高三生物酶的研究與應(yīng)用測(cè)試題

1、高三生物酶的研究與應(yīng)用測(cè)試題【學(xué)習(xí)導(dǎo)航】 酶是生物催化劑，具有高效、專一和所需反應(yīng)條件溫和的優(yōu)點(diǎn)。目前，酶已廣泛應(yīng)用于食品、環(huán)保和化工等各個(gè)行業(yè)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。本專題是在必修課的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究影響酶活性的因素以及酶在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。通過(guò)本專題3各課題的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該掌握測(cè)定酶活力的簡(jiǎn)單方法；能夠研究酶活性的因素；理解固定化酶和固定化細(xì)胞的原理和方法；探討酶在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。課題1 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的應(yīng)用【課題目標(biāo)】 簡(jiǎn)述果膠酶的作用；檢測(cè)果膠酶的活性；探究溫度和pH對(duì)果膠酶活性的影響以及果膠酶的最適用量；搜集有關(guān)果膠酶應(yīng)用的資料。【課題重點(diǎn)與難點(diǎn)】課題重點(diǎn)：溫度和

2、pH對(duì)果膠酶活性的影響。課題難點(diǎn)：果膠酶的最適用量。【知識(shí)要點(diǎn)】1.果膠酶的作用；2.酶的活性的定義；3.影響酶活性的因素；4.果膠酶的用量。【導(dǎo)學(xué)誘思】1果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，它是由 聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水。在果汁加工中，果膠不僅會(huì)影響出汁率，還會(huì)使果汁渾濁。果膠酶能夠分解 ，瓦解植物細(xì)胞的 及 ，使榨取果汁更容易，而果膠分解成可溶性的 ，也使得渾濁的果汁變得澄清。果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱，包括 、 和 等。2酶的活性是指 的能力。酶活性的高低可以用在一定條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的 來(lái)表示。在科學(xué)研究與工業(yè)生產(chǎn)中，酶反應(yīng)速

3、度用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中 或 來(lái)表示。3 、 和 等條件會(huì)影響酶的活性?！疽呻y點(diǎn)撥】1為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？提示：將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理，可以保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的，避免了果泥和果膠酶混合時(shí)影響混合物的溫度，從而影響果膠酶活性的問(wèn)題。2在探究溫度或pH的影響時(shí)，是否需要設(shè)置對(duì)照？如果需要，又應(yīng)該如何設(shè)置？為什么？提示：需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間就可以作為對(duì)照，這種對(duì)照稱為相互對(duì)照。3A同學(xué)將哪個(gè)因素作為變量，控制哪些因素不變？為什么要作這樣的處理？B同學(xué)呢？ 提示：A同學(xué)將溫度或

4、pH作為變量，控制不變的量有蘋果泥的用量、果膠酶的用量、反應(yīng)的時(shí)間和過(guò)濾的時(shí)間等。只有在實(shí)驗(yàn)中保證一個(gè)自變量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果才能說(shuō)明問(wèn)題。B同學(xué)對(duì)于變量的處理應(yīng)該與A同學(xué)相同，只是觀察因變量的角度不同。4想一想，為什么能夠通過(guò)測(cè)定濾出的蘋果汁的體積大小來(lái)判斷果膠酶活性的高低？提示：果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過(guò)濾紙，因此蘋果汁的體積大小反應(yīng)了果膠酶的催化分解果膠的能力。在不同的溫度和pH下，果膠酶的活性越大，蘋果汁的體積就越大。5當(dāng)探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響時(shí)，哪個(gè)因素是變量，哪些因素應(yīng)該保持不變？提示：溫度是變量，應(yīng)控制果泥量、果膠酶的濃度和用量、水浴時(shí)間和混合物的pH等所有其他

5、條件不變。只有這樣才能保證只有溫度一個(gè)變量對(duì)果膠酶的活性產(chǎn)生影響?！镜淅馕觥肯聢D縱軸為酶反應(yīng)速度，橫軸為底物濃度，其中能正確表示酶量增加1倍時(shí)，底物濃度和反應(yīng)速度關(guān)系的是解析：在酶促反應(yīng)中，如果底物濃度足夠大，足以使酶飽和，則反應(yīng)速度與酶濃度成正比?？捎擅资戏匠掏瞥觯篤=(K3S/Km+S)×E，當(dāng)S維持不變時(shí)，V與E成正比。由以上敘述可知B選項(xiàng)正確【課本答案和提示】（一）旁欄思考題1為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？提示：將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理，可以保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的，避免了果泥和果膠酶混合時(shí)影響混合物的

6、溫度，從而影響果膠酶活性的問(wèn)題。2在探究溫度或pH的影響時(shí)，是否需要設(shè)置對(duì)照？如果需要，又應(yīng)該如何設(shè)置？為什么？提示：需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間就可以作為對(duì)照，這種對(duì)照稱為相互對(duì)照。3A同學(xué)將哪個(gè)因素作為變量，控制哪些因素不變？為什么要作這樣的處理？B同學(xué)呢？ 提示：A同學(xué)將溫度或pH作為變量，控制不變的量有蘋果泥的用量、果膠酶的用量、反應(yīng)的時(shí)間和過(guò)濾的時(shí)間等。只有在實(shí)驗(yàn)中保證一個(gè)自變量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果才能說(shuō)明問(wèn)題。B同學(xué)對(duì)于變量的處理應(yīng)該與A同學(xué)相同，只是觀察因變量的角度不同。4想一想，為什么能夠通過(guò)測(cè)定濾出的蘋果汁的體積大小來(lái)判斷果膠酶活性的高低？提示：果膠酶將果膠

7、分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過(guò)濾紙，因此蘋果汁的體積大小反應(yīng)了果膠酶的催化分解果膠的能力。在不同的溫度和pH下，果膠酶的活性越大，蘋果汁的體積就越大。5當(dāng)探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響時(shí)，哪個(gè)因素是變量，哪些因素應(yīng)該保持不變？提示：溫度是變量，應(yīng)控制果泥量、果膠酶的濃度和用量、水浴時(shí)間和混合物的pH等所有其他條件不變。只有這樣才能保證只有溫度一個(gè)變量對(duì)果膠酶的活性產(chǎn)生影響。（二）練習(xí)答：大規(guī)模生產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)室制備的主要不同點(diǎn)是：1.有兩次瞬間高溫滅菌；2.酶處理的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)；3.有離心分離步驟和濃縮步驟?！菊n堂演練】選擇題1同一個(gè)體內(nèi)的各類活細(xì)胞所含的酶A種類有差異，數(shù)量相同 B種類有差異，數(shù)

8、量不同C種類無(wú)差異，數(shù)量相同 D種類無(wú)差異，數(shù)量不同2果子酒放久了易產(chǎn)生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶則無(wú)濟(jì)于事，這說(shuō)明A酶具有專一性 B酶的成分是蛋白質(zhì)C酶的活性受環(huán)境影響 D該沉淀的是氨基酸3下列說(shuō)法不正確的是A酸堿度和溫度是通過(guò)影響酶來(lái)影響果汁產(chǎn)量的 B酶的數(shù)量越多，果汁產(chǎn)量越多C酶的催化反應(yīng)時(shí)間能夠影響果汁的產(chǎn)量 D蘋果泥的數(shù)量也能夠影響果汁的產(chǎn)量4下圖中，橫軸表示酶的反應(yīng)條件，縱軸表示酶的反應(yīng)速度，能正確反映溫度、pH、時(shí)間和底物濃度與酶反應(yīng)速度關(guān)系的是A甲、乙、丙、丁 B甲、甲、丙、丁C甲、丁、乙、丙 D甲、甲、乙、丁5下列可表示酶反應(yīng)速度的是A單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)

9、物的減少量 B單位體積內(nèi)產(chǎn)物的增加量C單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的增加量 D單位時(shí)間、單位體積內(nèi)反應(yīng)物的減少量6下列不能產(chǎn)生果膠酶的是A植物 B霉菌 C酵母菌 D放線菌7下列不屬于果膠酶的是A多聚半乳糖醛酸酶 B果膠分解酶 C果膠酯酶 D半乳糖醛酸酶8下列不能影響酶活性的是A溫度 BpH C酶的抑制劑 D酶的數(shù)量9下列能影響酶的活性，但不會(huì)使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞的是A低溫 B高溫 C過(guò)酸 D過(guò)堿10下列不是影響果汁產(chǎn)量的是ApH B溫度 C酶的數(shù)量 D蘋果的能用量非選擇題11果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物細(xì)胞壁及胞間層。在果汁生產(chǎn)中應(yīng)用果膠酶可以提高出汁率和澄清

10、度。請(qǐng)你幫助完成以下有關(guān)果膠酶和果汁生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)課題。實(shí)驗(yàn)用具和材料：磨漿機(jī)、燒杯、試管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、紗布等。蘋果、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液、蒸餾水等。實(shí)驗(yàn)一：果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用實(shí)驗(yàn)方法及步驟：將蘋果洗凈去皮，用磨漿機(jī)制成蘋果泥，加入適量蒸餾水備用。取兩個(gè)100ml潔凈的燒杯，編號(hào)為1、2號(hào)，按相應(yīng)程序進(jìn)行操作，請(qǐng)把表中未填寫的內(nèi)容填上。操作順序項(xiàng)目燒杯12在燒杯中加入蘋果泥20mL20mL 2mL注入蒸餾水 在恒溫水浴中保溫，并用玻璃棒不時(shí)攪拌10min10min取出兩個(gè)燒杯，同時(shí)進(jìn)行過(guò)濾。觀察或比較 ，并記錄結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)及結(jié)論：如果是 ，則說(shuō)明果膠酶對(duì)果膠的水解

11、具有催化作用。實(shí)驗(yàn)二：驗(yàn)證果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用在課題實(shí)驗(yàn)步驟中，在完成“燒杯中分別加入蘋果泥、試管中分別加入果膠酶溶液、編號(hào)、編組”之后，有下列兩種操作：方法一：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥相混合，再把混合液的pH分別調(diào)至4、5、6、10。方法二：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥的pH分別調(diào)至4、5、6、10，再把pH相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合。請(qǐng)問(wèn)哪一種方法更為科學(xué)： ，并說(shuō)明理由： 。實(shí)驗(yàn)步驟中也有玻璃棒攪拌的操作，其目的是使 ，以減少實(shí)驗(yàn)誤差。如果用曲線圖的方式記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在現(xiàn)有的條件下，當(dāng)橫坐標(biāo)表示pH，縱坐標(biāo)表示 ，實(shí)驗(yàn)的操作和記錄是比較切實(shí)可行的。根據(jù)你對(duì)酶特

12、性的了解，在圖20中選擇一個(gè)最可能是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖： 。若實(shí)驗(yàn)所獲得 的最適宜m，請(qǐng)你在所選的曲線圖中標(biāo)出“m”點(diǎn)的位置。1B 2A 3B 4D 5D 6D 7D 8D 9A 10C11實(shí)驗(yàn)一：（2）注入果膠酶溶液；2ml （3）在相同時(shí)間內(nèi)濾出的果汁體積和果汁的澄清度實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)及結(jié)論：相同時(shí)間內(nèi)1號(hào)燒杯濾出的果汁體積比2號(hào)燒杯濾出的果汁體積大，澄清度高實(shí)驗(yàn)二：（1）方法二；方法二的操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開(kāi)始便達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的pH(或回答“方法一的操作會(huì)在達(dá)到預(yù)定pH之前就發(fā)生了酶的催化反應(yīng)”)（2）酶和反應(yīng)物（果膠）充分的接觸（3）果膠體積：甲；課題2 探討加酶洗衣粉的洗劑效果【課

13、題目標(biāo)】 1.說(shuō)出加酶洗衣粉的洗滌原理；2.探討溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌的影響；3.探討不同種類的加酶洗衣粉對(duì)同一污物和不同污物洗滌效果的區(qū)別?！菊n題重點(diǎn)與難點(diǎn)】課題重點(diǎn)：區(qū)別不同種類的加酶洗衣粉對(duì)同一污物和不同污物的洗滌效果。課題難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各種變量的控制【知識(shí)要點(diǎn)】1.蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶的作用；2.影響酶活性的因素?！緦?dǎo)學(xué)誘思】1加酶洗衣粉是指含有 的洗衣粉，目前常用的酶制劑有四類： 、 、 和 。其中，應(yīng)用最廣泛廣泛、效果最明顯的是 和 。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 或小分子的 ，使污跡從衣物上脫落。脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能分別將大分子

14、的 、 和 水解為小分子物質(zhì)，使洗衣粉具有更 的去污能力。3在本課題中，我們主要探究有關(guān)加酶洗衣粉的三個(gè)問(wèn)題：一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬的 效果有什么不同；二是在什么溫度下使用加酶洗衣粉 最好，三是 的洗衣粉，其洗劑效果有哪些區(qū)別?！疽呻y點(diǎn)撥】1普通洗衣粉中包含哪些化學(xué)成分？提示：普通洗衣粉中通常包含有：表面活性劑、水軟化劑、堿劑、漂白劑等成分，有的洗衣粉中還含有增白劑、香精和色素，以及填充劑等。2在本課題中你打算使用什么方法和標(biāo)準(zhǔn)判斷洗滌效果？提示：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，【典例解析】1下列不屬于酶制劑的是A蛋白酶 B脂肪酶 C淀粉酶 D麥芽

15、糖酶解析：目前常用的酶制劑有四大類：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶。其中，應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污跡從衣物上脫落。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)，使洗衣粉具有更強(qiáng)的去污能力。答案;D2含有蛋白酶的洗衣粉的洗劑效果好，可以用絲綢作為實(shí)驗(yàn)材料嗎？解析：不能。因?yàn)榻z綢的主要成分是蛋白質(zhì)，它會(huì)被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，損壞衣物。【課本問(wèn)題答案和提示】（一）旁欄思考題1查閱資料，看看普通洗衣粉中包含哪些化學(xué)成分？提示：普通洗衣粉中通常包含有：表面活

16、性劑、水軟化劑、堿劑、漂白劑等成分，有的洗衣粉中還含有增白劑、香精和色素，以及填充劑等。2在本課題中你打算使用什么方法和標(biāo)準(zhǔn)判斷洗滌效果？提示：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，最好能進(jìn)行定量的比較。（二）練習(xí)1.答：列表比較如下。  普通洗衣粉加酶洗衣粉相同點(diǎn)表面活性劑可以產(chǎn)生泡沫，可以將油脂分子分散開(kāi)；水軟化劑可以分散污垢；等等。不同點(diǎn)酶可以將大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，小分子有機(jī)物易于溶于水，從而與纖維分開(kāi)。2.答：不合適。因?yàn)榻z綢的主要成分是蛋白質(zhì)，它會(huì)被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，損壞衣物?！菊n堂演練】一、選擇題1科學(xué)家通過(guò) 技術(shù)手段生產(chǎn)出了

17、能夠耐酸、耐堿、忍受表面活性劑和較高溫度的酶。A細(xì)胞工程 B基因工程 C發(fā)酵工程 D酶工程2蛋白酶不能洗去A油漬 B血漬 C奶漬 D果汁漬3下列不能影響加酶洗衣粉活性的是 A溫度 B酸堿度 C表面活性劑 D水的數(shù)量4普通洗衣粉中含有 元素，會(huì)使環(huán)境污染？A氮 B磷 C鐵 D鎂5加酶洗衣粉可以降低 的數(shù)量，使洗滌劑朝低磷、無(wú)磷的方向發(fā)展，減少對(duì)環(huán)境的污染。A表面活性劑 B堿劑 C漂白劑 D水軟化劑6與普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉的優(yōu)點(diǎn)不包括A容易去汗?jié)n B容易去油污C容易除去奶漬 D可以重復(fù)使用7酶制劑中的酶化學(xué)本質(zhì)是A蛋白質(zhì) B有機(jī)物 CRNA D核酸8當(dāng)前生產(chǎn)酶制劑所需要的酶主要來(lái)自A動(dòng)物的組

18、織和器官 B植物組織和器官C微生物 D基因工程二、非選擇題9請(qǐng)你根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)材料和條件寫出探究復(fù)合酶的洗衣粉的最適溫度的實(shí)驗(yàn)步驟。實(shí)驗(yàn)材料：添加了復(fù)合酶的洗衣粉，大小相同的白棉布4塊（在上面分別滴加4滴同種的植物油，放置至干燥）。水溫、水質(zhì)及水量：水溫的溫度梯度為5、15、25和35（其中5可以通過(guò)冰箱冷藏室來(lái)控制，其他溫度可以通過(guò)水浴控制）；水質(zhì)為自來(lái)水；水量為500 mL。實(shí)驗(yàn)儀器：1000 mL的燒杯、玻璃棒等。實(shí)驗(yàn)步驟： 10比較  普通洗衣粉加酶洗衣粉相同點(diǎn)不同點(diǎn)答案1B 2A 3D 4B 5A 6D 7B 8C10  普通洗衣粉加酶洗衣粉相同點(diǎn)表面活性劑可以產(chǎn)生

19、泡沫，可以將油脂分子分散開(kāi)，水軟化劑可以分散污垢不同點(diǎn)酶可以將大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，小分子有機(jī)物易容于水，從而與纖維分開(kāi)【知識(shí)拓展】1家用洗衣粉的成分及作用家用洗衣粉和其他各種家用洗滌劑的成分基本相同，主要含有表面活性劑、水軟化劑、堿劑、漂白劑和香精等成分。表面活性劑  表面活性劑是洗衣粉的主要成分。表面活性劑有陰離子、陽(yáng)離子、非離子和兩性離子等四大類，但用于洗滌的表面活性劑則以陰離子和非離子為主。最普通、最傳統(tǒng)的陰離子表面活性劑就是人類使用了幾百年的肥皂（高級(jí)脂肪酸鈉）。合成洗滌工業(yè)問(wèn)世之后，使用最普遍的是十二烷基苯磺酸鈉，非離子表面活性劑應(yīng)用最廣泛的是聚氧乙烯醚類。水軟

20、化劑  水軟化劑可防止水中的鈣、鎂離子造成的陰離子表面活性劑失活，提高表面活性劑利用率。三聚磷酸鈉是最為常用的一種水軟化劑，它具有軟化水質(zhì)、分散污垢、緩沖堿劑及抗結(jié)塊性能等特點(diǎn)，三聚磷酸鈉廣泛應(yīng)用于各種洗衣粉中，無(wú)磷洗衣粉中不含有三聚磷酸鈉。堿劑  在適當(dāng)?shù)膲A度下，纖維和污垢可被最大限度地離子化，更易于污垢的水解和分散。一般洗衣粉配方中都含有純堿和硅酸鈉，其中硅酸鈉還具有使污垢顆粒懸浮、防止再沉積的作用。漂白劑  某些洗衣粉中含有過(guò)硼酸鈉一類的漂白劑，可以延緩衣物的泛黃程度，但對(duì)衣物有一定的損傷。酶  洗衣粉中一般添加了蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纖維素酶等

21、。酶是一種專一性的生物催化劑，蛋白酶可以催化水解肉、蛋和奶漬，淀粉酶可以催化水解醬、粥等污漬，脂肪酶可以催化水解各類動(dòng)植物油脂和人體皮脂腺分泌物及化妝品污垢，纖維素酶可使織物增艷（新）、去除顆粒性污垢，但過(guò)量使用，也能損傷棉、麻等天然纖維織物。增白劑  絲、棉、毛類等天然纖維的淺色衣物容易變黃，加入增白劑后，它能夠留存在衣物上，吸收陽(yáng)光中的紫外線，反射出與黃光互補(bǔ)的藍(lán)色光線，從而掩蓋了衣物上的黃色。香精和色素  改善洗衣粉的氣味和外觀，給人清新愉悅的感受，并掩蓋某些化學(xué)成分的異味。2加酶洗衣粉加酶洗衣粉就是在合成洗衣粉中，加入0.20.5的酶制劑制成的。在洗衣粉中添加的酶的

22、種類很多，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纖維素酶等。我國(guó)在洗衣粉中添加的酶最主要的是堿性蛋白酶。這種酶能耐堿性條件，而且耐貯存，對(duì)皮膚、衣物沒(méi)有刺激和損傷作用。堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解成可溶于水的多肽和氨基酸。衣物上附著的血漬、汗?jié)n、奶漬、醬油漬等污物，都會(huì)在堿性蛋白酶的作用下，結(jié)構(gòu)松弛、膨脹解體，稍加搓洗，污跡就會(huì)從衣物上脫落。使用加酶洗衣粉時(shí)必須注意以下幾點(diǎn)：（1）堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解，因此，蛋白質(zhì)類纖維（羊毛、蠶絲等）織物就不能用加酶洗衣粉來(lái)洗滌，以免使纖維受到破壞；（2）使用加酶洗衣粉時(shí)，必須注意洗滌用水的溫度。堿性蛋白酶在35 50 時(shí)活性最強(qiáng)，在低溫下或70 以上就會(huì)失效；（3）加

23、酶洗衣粉也不宜長(zhǎng)期存放，存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致酶活力損失；（4）加酶洗衣粉不宜與三聚磷酸鹽共存，否則酶的活性將會(huì)喪失；（5）添加了堿性蛋白酶的洗衣粉可以分解人體皮膚表面蛋白質(zhì)，而使人患過(guò)敏性皮炎、濕疹等，因此，應(yīng)避免與這類洗衣粉長(zhǎng)時(shí)間地接觸。課題3 酵母細(xì)胞的固定化【課題目標(biāo)】 1說(shuō)出固定化酶和固定化細(xì)胞的作用和原理。2嘗試制備固定化酵母細(xì)胞，并利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵?！菊n題重點(diǎn)與難點(diǎn)】1課題重點(diǎn)：制備固定化酵母細(xì)胞。2課題難點(diǎn)：制備固定化酵母細(xì)胞【知識(shí)要點(diǎn)】1.利用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿的實(shí)例；2.固定化酶的反應(yīng)柱示意圖；3.固定化酶在生產(chǎn)實(shí)踐中的優(yōu)點(diǎn)【導(dǎo)學(xué)誘思】1高果糖漿的生產(chǎn)需要使

24、用 ，它能將葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖。這種酶的 好，可以持續(xù)發(fā)揮作用。但是，酶溶解于葡萄糖溶液后，就無(wú)法從糖漿中回收，造成很大的浪費(fèi)。2使用固定化酶技術(shù)，將這種酶固定在一種 上，再將這些酶顆粒裝到一個(gè)反應(yīng)柱內(nèi)，柱子底端裝上分布著許多小孔的 。酶顆粒無(wú)法通過(guò)篩板的小孔，而反應(yīng)溶液卻可以自由出入。生產(chǎn)過(guò)程中，將葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的上端注入，使葡萄糖溶液流過(guò)反應(yīng)柱，與 接觸，轉(zhuǎn)化成果糖，從反應(yīng)柱的下端流出。反應(yīng)柱能連續(xù)使用半年，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了果糖的產(chǎn)量和質(zhì)量。3固定化酶和固定化細(xì)胞是利用 或 方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括 、 和 法。一般來(lái)說(shuō)，酶更適合采用 和 法固定，而細(xì)胞多采用

25、 法固定化。這是因?yàn)榧?xì)胞個(gè)大，而酶分子很??；個(gè)大的難以被 或 ，而個(gè)小的酶容易從 中漏出。4包埋法法固定化細(xì)胞即將微生物細(xì)胞包埋在不溶于水的中。常用的載體有 、 、 、 和 等。【疑難點(diǎn)撥】1細(xì)胞的活化。提示：在缺水的狀態(tài)下，微生物會(huì)處于休眠狀態(tài)。活化就是讓處于休眠狀態(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(shí)間較短，一般需要0.51小時(shí)。2如何檢驗(yàn)?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格。提示：檢驗(yàn)?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格，可以采用以下方法。一是用鑷子夾起一個(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，也表明制備

26、的凝膠珠是成功的?！镜淅馕觥?酶和細(xì)胞分別適應(yīng)哪種固定方法？提示：一般來(lái)說(shuō)，酶更適合采用化學(xué)結(jié)合和物理吸附法固定，而細(xì)胞多采用包埋法固定化。這是因?yàn)榧?xì)胞個(gè)大，而酶分子很小；個(gè)大的難以被吸附或結(jié)合，而個(gè)小的酶容易從包埋材料中漏出?！菊n本問(wèn)題答案和提示】練習(xí)1.答：直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞催化的優(yōu)缺點(diǎn)如下表所示。類型優(yōu)點(diǎn)不足直接使用酶催化效率高，低耗能、低污染等。對(duì)環(huán)境條件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很難回收，不能被再次利用，提高了生產(chǎn)成本；反應(yīng)后酶會(huì)混在產(chǎn)物中，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量。固定化酶酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，同時(shí)，固定在載體上的酶還可以被反復(fù)利用。一種酶只能催化一種化學(xué)

27、反應(yīng)，而在生產(chǎn)實(shí)踐中，很多產(chǎn)物的形成都通過(guò)一系列的酶促反應(yīng)才能得到的。固定化細(xì)胞成本低，操作更容易。固定后的酶或細(xì)胞與反應(yīng)物不容易接近，可能導(dǎo)致反應(yīng)效果下降等。3.提示：可以從酶的結(jié)構(gòu)的多樣性，對(duì)理化條件的敏感程度等角度思考【課堂演練】選擇題1酶的固定化常用的方式不包括A吸附 B包埋 C連接 D將酶加工成固體2溶解海藻酸鈉，最好采用 加熱的方法A小火間斷 B小火持續(xù) C大火間斷 D大火持續(xù)3高果糖漿生產(chǎn)需要的酶是A葡萄糖異構(gòu)酶 B蔗糖酶 C麥芽糖酶 D果糖酶4關(guān)于酵母菌的敘述，正確的是A酵母菌在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充足時(shí)、環(huán)境適宜時(shí)，依靠有性生殖進(jìn)行繁殖B酵母菌的代謝類型時(shí)異養(yǎng)厭氧型C酵母菌的生物膜系統(tǒng)包

28、括細(xì)胞膜、核膜、各種的細(xì)胞器膜等膜D用酵母菌釀酒時(shí)，應(yīng)先密封后通氣5研究認(rèn)為，用固定化酶技術(shù)處理污染物是很有前途的，如將大腸桿菌得到的三酯磷酸酶固定到尼龍膜上制成制劑，可用于降解殘留在土壤中的有機(jī)磷農(nóng)藥，于微生物降解相比，其作用不需要適宜的A溫度 B酸堿度 C水分 D營(yíng)養(yǎng)6將酵母菌的培養(yǎng)液由富氧狀態(tài)變?yōu)槿毖鯛顟B(tài)，下面加快的一項(xiàng)是ACO2的釋放 B丙酮酸的氧化 C葡萄糖的利用 DATP的形成7固定化酶的優(yōu)點(diǎn)是A有利于增加酶的活性 B有利于產(chǎn)物的純化C有利于提高反應(yīng)速度 D有利于酶發(fā)揮作用8下列不是用于包埋法固定化細(xì)胞的載體是A瓊脂糖 B醋酸纖維素 C聚丙烯酰胺 D聚乙烯樹(shù)脂非選擇題9在固定化細(xì)胞

29、技術(shù)中，從操作角度考慮， 方法更容易； 方法對(duì)酶活性的影響??；如果想將微生物的發(fā)酵過(guò)程變成連續(xù)的酶反應(yīng)，應(yīng)選擇 方法；如果反應(yīng)物是大分子，應(yīng)選擇 方法。10凝膠珠的顏色是 ；形狀是 。11利用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵葡萄糖溶液， （填有或無(wú)）氣泡產(chǎn)生： （填有或無(wú)）酒精產(chǎn)生。12固定化酶和一般酶制劑的主要區(qū)別是 。1D 2A 3A 4B 5D 6C 7B 8D12能回收可以重復(fù)利用【知識(shí)拓展】固定化微生物細(xì)胞利用微生物來(lái)生產(chǎn)酶具有生產(chǎn)成本低、周期短、產(chǎn)量大等優(yōu)點(diǎn)。微生物產(chǎn)生的酶，可以分為分泌在細(xì)胞外的胞外酶和包含在細(xì)胞內(nèi)的胞內(nèi)酶。利用胞內(nèi)酶時(shí)，需要采用手段將細(xì)胞破碎后，將酶進(jìn)行分離純化，提取后酶的活

30、性和穩(wěn)定性往往都受到很大的影響。將微生物細(xì)胞限制或定位于特定空間位置，即將微生物制成固定化細(xì)胞后，既能避免復(fù)雜的細(xì)胞破碎、酶的提取和純化過(guò)程，又能使酶的活性和穩(wěn)定性得到較大提高。固定后的微生物細(xì)胞可以作為固體催化劑在多步酶促反應(yīng)中發(fā)揮連續(xù)催化作用，同時(shí)，催化反應(yīng)結(jié)束后又能被回收和重復(fù)利用。例如，人們將含有青霉素?；傅拇竽c桿菌細(xì)胞進(jìn)行固定化，用于大規(guī)模地生產(chǎn)青霉素母核（青霉素的主體化學(xué)結(jié)構(gòu)部分，即6-氨基青霉烷酸），然后再對(duì)青霉素母核的側(cè)鏈進(jìn)行化學(xué)修飾，可以生產(chǎn)半合成青霉素，如氨芐青霉素專題知識(shí)結(jié)構(gòu)專題學(xué)習(xí)檢測(cè)選擇題1活細(xì)胞內(nèi)合成酶的原料是A脂肪酸 B氨基酸 C核苷酸 D氨基酸和核苷酸2關(guān)于酶

31、的敘述中，正確的是A酶只有在生物體內(nèi)才能起催化作用B酶都有消化作用C調(diào)節(jié)新陳代謝的物質(zhì)不一定是酶D酶都是在核糖體上合成的3要破除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，要用到的物質(zhì)是A果膠酶 B鹽酸 C氫氧化鈉 D氯化鈣4關(guān)于固定化細(xì)胞的敘述，正確的是A催化效率高，低耗能、低污染B對(duì)環(huán)境的條件非常敏感，容易失活C既能與反應(yīng)物充分接觸，又能與產(chǎn)物分離D成本低、操作簡(jiǎn)單，但反應(yīng)效果可能很低5多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，具有輔助消化的作用。其片劑是糖衣片，這樣制作的目的是A補(bǔ)充體內(nèi)糖類物質(zhì)的供給 B防止胃液的消化C經(jīng)唾液消化后即可迅速起作用 D使其中各種酶緩慢的起作用6下列關(guān)于酶的活性敘述不正確的是A酶的數(shù)量越多

32、，酶的活性越高B酶的活性可以用在一定條件霞，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來(lái)表示C是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力D在適宜的條件下，酶的活性最高7在探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，不需要始終保持的思想方法是A設(shè)置梯度 B等量原則 C單因子變量原則 D重復(fù)性原則8下列關(guān)于果膠酶的敘述，不正確的是A是特指一種酶 B是指一類酶的總稱C能分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁 D果膠酯酶是果膠酶的一種9我國(guó)在洗衣粉中添加的酶最主要的是A堿性蛋白酶 B堿性脂肪酶 C酸性蛋白酶 D酸性脂肪酶10固定化細(xì)胞技術(shù)不包括A包埋法 B化學(xué)結(jié)合化 C物理法 D生物法11影響加酶洗衣粉的條件不包括A溫度 BpH C表面活性劑

33、D水量12普通洗衣粉與加酶洗衣粉的區(qū)別正確的是A普通洗衣粉中含磷，會(huì)污染環(huán)境B表面活性劑只存在于普通洗衣粉中，會(huì)產(chǎn)生泡沫，可以將油脂分子分散開(kāi)C水軟化劑只存在于普通洗衣粉中，可以分散污垢， D加酶洗衣粉是將酶直接添加到洗衣粉中13下列關(guān)于酶制劑的說(shuō)法不正確的是：A它是含有酶的制品，可以分為液體和固體兩大類B加酶洗衣粉中的蛋白酶和脂肪酶等，就是固體的酶制劑C酶制劑可以反復(fù)使用D酶制劑是將某種酶的酶液進(jìn)行干燥處理后，加入適量的穩(wěn)定劑和填充劑14固定化酶的優(yōu)點(diǎn)是A有利于酶的活性 B有利于產(chǎn)物的純化C有利于提高反應(yīng)速度 D有利于酶發(fā)揮作用15通過(guò)酶工程生產(chǎn)的酶制劑中的酶的化學(xué)本質(zhì)是A蛋白質(zhì) B有機(jī)物 CRNA D核酸二、非選擇題16現(xiàn)在，市場(chǎng)上經(jīng)常見(jiàn)到加酶洗衣粉，它的洗劑效果明顯地優(yōu)于不加酶的洗衣粉。請(qǐng)回答：（1）這種洗衣粉容易除去衣物上地奶漬和血漬，原因是 。（2）使用這種洗衣粉，使用溫水地效果更好，原因是 。17實(shí)驗(yàn)研究pH對(duì)酶活性的影響。準(zhǔn)備5支含有等量酶溶液但pH 各不相同的試管，每支試管加1塊