新高考生物蘇教版一輪學(xué)案第35講酶的應(yīng)用

第35講酶的應(yīng)用

［新高考復(fù)習(xí)目標(biāo)］

1.生命觀念：通過理解酶的活力與其空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系，形成結(jié)構(gòu)與功能觀。

2.科學(xué)思維：通過分析影響酶活性的因素曲線，培養(yǎng)學(xué)生模型構(gòu)建的能力。

3.科學(xué)探究：通過探究影響酶活性的因素等實(shí)驗(yàn)，學(xué)會控制實(shí)驗(yàn)變量，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程分

析和實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。

授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第256頁

考點(diǎn)一果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用

1.果膠酶的組成和作用

(1)組成：多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。

(2)作用：分解果膠,瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層。

2.酶的活性及其影響因素

(1)酶的活性：酶催化一定化學(xué)反應(yīng)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)的反應(yīng)速度來表示。

(2)影響酶活性的因素：溫度、龍、酶的抑制劑等。

3.探究溫度和pH對酶活性的影響

(1)實(shí)驗(yàn)原理

①果膠酶活性受溫度和pH的影響，處于最適溫度或pH時(shí)，活性最高。

②果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠醐活性大小呈正相關(guān)。

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：溫度和pH在很大程度上對酶的空間結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生影響,過高或過低都會影響

酶活性。

4.探究果膠酶的最適用量

教材選修IP4？“側(cè)欄小資料”：探究溫度和pH對酶活性影響的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的

思想方法上有什么相同之處？

提示：雖然兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的變量發(fā)生了變化，但思想方法都是通過設(shè)置梯度來確定最適值。

1-酶活性即為酶促反應(yīng)速度。(X)

2.果膠酶常用于果汁生產(chǎn)中，可提高出汁率和澄清度。(J)

3.在蘋果泥和果膠酶混合之前，一定要保證底物和酶達(dá)到所要求的溫度或pH條件，以

避免混合后條件的變化，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性.(V)

4.探究XXX酶的最適條件(溫度、pH)及最適用量時(shí)都需設(shè)置一系列濃度梯度，且不同

的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間構(gòu)成了相互對照，通過相互對照可確定果膠酶的最適溫

度或最適pHo(V)

1.果膠與果膠酶的比較BE睡創(chuàng)

基本單位組成

果膠半乳糖醛酸半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物

果膠酶氨基酸多聚半乳糖醛酸酶、果膠酯酶、果膠分解酶等

2.影響酶反應(yīng)速度的因素及其作用實(shí)質(zhì)HSSSJ

溫度、pH、

"酶活性

抑制劑或激活劑>

峽酶反應(yīng)速度

酶濃度

彭凡酶與底物的接觸面積J

底物濃度

3.酶相關(guān)實(shí)驗(yàn)的變量控制

(1)探究溫度對酶活性的影響：可以選用10℃作為梯度差，設(shè)置的具體溫度為10℃、20℃、

30℃、40℃、50℃和60℃等，也可以嘗試以5c作為梯度差。

(2)探究pH對酶活性的影響：只需將溫度梯度改成pH梯度，并選定一個(gè)適宜的溫度進(jìn)行

水浴加熱。從中選出反應(yīng)速率最快的pH,進(jìn)一步縮小pH梯度，得出最適pH。反應(yīng)液的pH

可以用體積分?jǐn)?shù)為0.1%的氫氧化鈉溶液或鹽酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。

(3)探究酶的用量:該實(shí)驗(yàn)是建立在探究最適溫度和pH對酶活性影響的基礎(chǔ)之上的，此時(shí),

研究的變量是酶的用量，其他因素都應(yīng)保持不變且適宜。

以果膠酶為例，思考實(shí)驗(yàn)探究中的相關(guān)問題：

［設(shè)計(jì)意圖：科學(xué)思維與科學(xué)探究］

(1)分析判斷果膠酶活性高低的方法。

①通過測定單位時(shí)間內(nèi)濾出的果汁體積大小來判斷：獲得的果汁越多，說明

②通過比較果汁的澄清度來判斷：,說明果膠酶的活性越高。

提示：①果膠酶活性越高②果汁越澄清

(2)在探究果膠酶用量的實(shí)驗(yàn)中，如何判斷果膠酶已達(dá)到最適用量？

①如果隨著酶用量的增加，過濾到的果汁體積也增加，說明。

②如果當(dāng)酶的用量增加到某個(gè)值后，再增加酶的用量，過濾到的果汁體積不再改變，說

明___________________________________________________________________________

提示：①酶的用量不足②酶的用量已經(jīng)足夠，這個(gè)值就是酶的最適用量

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄、分析

①設(shè)計(jì)探究溫度對酶活性的影響實(shí)驗(yàn)的記錄表格。

②設(shè)計(jì)探究pH對酶活性的影響實(shí)驗(yàn)的記錄表格。

③描述將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成曲線圖的方法：

以為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系。

a.注明坐標(biāo)軸的以及曲線名稱。

b.每個(gè)坐標(biāo)軸上的取值單位要0

c.將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)到坐標(biāo)系中，并_________________________________________________

提示：①

實(shí)驗(yàn)

30℃35℃40℃45℃50℃55℃60℃65℃70℃

溫度

果汁

量(mL)

②

PH5.05.56.06.57.07.58.08.59.0

果汁量(mL)

③自變量因變量名稱、單位、坐標(biāo)原點(diǎn)相等用相應(yīng)線連接起來

命題點(diǎn)1以果膠酶為依托考查生命觀念

1.下列關(guān)于果膠和果膠酶的敘述，錯(cuò)誤的是()

A.組成植物細(xì)胞壁的主要成分是果膠和纖維素，果膠主要分布在細(xì)胞的細(xì)胞壁和胞間層

B.果膠酶有多種，如多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶等

C.果膠酶在食品工業(yè)中有廣泛的用途，在其他方面則無用處，體現(xiàn)了酶的專一性

D.果膠酶、纖維素酶配合使用，可分解植物細(xì)胞壁中的果膠和纖維素

解析：組成植物細(xì)胞壁的主要成分是果膠和纖維素，果膠主要分布在細(xì)胞的細(xì)胞壁和胞

間層，A正確；果膠酶有多種，如多聚半學(xué)廉醛酸酶、果膠分解酶等，B正確；果膠酶在食品

工業(yè)如制作果汁、提高葡萄酒質(zhì)量等方面作用很大，也常與纖維素酶等共同使用，提高飼料

營養(yǎng)和降低飼料黏度，促進(jìn)飼料在動物消化道內(nèi)的消化等作用，C錯(cuò)誤；果膠酶、纖維素酶等

配合使用，可分解植物細(xì)胞壁中的果膠和纖維素，促使淀粉、脂質(zhì)、維生素和蛋白質(zhì)的釋放,

以提高飼料的營養(yǎng)價(jià)值，D正確。

答案：C

2.(2020?高考全國卷ni)水果可以用來加工制作果汁、果酒和果醋等?；卮鹣铝袉栴}：

(1)制作果汁時(shí)，可以使用果膠酶、纖維素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果膠酶是分

解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、(答出2種即可)。

纖維素酶可以分解植物(填“細(xì)胞膜”或“細(xì)胞壁”)中的纖維素。

(2)用果膠酶處理果泥時(shí)，為了提高出汁率，需要控制反應(yīng)的溫度，原因是

（3）現(xiàn)有甲乙丙三種不同來源的果膠酶，某同學(xué)擬在果泥用量、溫度、pH等所有條件都相

同的前提下比較這三種酶的活性。通常，酶活性的高低可用來

表示。

（4）獲得的果汁（如蘋果汁）可以用來制作果酒或者果醋，制作果酒需要______菌，這一

過程中也需要。2的作用是。

制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌屬于（填“好氧”或“厭氧”）細(xì)菌。

解析：⑴果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛

酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素，可被纖維素酶催化分解。

⑵溫度等條件會影響酶的活性，果膠酶發(fā)揮催化作用需要適宜的溫度。溫度過低，果膠酶的

活性受到抑制；溫度過高，會使果膠酶變性失活。在最適溫度下，酶活性最高，出汁率最高。

⑶酶的活性是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。酶活性的高低可以用在一定條件下，單位時(shí)間

內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的消耗量或者產(chǎn)物的增加量來表示。（4）制作果酒需要的菌種是酵母菌，

它是兼性厭氧菌，釀酒時(shí)酵母菌先進(jìn)行有氧呼吸而大量繁殖，然后在無氧條件下進(jìn)行無氧呼

吸產(chǎn)生酒精。制作果醋需要的菌種是醋酸菌，它是好氧細(xì)菌。

答案：（1）果膠分解酶、果膠酯酶細(xì)胞壁（2）溫度對果膠酶活性有影響，在最適溫度下酶

活性最高，出汁率最高（3）在一定條件下，單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的消耗量或者產(chǎn)

物的增加量（4）酵母促進(jìn)有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖好氧

命題點(diǎn)2以果膠醐為依托考查科學(xué)探究

3.某工廠新制了50L蘋果泥，準(zhǔn)備生產(chǎn)果汁，但不知酶的最適用量。為了節(jié)約成本，進(jìn)

行了如下探究實(shí)驗(yàn)：取8支試管編號1?8,分別加入30mL蘋果泥，保溫一段時(shí)間，然后向

各試管加入不同體積的果膠酶溶液，反應(yīng)一段時(shí)間后過濾并記錄果汁體積，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所

示。下列分析錯(cuò)誤的是（）

編號12345678

果膠酶溶

12345678

液體積AnL

果汁體積/mL20.621.221.822.42323.423.423.4

（注：果汁體積均不包含酶溶液體積）

A.在果汁生產(chǎn)中一般還應(yīng)加入纖維素酶來充分瓦解細(xì)胞壁

B.本實(shí)驗(yàn)的測量指標(biāo)還可以是蘋果泥反應(yīng)完全時(shí)所需要的時(shí)間

C.8支試管均需要調(diào)節(jié)至相同且適宜的溫度、pH,且反應(yīng)時(shí)間充足

D.為得到更準(zhǔn)確的最適用量，還應(yīng)在5?6mL范圍內(nèi)縮小酶用量梯度繼續(xù)實(shí)驗(yàn)

解析：植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，所以在果汁生產(chǎn)中還應(yīng)加入纖維素酶來

瓦解細(xì)胞壁，A正確；本實(shí)驗(yàn)中蘋果泥反應(yīng)完全時(shí)各試管過濾的果汁的體積相同，可以利用蘋

果泥反應(yīng)時(shí)間的不同作為本實(shí)驗(yàn)的測量指標(biāo)，B正確；8支試管如果反應(yīng)時(shí)間充足，則各組過

濾的果汁體積應(yīng)相同，與表格中測定的結(jié)果不符合，C錯(cuò)誤；設(shè)置5~6mL范圍內(nèi)不同果膠酶

用量梯度實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行探究，是為了得到更準(zhǔn)確的最適用量，D正確。

答案：C

4.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，分解植物

的細(xì)胞壁及胞間層。請完成以下有關(guān)果膠酶和果汁生產(chǎn)的問題：

(1)在果汁生產(chǎn)中，應(yīng)用果膠酶可以提高和。

(2)某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了“探究果膠酶催化果膠分解最適pH”的課題研究。本課題的實(shí)驗(yàn)步

驟中，在完成“燒杯中分別加入蘋果泥，試管中分別注入果膠酶溶液、編號、編組”之后，

有下面兩種操作：

第一種：將試管中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。

第二種：將試管中果膠酶溶液和燒杯中蘋果泥的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。

①請問哪一種操作更科學(xué)？,理由是

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

②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

時(shí)，實(shí)驗(yàn)的操作和記錄是比較可行的。根據(jù)你對酶特性的了解，分析圖中最可能是

實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖是o若實(shí)驗(yàn)所獲得的最適pH=m,請你在所選的曲線圖中標(biāo)出“加，

點(diǎn)的位置。

解析：⑴果膠酶可以分解果膠，提高果肉的出汁率和果汁的澄清度。⑵①探究果膠酶催

化果膠分解最適pH實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是分別將果膠酶溶液和蘋果泥調(diào)至一定的pH，然后把pH相等

的這兩種溶液混合，否則，在達(dá)到預(yù)定pH之前就會發(fā)生酶的催化反應(yīng)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。

可見第二種操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開始便達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的pH環(huán)境(或第一種操作會

在達(dá)到預(yù)定pH之前就發(fā)生了酶的催化反應(yīng))，因此第二種操作更科學(xué)。②本實(shí)驗(yàn)自變量是pH

不同，因變量是果汁體積。如果用曲線圖的方式記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，則橫坐標(biāo)表示pH,縱坐標(biāo)表

示果汁體積。在一定pH范圍內(nèi)，酶的活性隨著pH的升高而逐漸增強(qiáng)，達(dá)到最適pH后，酶

的活性隨pH繼續(xù)升高而逐漸下降，過酸或過堿會使酶永久失活，據(jù)此可推知，圖甲最可能是

實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。過圖甲曲線的峰值畫一條與縱坐標(biāo)相平行的線，該線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)即

為ma

答案：(1)出汁率澄清度

(2)①第二種第二種操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開始便達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的pH環(huán)境(或第

一種操作會在達(dá)到預(yù)定pH之前就發(fā)生了酶的催化反應(yīng))

②果汁體積甲如圖。蛆PH

考點(diǎn)二探討加酶洗衣粉的洗滌效果

1.加酶洗衣粉的洗滌原理

(1)加酶洗衣粉：是指含有酶制劑的洗衣粉。

(2)加酶洗衣粉去污原理

種類洗滌原理

蛋白酶蛋白質(zhì)缸啤小分子的肽或氨基酸

脂肪酶脂肪腕娘甘油+脂肪酸

淀粉酶淀粉皿麥芽糖

使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松,從而使?jié)B入纖維深處的塵土和污垢能夠與洗衣粉

纖維素的

充分接觸，達(dá)到更好的去污效果

(3)影響酶活M匕的因素：遢度、酸堿度和表面活性劑等。

2.探究加酶濟(jì):衣粉的洗滌效果

(1)遵循原則：單一變量原則、對照原則和等量原則。

(2)探究問題

①普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果的區(qū)別

a.單一變量：洗衣粉的類型。

b.對照實(shí),%酶(普洗通洗衣衣粉粉+污污染染物物

②加酶洗衣粉的最適溫度

a.單一變量：遍度。

b.對照實(shí)驗(yàn)：不同溫度梯度的實(shí)驗(yàn)組之間形成相互對照。

③添加不同種類的酶的洗衣粉洗滌效果的區(qū)別

a.單一變量：加酶洗衣粉的種類。

,f蛋白酶洗衣粉+污染物

b.對照實(shí)驗(yàn)［復(fù)合酶洗衣粉+污染物

1.教材選修1P?“側(cè)欄小資料”：為什么說加酶洗衣粉能減少對環(huán)境的污染？

提示：加酶洗衣粉可以降低表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，使洗滌劑朝低磷無磷的方

向發(fā)展。

2.教材選修1P,“側(cè)欄小資料”：洗滌材料的選擇有怎樣的講究？

提示：選用布料作為實(shí)驗(yàn)材料比較可行。在設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以控制布料的大小、顏

色及污物的量，使其相同；同時(shí)，也便于洗滌效果的比較。

1.加酶洗衣粉中一般都含有酸性脂肪酶。(X)

2.酶的催化作用需要適宜的溫度，用溫水浸泡衣物可以縮短衣物的浸泡時(shí)間，加快洗滌。

(V)

3.人體皮膚細(xì)胞有蛋白質(zhì)，如不徹底清洗雙手，就會使手的皮膚受到腐蝕，而使人患過

敏性皮炎、濕疹等。因此應(yīng)避免與加酶洗衣粉長時(shí)間接觸。(J)

4.加酶洗衣粉的酶制劑不含肽酶，因?yàn)殡谋旧硪兹苡谒?J)

1.變量的分析和控制0^3

(1)影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有水溫、水量、水質(zhì)、洗衣粉的用量和種類，衣物的

材料、大小及浸泡時(shí)間和洗滌時(shí)間等。

(2)在探究用加酶洗衣粉洗滌的最佳溫度條件實(shí)驗(yàn)中，水溫是要研究的對象，實(shí)驗(yàn)自變量

是水溫；在探究加酶洗衣粉與普通洗衣粉洗滌效果的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)自變量為洗衣粉的種類；

在探究不同種類的加酶洗衣粉洗滌效果的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)自變量為加酶洗衣粉的種類。在設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)遵循單一變量原則和對照原則等。

2.水量、水質(zhì)和洗衣粉用量的問題

(1)水量和布料的大小是成正比的。做實(shí)驗(yàn)用的布料不宜過大，水量不宜過多，但應(yīng)該讓

布料充分浸泡在水中。

(2)其他相關(guān)問題簡述如下：實(shí)驗(yàn)中可以用滴管控制污物的量，待污物干燥后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn);

布料應(yīng)放在洗衣粉溶液中浸泡相同的時(shí)間；采用玻棒攪拌的方式模擬洗衣過程；模擬攪拌的

時(shí)間、次數(shù)和力度應(yīng)基本相同。

為了進(jìn)一步增強(qiáng)洗衣粉對血漬、奶漬、油污、土豆泥等衣物上常見污垢的去除能力，洗

衣粉中常常會添加各種酶類。請回答有關(guān)問題：(設(shè)計(jì)意圖：考查生命觀念與科學(xué)思維)

(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、、

和等四類。

⑵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

(3)如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)的有關(guān)知識，解釋注意事項(xiàng)③

的原因___________________________________________________________________________

注意事項(xiàng)

①請將本品置于陰涼、干燥處，避濕避光。

②若不慎濺入眼睛，立即用水沖洗。

③水溫以30?50℃為宜，切忌用70℃以上的熱水。

提示：⑴脂肪酶淀粉酶纖維素酶⑵氨基酸和小分子肽(3)酶活性受溫度影響，30~

50℃是洗衣粉中酶的最適溫度

命題點(diǎn)1以加酶洗衣粉的洗滌原理為依托考查生命觀念

I,下列關(guān)于酶和加酶洗衣粉的敘述，正確的是()

A.加酶洗衣粉中的酶是從植物、霉菌、酵母菌、細(xì)菌等生物體內(nèi)提取出來的

B.加酶洗衣粉中的酶變性失活后，其洗滌效果也比普通洗衣粉好

C.加酶洗衣粉因?yàn)轭~外添加了酶制劑，比普通洗衣粉更易污染環(huán)境

D.蠶絲織物不能用蛋白酶洗衣粉來洗滌

解析：加酶洗衣粉中的酶不一定從生物體內(nèi)直接提取，也可以通過化學(xué)合成獲取，A錯(cuò)誤；

加酶洗衣粉中由于降低了表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，因此若酶變性失活后，其洗滌效

果比普通洗衣粉差，B錯(cuò)誤；用加酶洗衣粉取代普通洗衣粉，減少了磷對環(huán)境的污染,C錯(cuò)誤；

蠶絲織物的主要成分是蛋白質(zhì)，蛋白酶洗衣粉能分解蛋白質(zhì)，損壞衣物，因此蠶絲織物不能

用蛋白酶洗衣粉洗滌，D正確。

答案：D

命題點(diǎn)2以加酶洗衣粉的洗滌條件為依托考查科學(xué)探究

2.加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉。請回答下列問題：

(1)由圖推知，該實(shí)驗(yàn)的目的是____________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

50℃時(shí)加酶洗衣粉中堿性蛋白酶的最適含量約是%。

(2)下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗滌效果的實(shí)驗(yàn)記錄，請據(jù)表回答問題。

臉盆編號洗滌物（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2L4min

2油污布45℃普通2L7min

3油污布5℃加酶2L9min

4油污布5℃普通2L8min

①該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了原則。

②若1號實(shí)驗(yàn)組洗凈油污布所需時(shí)間接近7min,最可能的原因是。

⑶根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請寫出兩項(xiàng)提高加酶洗衣粉洗滌效果的措施：

解析：⑴由題圖可知，實(shí)驗(yàn)中存在兩個(gè)變量：溫度與堿性蛋白酶含量，即實(shí)驗(yàn)探究的是

溫度、堿性蛋白酶含量對去污力的影響。在50C時(shí)，洗衣粉的去污力在堿性蛋白酶含量為0.6%

時(shí)達(dá)到最大。（2）由表中數(shù)據(jù)可知，1、3號為實(shí)驗(yàn)組，2、4號為對照組，1、2號與3、4號中

只有是否加酶一個(gè)變量，因此該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了對照原則和單一變量原則。若1號實(shí)驗(yàn)組洗

凈油污布所需時(shí)間接近7min,最可能的原因是酶已經(jīng)變性失活。⑶用溫水浸泡（提高酶的活

性）、延長浸泡時(shí)間（延長酶的催化時(shí)間）、增加酶的用量等都可以提高加酶洗衣粉的洗滌效果。

答案：（1）探究溫度、堿性蛋白酶含量對去污力的影響0.6（2）①對照、單一變量②酶失活

（3）用溫水浸泡；延長浸泡時(shí)間；增加洗衣粉的用量等（寫出兩項(xiàng)合理答案即可）

（1）在探究加酶洗衣粉的最適溫度時(shí)，如何設(shè)置溫度梯度？

提示:根據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛械膶?shí)際氣溫變化來確定，如冬季、春季、秋季夏季可分別選取5℃、

15℃、25℃和35℃的水溫，不同季節(jié)對應(yīng)不同水溫設(shè)置梯度。

（2）若測出在40℃時(shí)洗滌效果比其他條件下好，應(yīng)如何設(shè)置溫度梯度探究最適溫度？

提示：可設(shè)置溫度梯度差更小的實(shí)驗(yàn)變量，如35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、

41℃、42℃、43℃、44℃、45°C,進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，直至測出具體的最適溫度。

考點(diǎn)三制備和應(yīng)用固定化酶

1.固定化細(xì)胞技術(shù)的概念

固定化酣和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用物理或化學(xué)方法將酣或細(xì)胞固定在?定空間內(nèi)的技

術(shù)。

2.固定化酶或固定化細(xì)胞技術(shù)常用的方法

包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。一般來說，酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法

固定化，細(xì)胞多采用包埋法固定化。

3.固定化酵母細(xì)胞的制備及發(fā)酵

（1）實(shí)驗(yàn)操作流程

酵母細(xì)胞的活化：稱取干酵母放入小燒杯中，加入蒸儲水使其活化。

配制CaC%溶液：稱取無水CaC^放入燒杯中，加入蒸儲水,使其充分溶解。

I

配制海藻酸鈉溶液：要用小火間斷加熱的方法。

海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合：先將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，再加入已活化

的酵母細(xì)胞。

I

固定化酵母細(xì)胞：用注射器將混合物滴在CaCg溶液中形成凝膠珠。

I

發(fā)酵：先用蒸儲水沖洗2?3次，然后加入葡萄糖溶液中,再置于25℃下發(fā)酵2h。

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果

①凝膠珠的顏色和形狀：淺黃色的圓形或橢圓形。

有氣泡產(chǎn)生

②發(fā)酵現(xiàn)象

聞到有酒味

1.教材選修IP49“側(cè)欄小資料”：什么叫高果糖漿？它作為蔗糖的替代品，對人類健康

有什么益處？

提示：高果糖漿是指果糖含量為42%左右的糖漿，它不會像蔗糖那樣誘發(fā)肥胖、糖尿病、

晶齒和心血管病。

2.教材選修IP5?！皞?cè)欄小資料”：什么叫作微生物的活化？

提示：在缺水狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢

復(fù)正常的生活狀態(tài)。

1.固定化酶常采用化學(xué)結(jié)合法和包埋法。（X）

2.從酶的固定方式看，物理吸附法比化學(xué)結(jié)合法對酶活性影響小。（J）

3.將海藻酸鈉凝膠珠用無菌水沖洗，目的是洗去CaC%和雜菌。（J）

4.利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵，加入的糖類的濃度不宜過高。（J）

5.用溫水使海藻酸鈉迅速溶解，待其冷卻到室溫后用于包埋細(xì)胞。（X）

1.常見的三種固定化技術(shù)的比較由退劍

------------------圖E/-」、-------------------

將酶或細(xì)胞均勻地包埋在不溶于水的多孔性載體

包埋法

*r

中I

化學(xué)結(jié)利用共價(jià)鍵、離子鍵將酶分子或細(xì)胞相互結(jié)合，

合法或?qū)⑵浣Y(jié)合到纖維素、瓊脂糖等載體上*V

物理吸通過物理吸附作用，把酶或細(xì)胞固定在活性炭、

附法多孔玻璃等吸附劑表面1i

2.固定化酶與固定化細(xì)胞的比較由現(xiàn)金

固定化酶固定化細(xì)胞

固定酶

一種一系列

的種類

適用方

化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法包埋法

法

酶與反應(yīng)物結(jié)合，又與產(chǎn)物分離，固定在載體上的酶

優(yōu)點(diǎn)成本低，操作更容易

可反復(fù)利用

缺點(diǎn)一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)可能導(dǎo)致反應(yīng)效果下降

實(shí)例固定化葡萄糖異構(gòu)酶固定化酵母細(xì)胞

3.固定化酵母細(xì)胞制備的三個(gè)注意事項(xiàng)ESOJ

(1)溶化海藻酸鈉：應(yīng)采用小火或間斷加熱，并不斷攪拌直至海藻酸鈉完全溶化，以防加

熱過快，導(dǎo)致海藻酸鈉焦糊。

(2)制備固定化酵母細(xì)胞：要等海藻酸鈉溶液冷卻后加入酵母細(xì)胞，防止高溫殺死酵母細(xì)

胞。同時(shí)加入酵母細(xì)胞的海藻酸鈉溶液不能直接“注入”而應(yīng)緩慢“滴入"CaCU溶液中，使

剛形成的凝膠珠在CaC)溶液中浸泡一段時(shí)間，以便形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

(3)檢測凝膠珠質(zhì)量的方法：用鏡子夾取一個(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，沒有液體流出，就表明凝膠珠制作成功；也可以在實(shí)驗(yàn)桌上用力摔打凝膠珠,

如果凝膠珠很容易彈起，也表明制備的凝膠珠是成功的。

某實(shí)驗(yàn)小組將制備好的固定化酵母與游離酵母分別放在一定的條件下發(fā)酵，定時(shí)記錄發(fā)

酵液中酒精度的變化。下表是產(chǎn)酒酒精度的比較，依據(jù)下表分析：

［設(shè)計(jì)意圖：科學(xué)思維與科學(xué)探究］

時(shí)間(d)游離酵母固定化酵母

000

21.02.5

42.14.2

63.25.0

83.95.4

104.36.0

124.66.4

(1)實(shí)驗(yàn)過程中的“在一定的條件下發(fā)酵”的條件是1________________要求條件相同是

為了確保0

(2)由表可知，固定化酵母和游離酵母發(fā)酵都能產(chǎn)生酒精，但固定化酵母在發(fā)酵前期的延

遲期比游離酵母發(fā)酵前期的延遲期要。

提示：⑴適宜的溫度、pH等單一變量(2)短

命題點(diǎn)1以固定化技術(shù)為依托考查生命觀念

I.下列有關(guān)固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述，正確的是()

A.從前的固定方式看，物理吸附法比化學(xué)結(jié)合法對解活性影響小

B.海藻酸鈉在水中溶解的速度較慢，需要通過加熱促進(jìn)其溶解，用大火持續(xù)加熱

C.尿糖試紙含有固定化的葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶，可以反復(fù)使用

D.固定化細(xì)胞含有多種酶，可以催化各種反應(yīng)底物的一系列反應(yīng)

解析：化學(xué)結(jié)合法可能影響酶的活性部位而影響反應(yīng)效果，而吸附法是物理方法，不影

響酶的分子結(jié)構(gòu)，A正確；海藻酸鈉在水中溶解的速度較慢，需要通過加熱促進(jìn)其溶解，用小

火間斷加熱，B錯(cuò)誤；尿糖試紙由于使用后不能將反應(yīng)物和酶分開，故不能再次使用，C錯(cuò)誤；

固定化細(xì)胞在多步酶促反應(yīng)中發(fā)揮連續(xù)催化作用，但如果反應(yīng)底物是大分子物質(zhì)，則難以自

由通過細(xì)胞膜，從而限制固定化細(xì)胞的催化反應(yīng)，D錯(cuò)誤。

答案：A

2.請回答下列有關(guān)固定化酶與固定化細(xì)胞的問題：

(1)與固定化酶技術(shù)相比，固定化細(xì)胞固定的是。在實(shí)際生產(chǎn)中，固定化酶技術(shù)

的優(yōu)點(diǎn)是___________________________________________________________________________

制備固定化酵母細(xì)胞時(shí)使用的方法是(填圖中序號)。

(2)在缺水狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復(fù)

狀態(tài)?；罨皯?yīng)選擇足夠大的容器，因?yàn)榻湍讣?xì)胞活化時(shí)

(3)將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至_______后，再加入酵母菌。如果海藻酸鈉溶液濃度

過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目。固定化細(xì)胞一般采用包埋法，原因是

解析：（1）酶發(fā)揮作用時(shí)需要適宜的溫度、pH等條件，與固定化酶技術(shù)相比，固定化細(xì)胞

固定的是多酶系統(tǒng)（或一系列酶、多種酶）；固定化酶的優(yōu)點(diǎn)是使酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與

產(chǎn)物分離，還可以被反復(fù)利用；制備固定化酵母細(xì)胞，由于細(xì)胞體積大，難以被吸附或結(jié)合，

多采用包埋法，常用的載體是海藻酸鈉，據(jù)題圖分析，方法③將物體包埋在網(wǎng)格中，故圖中

方法③是包埋法。

（2）酵母菌在缺水狀態(tài)下處于休眠狀態(tài)，加入水活化使得酵母菌恢復(fù)正常的生活狀態(tài)，酵

母細(xì)胞活化時(shí)細(xì)胞體積會增大，則活化前應(yīng)選擇足夠大的容器，以避免酵母菌溢出容器外。

（3）將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫后，再加入酵母菌，否則高溫會殺死酵母菌；如

果海藻酸鈉濃度過低，所包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目較少，形成的凝膠珠顏色過淺；由于細(xì)胞個(gè)體

大，難以被吸附或結(jié)合，而且細(xì)胞體積較大，不易從包埋材料中漏出，則固定化細(xì)胞一般采

用包埋法固定。

答案：（1）多酶系統(tǒng)（一系列酶、多種酶）既能與反應(yīng)物接觸，又容易與產(chǎn)物分離，且能被

反復(fù)利用③（2）正常