉酶纖維素酶酵母細(xì)胞CaCl2海藻酸鈉明膠海藻酸鈉化學(xué)物理無法訓(xùn)練1C植物、霉菌、酵母菌和細(xì)菌均能產(chǎn)生果膠酶，并不是所有生物活細(xì)胞均能產(chǎn)生果膠酶；霉菌發(fā)酵生產(chǎn)的果膠酶是食品工業(yè)中使用量最大的酶制劑之一；溫度過低，果膠酶不會喪失活性。訓(xùn)練2C某種固定化酶只能催化一種生化反應(yīng)，其優(yōu)勢是酶可以反復(fù)的使用；固定化細(xì)胞技術(shù)一次能固定多種酶；固定化酶和固定化細(xì)胞都能反復(fù)使用，但酶的活性下降。二、1.蛋白質(zhì)RNA4(1)堿性蛋白酶堿性脂肪酶堿性蛋白酶訓(xùn)練3D三、1.(1)自變量因變量(2)無

14、關(guān)額外訓(xùn)練4(1)甲試管內(nèi)未變藍色，乙試管內(nèi)變藍色酶的催化作用(2)加酶與否漿糊顏色的變化(3)保證單因素變量，消除因其他變量的不同對實驗結(jié)果的影響，增加實驗的嚴(yán)密性(4)只有在恒溫條件下，才能排除溫度因素對結(jié)果的干擾，35是小麥淀粉酶起催化作用的最適溫度(5)對照對照(6)甲沸水(或冰水)變成藍色(7)達標(biāo)測試1A榨取果汁必須使細(xì)胞破裂，釋放出其中的細(xì)胞液。破壞植物細(xì)胞首先必須將細(xì)胞壁破壞，細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠。2B酵母菌的數(shù)量隨時間的變化是先快速增加，隨后增加速率放慢，一段時間內(nèi)維持在一定水平，最后由于營養(yǎng)缺乏，pH極度不適和酒精濃度過高導(dǎo)致繁殖速率小于死亡速率，數(shù)量下降。3C加

15、酶洗衣粉中一般含有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶，能夠有效地去除衣服上的油漬、汗?jié)n或血漬；加酶洗衣粉減少了對表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，減少了對環(huán)境的污染；含堿性蛋白酶的洗衣粉對人的皮膚蛋白也會產(chǎn)生損傷；水溫過低時酶的活性低，酶不能發(fā)揮有效的作用。4C在探究果膠酶的用量的實驗中，參照研究溫度和pH對酶活性的影響實驗，采用梯度測定法，只是將原實驗中的pH梯度和溫度梯度改成酶的用量梯度而已，基本實驗思路不變，即A正確；植物、霉菌、酵母菌和細(xì)菌在其生活過程中，都會發(fā)生分解果膠的過程，因此，它們都能產(chǎn)生果膠酶，故B正確；在制作果汁過程中，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

16、纖維素酶和果膠酶后，果汁榨出量及透明度均有提高，即D項正確；在使用梯度測定酶的用量及活性時，可以通過榨出的蘋果汁的體積大小來判斷，因此C項錯誤。5C高果糖漿的生產(chǎn)需要使用葡萄糖異構(gòu)酶；在反應(yīng)柱內(nèi)的下端裝上分布著許多小孔的篩板，防止酶顆粒通過；使用固定化酶技術(shù)，酶與產(chǎn)物容易分開，可以重復(fù)利用，成本較低。6B酶發(fā)揮作用的條件是適宜的溫度、pH，另外為了保證反應(yīng)產(chǎn)物的純度，還必須嚴(yán)格控制無菌條件，防止雜菌污染。7C在探究溫度或pH對果膠酶的活性的影響實驗中，分別設(shè)計了一系列溫度梯度或pH梯度的反應(yīng)液對酶的活性進行研究，其他條件相同，在各種實驗中，只有一個變量(溫度或pH)，因此在一系列溫度或pH梯度實驗中，各種條件的實驗相互之間可以形成對照，探究不同條件(溫度或pH)對酶活性的影響。8C固定化細(xì)胞固定的是一系列酶，能催化一系列的酶促反應(yīng)。9(1)纖維素(2)BE(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)10實驗一：(2)操作順序項目燒杯12