選修一專題4酶的研究與應(yīng)用

1、一、果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用一、果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用1果膠酶的組成及作用：果膠酶的組成及作用：果膠酶包括果膠酶包括 、 和果膠酯酶，能使果膠分解成可溶性的半乳糖和果膠酯酶，能使果膠分解成可溶性的半乳糖 醛、酸，瓦解醛、酸，瓦解 和胞間層。和胞間層。2酶的活性及影響酶活性的因素酶的活性及影響酶活性的因素(1)酶的活性：指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力，可用酶的活性：指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力，可用 來(lái)表示。來(lái)表示。(2)影響酶活性的因素：溫度、影響酶活性的因素：溫度、pH和和 等條件都會(huì)等條件都會(huì)影影 響酶的活性。響酶的活性。多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶果膠分解酶果膠分解酶植物細(xì)胞壁植物細(xì)胞壁

2、反應(yīng)速度反應(yīng)速度酶的抑制劑酶的抑制劑3研究溫度對(duì)果膠酶活性影響的實(shí)驗(yàn)研究溫度對(duì)果膠酶活性影響的實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)方案：確定實(shí)驗(yàn)方案：確定 探討控制溫度的方法和措施。探討控制溫度的方法和措施。(2)實(shí)驗(yàn)程序：制備水果泥實(shí)驗(yàn)程序：制備水果泥制備果膠酶制備果膠酶水果泥與果膠酶分水果泥與果膠酶分 別別 將水果泥和果膠酶將水果泥和果膠酶 過(guò)濾出果汁過(guò)濾出果汁 記錄果汁量記錄果汁量改變不同改變不同 后，重復(fù)上面實(shí)驗(yàn)。后，重復(fù)上面實(shí)驗(yàn)。(3)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并填入表格。記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并填入表格。(4)得出結(jié)論：獲得的果汁越多，或果汁越澄清，表明果膠酶得出結(jié)論：獲得的果汁越多，或果汁越澄清，表明果膠酶 的的 越高。

3、越高。溫度梯度溫度梯度水浴保溫水浴保溫混合保溫混合保溫溫度溫度活性活性二、探討加酶洗衣粉的洗劑效果二、探討加酶洗衣粉的洗劑效果1加酶洗衣粉和酶制劑加酶洗衣粉和酶制劑 加酶洗衣粉是指含有加酶洗衣粉是指含有 的洗衣粉，常用酶制劑有四類：的洗衣粉，常用酶制劑有四類： 、脂肪酶、脂肪酶、 和纖維素酶。和纖維素酶。2加酶洗衣粉去污機(jī)理加酶洗衣粉去污機(jī)理 堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子 水解成水解成 可溶性的氨基酸或小分子肽。脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶可溶性的氨基酸或小分子肽。脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶 分別把大分子脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質(zhì)。分別把大分子

4、脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質(zhì)。酶制劑酶制劑蛋白酶蛋白酶淀粉酶淀粉酶蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)3不同種類的洗衣粉的洗滌效果不同種類的洗衣粉的洗滌效果 酶具有酶具有 ，復(fù)合酶洗衣粉中加入的，復(fù)合酶洗衣粉中加入的 種類較多，種類較多， 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。果。三、酵母細(xì)胞的固定化三、酵母細(xì)胞的固定化1固定化酶的應(yīng)用實(shí)例固定化酶的應(yīng)用實(shí)例 固定化酶技術(shù)使用的反應(yīng)柱上的孔應(yīng)該滿足酶顆粒無(wú)法固定化酶技術(shù)使用的反應(yīng)柱上的孔應(yīng)該滿足酶顆粒無(wú)法 通過(guò)，反應(yīng)溶液自由出入的條件。通過(guò)，反應(yīng)溶液自由出入的條件。專一性專一性酶制劑酶制劑2固定化細(xì)

5、胞技術(shù)固定化細(xì)胞技術(shù)(1)概念：固定化酶和固定化細(xì)胞是利用物理或化學(xué)方法將酶或概念：固定化酶和固定化細(xì)胞是利用物理或化學(xué)方法將酶或 細(xì)胞固定在細(xì)胞固定在 的技術(shù)。的技術(shù)。(2)方法：包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和方法：包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和 。(3)酶更適合采用酶更適合采用 和物理吸附法固定，細(xì)胞多采用和物理吸附法固定，細(xì)胞多采用 固定。固定。(4)固定化細(xì)胞優(yōu)點(diǎn)：與固定化酶相比，制備成本低，操作容易。固定化細(xì)胞優(yōu)點(diǎn)：與固定化酶相比，制備成本低，操作容易。3制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)操作步驟制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)操作步驟 酵母細(xì)胞的活化酵母細(xì)胞的活化配制配制0.05molL1的的CaCl2溶液溶液

6、配制海藻酸配制海藻酸 鈉溶液鈉溶液海藻酸鈉溶液與海藻酸鈉溶液與 混合混合固定化酵母細(xì)胞。固定化酵母細(xì)胞。一定空間內(nèi)一定空間內(nèi)物理吸附法物理吸附法化學(xué)結(jié)合法化學(xué)結(jié)合法包埋法包埋法酵母細(xì)胞酵母細(xì)胞考點(diǎn)一考點(diǎn)一探究果膠酶活性的影響因素及其用量探究果膠酶活性的影響因素及其用量命命題題解解讀讀 近幾年高考題中雖然本部分所占分值不大，近幾年高考題中雖然本部分所占分值不大，但是每年都有所考查，形式上以簡(jiǎn)答題為主，難但是每年都有所考查，形式上以簡(jiǎn)答題為主，難度較易，命題常聯(lián)系果汁加工生產(chǎn)、加酶洗衣粉度較易，命題常聯(lián)系果汁加工生產(chǎn)、加酶洗衣粉等生產(chǎn)生活實(shí)際，考查酶特性的探究的實(shí)驗(yàn)分析等生產(chǎn)生活實(shí)際，考查酶特性的

7、探究的實(shí)驗(yàn)分析與設(shè)計(jì)。預(yù)計(jì)與設(shè)計(jì)。預(yù)計(jì)2012年高考仍將延續(xù)這種考查的角年高考仍將延續(xù)這種考查的角度和難度。度和難度。示例示例1工業(yè)生產(chǎn)果汁時(shí)，常常利用果膠酶破除果肉細(xì)胞壁工業(yè)生產(chǎn)果汁時(shí)，常常利用果膠酶破除果肉細(xì)胞壁以提高水果的出汁率，為研究溫度對(duì)果膠酶活性的影響，某以提高水果的出汁率，為研究溫度對(duì)果膠酶活性的影響，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將果膠酶與蘋(píng)果泥分裝于不同試管，在：將果膠酶與蘋(píng)果泥分裝于不同試管，在10 水浴中恒水浴中恒 溫處理溫處理10分鐘分鐘(如圖甲所示如圖甲所示)。：將步驟：將步驟處理后的果膠酶和蘋(píng)果泥混合，再次在處理后的果膠酶和蘋(píng)果泥混合，再次在10 水水

8、浴中恒溫處理浴中恒溫處理10分鐘分鐘(如圖乙所示如圖乙所示)。：將步驟：將步驟處理后的混合物過(guò)濾，收集濾液，測(cè)量果汁量處理后的混合物過(guò)濾，收集濾液，測(cè)量果汁量( 如圖中丙所示如圖中丙所示)。：在不同溫度條件下重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，并記錄果汁量，：在不同溫度條件下重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，并記錄果汁量， 結(jié)果如下表：結(jié)果如下表：果汁量果汁量/mL813152515121110溫度溫度/1020304050607080根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：(1)果膠酶能破除細(xì)胞壁，是因?yàn)楣z酶可以分解細(xì)胞壁中的果膠酶能破除細(xì)胞壁，是因?yàn)楣z酶可以分解細(xì)胞壁中的 果膠，產(chǎn)物是果膠，

9、產(chǎn)物是_。(2)為什么該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲ㄟ^(guò)測(cè)定濾出的蘋(píng)果汁量的大小來(lái)判斷為什么該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲ㄟ^(guò)測(cè)定濾出的蘋(píng)果汁量的大小來(lái)判斷 果膠酶活性的高低？果膠酶活性的高低？_。(3)下圖中下圖中A、B、C圖依次表示果膠酶濃度一定時(shí)，果膠酶的反圖依次表示果膠酶濃度一定時(shí)，果膠酶的反 應(yīng)速度與反應(yīng)物濃度、溫度、應(yīng)速度與反應(yīng)物濃度、溫度、pH之間的關(guān)系，據(jù)圖完成下之間的關(guān)系，據(jù)圖完成下 列問(wèn)題：列問(wèn)題：圖圖A中，反應(yīng)物達(dá)到某一濃度時(shí)反應(yīng)速度不再上升的原因中，反應(yīng)物達(dá)到某一濃度時(shí)反應(yīng)速度不再上升的原因是是_。圖圖B中，曲線中，曲線ab段表明段表明_， 曲線曲線bc段表段表明明_。將裝有果膠酶與反應(yīng)物的甲、乙兩支試管分別

10、放入將裝有果膠酶與反應(yīng)物的甲、乙兩支試管分別放入12 和和90 水浴鍋中，水浴鍋中，20分鐘后取出轉(zhuǎn)入分鐘后取出轉(zhuǎn)入40 的水浴鍋中保溫，的水浴鍋中保溫，兩支試管內(nèi)的反應(yīng)是：甲兩支試管內(nèi)的反應(yīng)是：甲_，乙，乙_。圖圖C表示果膠酶濃度、反應(yīng)物濃度、溫度等一定時(shí)，果膠表示果膠酶濃度、反應(yīng)物濃度、溫度等一定時(shí)，果膠酶催化反應(yīng)的速率隨酶催化反應(yīng)的速率隨pH變化的曲線，實(shí)驗(yàn)時(shí)可根據(jù)變化的曲線，實(shí)驗(yàn)時(shí)可根據(jù)_來(lái)判定果膠酶的最適來(lái)判定果膠酶的最適pH。解析解析(1)果膠酶催化植物細(xì)胞壁中的果膠分解成為半乳糖果膠酶催化植物細(xì)胞壁中的果膠分解成為半乳糖醛酸。醛酸。(2)該實(shí)驗(yàn)中衡量結(jié)果的指標(biāo)有兩項(xiàng)，一是觀察在相

11、同該實(shí)驗(yàn)中衡量結(jié)果的指標(biāo)有兩項(xiàng)，一是觀察在相同的時(shí)間內(nèi)，濾出蘋(píng)果汁的量的多少，量多說(shuō)明果膠酶活性高，的時(shí)間內(nèi)，濾出蘋(píng)果汁的量的多少，量多說(shuō)明果膠酶活性高，將果膠分解得多，使果汁更好地流出；二是觀察果汁的澄清將果膠分解得多，使果汁更好地流出；二是觀察果汁的澄清度。度。(3)酶是生物體內(nèi)具有催化能力的有機(jī)物，絕大多數(shù)是蛋酶是生物體內(nèi)具有催化能力的有機(jī)物，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，其催化效率受反應(yīng)物濃度、溫度、白質(zhì)，其催化效率受反應(yīng)物濃度、溫度、pH的影響。的影響。圖圖A中，當(dāng)反應(yīng)物在低濃度范圍內(nèi)增加時(shí)，反應(yīng)速度迅速上升；中，當(dāng)反應(yīng)物在低濃度范圍內(nèi)增加時(shí)，反應(yīng)速度迅速上升；當(dāng)反應(yīng)物達(dá)到一定濃度時(shí)，隨反應(yīng)物濃

12、度增加，當(dāng)反應(yīng)物達(dá)到一定濃度時(shí)，隨反應(yīng)物濃度增加， 反應(yīng)速度不反應(yīng)速度不再增加。這是因?yàn)槊鸽m然有高效性，但催化能力也有一定限再增加。這是因?yàn)槊鸽m然有高效性，但催化能力也有一定限度，當(dāng)所有酶都發(fā)揮了最高效能后，反應(yīng)物濃度再增加，反度，當(dāng)所有酶都發(fā)揮了最高效能后，反應(yīng)物濃度再增加，反應(yīng)速度也不增加，這時(shí)受酶濃度影響。應(yīng)速度也不增加，這時(shí)受酶濃度影響。從從a點(diǎn)到點(diǎn)到b點(diǎn)曲線點(diǎn)曲線上升，這是因?yàn)闇囟壬?，酶活性升高。曲線上升，這是因?yàn)闇囟壬撸富钚陨?。曲線bc下降，因?yàn)橄陆?，因?yàn)闇囟瘸^(guò)最適溫度，酶活性降低。溫度超過(guò)最適溫度，酶活性降低。由于甲試管溫度較低，由于甲試管溫度較低，所以酶活性較低，反應(yīng)

13、速度很慢，當(dāng)轉(zhuǎn)入所以酶活性較低，反應(yīng)速度很慢，當(dāng)轉(zhuǎn)入40 (酶反應(yīng)的適酶反應(yīng)的適宜溫度宜溫度)的水浴鍋中加熱時(shí)，其反應(yīng)速度迅速增加。乙試管的水浴鍋中加熱時(shí)，其反應(yīng)速度迅速增加。乙試管在在90 高溫下，酶結(jié)構(gòu)被破壞，酶變性失活，當(dāng)轉(zhuǎn)入高溫下，酶結(jié)構(gòu)被破壞，酶變性失活，當(dāng)轉(zhuǎn)入40 的水浴鍋中保溫時(shí)，酶活性也不再恢復(fù)，故無(wú)催化反應(yīng)。的水浴鍋中保溫時(shí)，酶活性也不再恢復(fù)，故無(wú)催化反應(yīng)。圖圖C表示果膠酶濃度、反應(yīng)物濃度、溫度等一定時(shí)，果膠酶表示果膠酶濃度、反應(yīng)物濃度、溫度等一定時(shí)，果膠酶催化反應(yīng)的速率隨催化反應(yīng)的速率隨pH變化的曲線，實(shí)驗(yàn)時(shí)可根據(jù)果汁的量變化的曲線，實(shí)驗(yàn)時(shí)可根據(jù)果汁的量來(lái)判定果膠酶的最適來(lái)

14、判定果膠酶的最適pH。 答案答案(1)半乳糖醛酸半乳糖醛酸(2)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)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(píng)果汁量的大小反映了果膠酶催化果膠分解的濾紙，因此蘋(píng)果汁量的大小反映了果膠酶催化果膠分解的能力能力(3)受反應(yīng)物中酶濃度的限制受反應(yīng)物中酶濃度的限制果膠酶的活性隨溫度升果膠酶的活性隨溫度升高而升高果膠酶的活性隨溫度的繼續(xù)升高而下降高而升高果膠酶的活性隨溫度的繼續(xù)升高而下降反反應(yīng)速度加快無(wú)催化反應(yīng)應(yīng)速度加快無(wú)催化反應(yīng)果汁的量果汁的量探究溫度、探究溫度、pH對(duì)酶活性的影響及果膠酶的用量對(duì)酶活性的影響及果膠酶的用量實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)名稱(

15、目的目的) 自變自變量量因變量因變量注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)探究溫度探究溫度對(duì)果膠酶對(duì)果膠酶活性的影活性的影響響溫度溫度果汁量果汁量(澄清度澄清度)底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同溫度梯度越小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果越精確溫度梯度越小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果越精確蘋(píng)果泥和果膠酶用量在各個(gè)試管蘋(píng)果泥和果膠酶用量在各個(gè)試管應(yīng)相同應(yīng)相同pH應(yīng)為最適應(yīng)為最適pH實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)名稱(目的目的)自變自變量量因變量因變量注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)探究探究pH對(duì)對(duì)果膠酶活果膠酶活性的影響性的影響pH果汁量果汁量(澄清度澄清度)溫度應(yīng)為最適溫度溫度應(yīng)為最適溫度pH梯度可用梯度可用NaOH和和HCl調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)用玻璃棒攪拌使反應(yīng)充分進(jìn)用玻璃

16、棒攪拌使反應(yīng)充分進(jìn)行行探究果膠探究果膠酶的用量酶的用量果膠果膠酶的酶的用量用量果汁量果汁量(澄清度澄清度)制備蘋(píng)果勻漿后迅速加熱，制備蘋(píng)果勻漿后迅速加熱，使蘋(píng)果漿中果膠酶變性使蘋(píng)果漿中果膠酶變性溫度、溫度、pH應(yīng)為最適且保持不變應(yīng)為最適且保持不變1下列有關(guān)果膠酶及與果膠酶實(shí)驗(yàn)探究的有關(guān)敘述正確的下列有關(guān)果膠酶及與果膠酶實(shí)驗(yàn)探究的有關(guān)敘述正確的 是是 () A探究果膠酶的用量時(shí)，探究果膠酶的用量時(shí)，pH、溫度不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果、溫度不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 B果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和葡萄糖果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和葡萄糖 異構(gòu)酶等異構(gòu)酶等 C探究溫度對(duì)果膠酶活性影響時(shí)，溫度、蘋(píng)果

17、泥、果膠探究溫度對(duì)果膠酶活性影響時(shí)，溫度、蘋(píng)果泥、果膠 酶用量及反應(yīng)時(shí)間等都是變量酶用量及反應(yīng)時(shí)間等都是變量 D可以用相同時(shí)間內(nèi)過(guò)濾得到的果汁體積來(lái)確定果膠酶可以用相同時(shí)間內(nèi)過(guò)濾得到的果汁體積來(lái)確定果膠酶 的用量的用量解析：解析：探究果膠酶用量時(shí)，探究果膠酶用量時(shí)，pH、溫度會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；、溫度會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；葡萄糖異構(gòu)酶不屬于果膠酶；探究溫度對(duì)果膠酶活性影葡萄糖異構(gòu)酶不屬于果膠酶；探究溫度對(duì)果膠酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，溫度為單一變量，其他因素保持不變。響的實(shí)驗(yàn)中，溫度為單一變量，其他因素保持不變。答案：答案：D2關(guān)于探究果膠酶最適用量的實(shí)驗(yàn)，敘述錯(cuò)誤的是關(guān)于探究果膠酶最適用量的實(shí)驗(yàn)，敘述錯(cuò)誤的

18、是 () A配制不同濃度的果膠酶溶液，并在各組中加入等量的配制不同濃度的果膠酶溶液，并在各組中加入等量的 該溶液該溶液 B調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH，使各組中的，使各組中的pH相同而且處于適宜狀態(tài)相同而且處于適宜狀態(tài) C用玻璃棒攪拌加酶的果泥，攪拌時(shí)間可以不同用玻璃棒攪拌加酶的果泥，攪拌時(shí)間可以不同 D在相同且適宜的溫度條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)在相同且適宜的溫度條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)解析：解析：探究果膠酶最適用量的實(shí)驗(yàn)是一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，必探究果膠酶最適用量的實(shí)驗(yàn)是一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，必須遵循單一變量原則和等量原則。惟一的變量是果膠酶須遵循單一變量原則和等量原則。惟一的變量是果膠酶的用量，其余無(wú)關(guān)變量如的用量，其余無(wú)關(guān)變量如pH、溫度

19、、攪拌時(shí)間、反應(yīng)時(shí)、溫度、攪拌時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間都應(yīng)相同。間都應(yīng)相同。答案：答案：C考點(diǎn)二考點(diǎn)二酵母細(xì)胞的固定化酵母細(xì)胞的固定化命命題題解解讀讀 固定化酶和固定化細(xì)胞在生產(chǎn)中可節(jié)約成固定化酶和固定化細(xì)胞在生產(chǎn)中可節(jié)約成本，具有重要的科研價(jià)值，成為近幾年高考考本，具有重要的科研價(jià)值，成為近幾年高考考查的熱點(diǎn)之一，形式上選擇題和簡(jiǎn)答題都有出查的熱點(diǎn)之一，形式上選擇題和簡(jiǎn)答題都有出現(xiàn)。預(yù)計(jì)在今后高考中以生產(chǎn)實(shí)例來(lái)考查固定現(xiàn)。預(yù)計(jì)在今后高考中以生產(chǎn)實(shí)例來(lái)考查固定化細(xì)胞和固定化酶這兩種技術(shù)的區(qū)別與聯(lián)系?；?xì)胞和固定化酶這兩種技術(shù)的區(qū)別與聯(lián)系。示例示例2某一實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)，欲通過(guò)制備固定化酵母細(xì)胞某一實(shí)驗(yàn)小組

20、的同學(xué)，欲通過(guò)制備固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行葡萄糖溶液發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)材料及用具齊全。進(jìn)行葡萄糖溶液發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)材料及用具齊全。(1)酵母細(xì)胞的固定化采用的方法是酵母細(xì)胞的固定化采用的方法是_。(2)請(qǐng)你說(shuō)一說(shuō)，該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在制備固定化酵母細(xì)胞的請(qǐng)你說(shuō)一說(shuō)，該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在制備固定化酵母細(xì)胞的過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)：過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)：(至少寫(xiě)出至少寫(xiě)出3點(diǎn)點(diǎn)) _； _； _。(3)該實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置來(lái)進(jìn)行葡萄糖發(fā)酵：該實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置來(lái)進(jìn)行葡萄糖發(fā)酵： 請(qǐng)指出標(biāo)號(hào)為請(qǐng)指出標(biāo)號(hào)為a、b、c的名稱：的名稱： a_、 b._ 、 c._。 從上端漏斗中加入反應(yīng)液的濃度從上端漏斗中加入反

21、應(yīng)液的濃度 不能過(guò)高的原因是不能過(guò)高的原因是_。 為使該實(shí)驗(yàn)中所用到的固定化酵母細(xì)胞可以反復(fù)運(yùn)用，為使該實(shí)驗(yàn)中所用到的固定化酵母細(xì)胞可以反復(fù)運(yùn)用， 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一定要在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一定要在 _ 條件下進(jìn)行。條件下進(jìn)行。 加入反應(yīng)液后的操作是加入反應(yīng)液后的操作是 _。 裝置的長(zhǎng)導(dǎo)管起到什么作用？裝置的長(zhǎng)導(dǎo)管起到什么作用？ _。(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可能得到的現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可能得到的現(xiàn)象： _， 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，裝置內(nèi)可能會(huì)發(fā)生的反應(yīng)式為：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，裝置內(nèi)可能會(huì)發(fā)生的反應(yīng)式為： _。 解析解析 酵母細(xì)胞屬于較大的細(xì)胞，用包埋法包埋在多酵母細(xì)胞屬于較大的細(xì)胞，用包埋法包埋在多孔篩板里?；卮鹂缀Y板里?；?/p>

22、答“制備固定化酵母細(xì)胞的過(guò)程中應(yīng)注意制備固定化酵母細(xì)胞的過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)的事項(xiàng)”具有一定的開(kāi)放性，按實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行分析，合具有一定的開(kāi)放性，按實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行分析，合理即可。根據(jù)滲透作用的原理，若加入反應(yīng)液的濃度過(guò)理即可。根據(jù)滲透作用的原理，若加入反應(yīng)液的濃度過(guò)高，酵母細(xì)胞通過(guò)滲透作用失水過(guò)多，造成死亡。酵母高，酵母細(xì)胞通過(guò)滲透作用失水過(guò)多，造成死亡。酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵，會(huì)產(chǎn)生酒精和二氧化碳。細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵，會(huì)產(chǎn)生酒精和二氧化碳。答案答案(1)包埋法包埋法(2)配制氯化鈣溶液時(shí)應(yīng)用蒸餾水配制氯化鈣溶液時(shí)應(yīng)用蒸餾水海藻酸鈉溶液應(yīng)用小火或間斷加熱海藻酸鈉溶液應(yīng)用小火或間斷加熱海藻酸鈉溶液冷海藻酸鈉

23、溶液冷卻至常溫再加入酵母細(xì)胞卻至常溫再加入酵母細(xì)胞 (3)固定化酵母反應(yīng)柱多固定化酵母反應(yīng)柱多孔篩板孔篩板濃度過(guò)高酵母細(xì)胞因失水過(guò)多而死亡濃度過(guò)高酵母細(xì)胞因失水過(guò)多而死亡無(wú)菌無(wú)菌關(guān)閉活塞關(guān)閉活塞1和活塞和活塞2釋放釋放CO2，防止空氣進(jìn)入反應(yīng)柱，防止空氣進(jìn)入反應(yīng)柱(4)有氣泡產(chǎn)生、有酒味散發(fā)有氣泡產(chǎn)生、有酒味散發(fā)C6H12O66O26H2O 6CO212H2O；C6H12O6 2C2H5OH2CO2 酶酶 酶酶直接使用酶、固定化酶、固定化細(xì)胞的比較直接使用酶、固定化酶、固定化細(xì)胞的比較 類型類型項(xiàng)目項(xiàng)目直接使用酶直接使用酶固定化酶固定化酶固定化細(xì)胞固定化細(xì)胞酶的種數(shù)酶的種數(shù)一種或幾種一種或幾種

24、一種一種一系列酶一系列酶常用載體常用載體高嶺土、皂土、硅高嶺土、皂土、硅膠、凝膠膠、凝膠明膠、瓊脂糖、海明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維藻酸鈉、醋酸纖維素、聚丙烯酰胺素、聚丙烯酰胺制作方法制作方法化學(xué)結(jié)合固定化、化學(xué)結(jié)合固定化、物理吸附固定化物理吸附固定化包埋法固定化包埋法固定化 類型類型項(xiàng)目項(xiàng)目直接使用酶直接使用酶固定化酶固定化酶固定化細(xì)胞固定化細(xì)胞缺點(diǎn)缺點(diǎn)對(duì)環(huán)境條件非對(duì)環(huán)境條件非常敏感，易失活常敏感，易失活難回收，成本難回收，成本高，影響產(chǎn)品質(zhì)高，影響產(chǎn)品質(zhì)量量不利于催化一系列不利于催化一系列的酶促反應(yīng)的酶促反應(yīng)反應(yīng)物不易反應(yīng)物不易與酶接近，與酶接近，尤其是大分尤其是大分子物質(zhì)，反子物質(zhì)，

25、反應(yīng)效率下降應(yīng)效率下降優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)催化效率高、耗催化效率高、耗能低、低污染能低、低污染既能與反應(yīng)物接既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分觸，又能與產(chǎn)物分離離可以反復(fù)利用可以反復(fù)利用成本低、操成本低、操作容易作容易固定化細(xì)胞使用的都是活細(xì)胞，在應(yīng)用時(shí)要注意為其提固定化細(xì)胞使用的都是活細(xì)胞，在應(yīng)用時(shí)要注意為其提供適宜的生存條件。固定化細(xì)胞由于保證了細(xì)胞的完整供適宜的生存條件。固定化細(xì)胞由于保證了細(xì)胞的完整性，因而酶的環(huán)境改變小，所以對(duì)酶活性影響較小。性，因而酶的環(huán)境改變小，所以對(duì)酶活性影響較小。3在在20世紀(jì)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，年代，酶已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域， 到了到了7

26、0年代又發(fā)明了固定化酶與固定化細(xì)胞技術(shù)。年代又發(fā)明了固定化酶與固定化細(xì)胞技術(shù)。 (1)在實(shí)際生產(chǎn)中，固定化酶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是在實(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)胞技術(shù)固定的是與固定化酶技術(shù)相比，固定化細(xì)胞技術(shù)固定的是 _。 (2)制備固定化酵母細(xì)胞，常用的包埋材料是制備固定化酵母細(xì)胞，常用的包埋材料是_， 使用了如下圖所示方法使用了如下圖所示方法_(填出號(hào)碼及名稱填出號(hào)碼及名稱)。(3)制作固定化酵母細(xì)胞時(shí)，充分混合均勻的酵母細(xì)胞溶液可制作固定化酵母細(xì)胞時(shí)，充分混合均勻的酵母細(xì)胞溶液可在飽和在飽和_溶液中形成凝膠珠。部分同學(xué)實(shí)驗(yàn)制得的凝溶液中形成凝膠珠。部分同學(xué)實(shí)

27、驗(yàn)制得的凝膠珠不是圓形或橢圓形，其主要原因是膠珠不是圓形或橢圓形，其主要原因是_。解析：解析：將酶固定化后，能使酶在催化反應(yīng)之后并不進(jìn)入產(chǎn)物將酶固定化后，能使酶在催化反應(yīng)之后并不進(jìn)入產(chǎn)物溶液，可反復(fù)使用；將細(xì)胞固定化后，即可以將一種細(xì)胞內(nèi)溶液，可反復(fù)使用；將細(xì)胞固定化后，即可以將一種細(xì)胞內(nèi)的多種酶同時(shí)進(jìn)行固定；海藻酸鈉不能參與化學(xué)反應(yīng)，在高的多種酶同時(shí)進(jìn)行固定；海藻酸鈉不能參與化學(xué)反應(yīng)，在高溫時(shí)容易熔化，溫度降低時(shí)又可以形成多孔性固體顆粒，是溫時(shí)容易熔化，溫度降低時(shí)又可以形成多孔性固體顆粒，是包埋酵母菌的好材料；圖示包埋酵母菌的好材料；圖示為共價(jià)鍵為共價(jià)鍵(化學(xué)化學(xué))結(jié)合法、結(jié)合法、為為吸附法

28、、吸附法、為包埋法；凝膠珠是用高溫下熔化的海藻酸鈉與為包埋法；凝膠珠是用高溫下熔化的海藻酸鈉與酵母菌混合后在酵母菌混合后在CaCl2溶液中形成的，若海藻酸鈉濃度過(guò)高或溶液中形成的，若海藻酸鈉濃度過(guò)高或制凝膠珠時(shí)離液面太近，可能形成片狀或長(zhǎng)條形而不是圓形制凝膠珠時(shí)離液面太近，可能形成片狀或長(zhǎng)條形而不是圓形的凝膠珠。的凝膠珠。答案：答案：(1)酶既能與反應(yīng)物接觸，又容易與反應(yīng)物分離，固酶既能與反應(yīng)物接觸，又容易與反應(yīng)物分離，固定在載體上的酶能反復(fù)使用多酶系統(tǒng)定在載體上的酶能反復(fù)使用多酶系統(tǒng)(一系列、多種酶一系列、多種酶) (2)海藻酸鈉海藻酸鈉包埋法包埋法(3)CaCl2海藻酸鈉濃度過(guò)高海藻酸鈉濃

29、度過(guò)高(或針筒離液面過(guò)近，高度不夠或針筒離液面過(guò)近，高度不夠) 示例示例為探究洗衣粉加酶后的洗滌效果，將一種無(wú)酶洗為探究洗衣粉加酶后的洗滌效果，將一種無(wú)酶洗衣粉分成衣粉分成3等份，進(jìn)行等份，進(jìn)行3組實(shí)驗(yàn)。甲、乙兩組在洗衣粉中加組實(shí)驗(yàn)。甲、乙兩組在洗衣粉中加入入1種或種或2種酶，丙組不加酶，在不同溫度下清洗同種化纖種酶，丙組不加酶，在不同溫度下清洗同種化纖布上的布上的2種污漬，其他實(shí)驗(yàn)條件均相同，下表為實(shí)驗(yàn)記錄。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：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：水溫水溫/1020304050組別組別甲甲 乙乙 丙丙 甲甲 乙乙 丙丙 甲甲 乙乙 丙丙 甲甲 乙乙 丙丙

30、甲甲 乙乙 丙丙清除血漬時(shí)間清除血漬時(shí)間/min67 66 8852518336347711126891167清除油漬時(shí)間清除油漬時(shí)間/min93 78 9587639182468575277769868(1)提高洗衣粉去污能力的方法有提高洗衣粉去污能力的方法有_。 甲組在洗衣粉中加入了甲組在洗衣粉中加入了_，乙組在洗衣粉，乙組在洗衣粉 中加入了中加入了_。(2)甲、乙兩組洗滌效果的差異，說(shuō)明酶的作用具有甲、乙兩組洗滌效果的差異，說(shuō)明酶的作用具有 _。(3)如果甲、乙和丙如果甲、乙和丙3組均在水溫為組均在水溫為80 時(shí)洗滌同一種污漬，時(shí)洗滌同一種污漬， 請(qǐng)比較這請(qǐng)比較這3組洗滌效果之間的差異并

31、說(shuō)明理由：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)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：明這是否運(yùn)用了酶的固定化技術(shù)及其理由： _。(5)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以從霉菌中提取，用固體培養(yǎng)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以從霉菌中提取，用固體培養(yǎng) 基分離、純化霉菌的方法是基分離、純化霉菌的方法是_。羊毛、蠶絲等。羊毛、蠶絲等 織物織物_ (填填“能能”或或“不能不能”)用加酶洗衣粉洗滌，用加酶洗衣粉洗滌，

32、 因?yàn)橐驗(yàn)開(kāi)。解析解析血漬和油漬中既含蛋白質(zhì)也含脂肪。為加速血漬和血漬和油漬中既含蛋白質(zhì)也含脂肪。為加速血漬和油漬中蛋白質(zhì)和脂肪的分解，需要加酶或適當(dāng)提高溫度。對(duì)油漬中蛋白質(zhì)和脂肪的分解，需要加酶或適當(dāng)提高溫度。對(duì)比同一溫度下的三組實(shí)驗(yàn)可知，甲加了一種酶，乙加了兩種比同一溫度下的三組實(shí)驗(yàn)可知，甲加了一種酶，乙加了兩種酶。甲、乙兩組洗滌效果的差異，說(shuō)明酶具有專一性。水溫酶。甲、乙兩組洗滌效果的差異，說(shuō)明酶具有專一性。水溫為為80 時(shí)，酶失活，因而三組實(shí)驗(yàn)效果沒(méi)有差別。固定化酶時(shí)，酶失活，因而三組實(shí)驗(yàn)效果沒(méi)有差別。固定化酶是利用物理或化學(xué)的方法將酶固定在某種介質(zhì)上，可以重復(fù)是利用物理或化學(xué)的方法將酶固定在某種介質(zhì)上，可以重復(fù)使用。固體培養(yǎng)基分離、純化霉菌的方法是劃線分離法或涂使用。固體培養(yǎng)