2024高考生物一輪復(fù)習(xí)課時練37酶的研究與應(yīng)用含解析新人教版

PAGE8-酶的探討與應(yīng)用1.(2024四川綿陽綜合測試)桃子味道酸甜,維生素C含量豐富,以桃果實為原料,制成的果汁及經(jīng)發(fā)酵制成的果酒維生素C含量較高。請回答下列問題。(1)制作果汁時常加入果膠酶,因為果膠酶能將果膠分解成可溶性的,從而提高果汁的出汁率和澄清度。由于溶液中的酶很難回收,為了降低成本,使果膠酶能被再次利用,一般采納物理吸附法或?qū)⑵涔潭?固定化酶一般不采納包埋法,緣由是。

(2)分別產(chǎn)果膠酶的微生物時,可從富含有機(jī)質(zhì)的土壤中取樣,將土壤濾液加入含有果膠的液體培育基中進(jìn)行選擇培育,選擇培育的目的是。通過酶解法和吸水漲破法制得果膠酶粗提取液,為進(jìn)一步純化分別果膠酶,可將樣品加入中進(jìn)行洗脫、收集,最先洗脫出來的是樣品中分子量(填“較大”或“較小”)的蛋白質(zhì)分子。

(3)推斷純化的果膠酶是否達(dá)到要求,須要進(jìn)行蛋白質(zhì)純度的鑒定。在鑒定的方法中,運(yùn)用最多的是。

2.(2024廣西欽州模擬)葡萄糖異構(gòu)酶經(jīng)固定化后,可用于工業(yè)化生產(chǎn)高果糖漿。請回答下列問題。(1)篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物時,宜用作為培育基中的唯一碳源。培育基中瓊脂的作用是作為劑。從功能上講這種培育基屬于。培育產(chǎn)乳糖酶的微生物前對培育皿進(jìn)行滅菌宜采納法。

(2)戊二醛是一種化學(xué)交聯(lián)劑,能與葡萄糖異構(gòu)酶通過化學(xué)鍵交聯(lián)。將酶液、戊二醛溶液先后加入到海藻酸鈉溶液中攪拌勻稱,用注射器將混合液注入到溶液中可得到凝膠珠粒,此過程所用的固定化酶方法為。

(3)1個葡萄糖異構(gòu)酶活力單位常定義為每分鐘產(chǎn)生1μmol所需的酶量。下圖是溫度對葡萄糖異構(gòu)酶的固定化酶和游離酶活力的影響曲線,該曲線表明固定化酶和游離酶的最適溫度(填“相同”或“不同”);低于或高于最適溫度時,固定化酶的酶活力(填“低于”“等于”或“高于”)游離酶。

(4)在用葡萄糖異構(gòu)酶凝膠反應(yīng)柱生產(chǎn)高果糖漿時,若糖液在1次流經(jīng)反應(yīng)柱后果糖的濃度低于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),對此你提出的改進(jìn)方案是

(答出2點(diǎn))。

3.(2024廣西桂林月考)枯草芽孢桿菌產(chǎn)生的蛋白酶在醫(yī)藥和化工等領(lǐng)域具有重要的價值。為篩選蛋白酶產(chǎn)量高的枯草芽孢桿菌菌株,分別將浸過不同菌株的提取液(a~e)及無菌水(f)的無菌圓紙片置于平板培育基表面,在37℃恒溫箱中放置2~3d,結(jié)果如圖1。請回答問題。(1)在篩選枯草芽孢桿菌蛋白酶高產(chǎn)菌株時,培育基養(yǎng)分成分應(yīng)包括水、無機(jī)鹽、生長因子、葡萄糖、。培育枯草芽孢桿菌時,常用搖床進(jìn)行振蕩培育,目的是

。

(2)a~e中蛋白酶產(chǎn)量最高的菌株是(用字母回答),推斷依據(jù)是

。

(3)利用凝膠色譜法分別提取到的部分蛋白質(zhì)時,等樣品完全進(jìn)入凝膠層后,加入pH為7.0、濃度為20mmol/L的到適當(dāng)高度進(jìn)行洗脫,結(jié)果先洗脫出來的是的蛋白質(zhì)。

(4)質(zhì)監(jiān)局為了檢驗標(biāo)有含該蛋白酶的加酶洗衣粉質(zhì)量,設(shè)計了如圖2所示試驗。假如試驗結(jié)果是,則說明該洗衣粉中含有蛋白酶。若用該試驗來推斷此酶活性大小可通過視察實現(xiàn)。

4.(2024江西宜春月考)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,可以運(yùn)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、果膠分解酶、。纖維素酶可以分解植物中的纖維素。

(2)用果膠酶處理果泥時,為了提高出汁率,須要限制反應(yīng)的溫度,緣由是

。

(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等全部條件都相同的前提下比較這三種酶的活性。通常,酶活性的凹凸可用

來表示。

(4)為了提高酶的利用效率,可以采納固定化酶技術(shù)將其固定。酶的固定化方法常見有、,一般不用包埋法,緣由是。

(5)工業(yè)生產(chǎn)中將果膠酶進(jìn)行固定化,與干脆運(yùn)用游離酶相比,此方法的優(yōu)點(diǎn)是

(答兩點(diǎn))。

5.(2024河南名校聯(lián)盟)某同學(xué)用含有不同種類酶制劑的洗衣粉進(jìn)行了如下試驗。組別布料/cm2污染物水溫/℃A(蛋白酶洗衣粉)6×6蛋白膜40B(脂肪酶洗衣粉)6×6蛋白膜40C(蛋白酶洗衣粉)6×6淀粉膜40請回答以下問題。(1)該試驗的目的是探究。該試驗還應(yīng)限制的無關(guān)變量有。該試驗中分別構(gòu)成兩組比照試驗。

(2)該同學(xué)在試驗過程中可通過視察來推斷酶的催化效率。

(3)蛋白酶洗衣粉的去污原理是

。

6.(2024新疆烏魯木齊月考)工業(yè)生產(chǎn)果汁時,經(jīng)常利用果膠酶破除果肉細(xì)胞壁以提高出果汁率,為探討溫度對果膠酶活性的影響,某學(xué)生設(shè)計了如下試驗。①將果膠酶與蘋果泥分裝于不同試管,在10℃水浴中恒溫處理10min(如圖A)。②將步驟①處理后的果膠酶和蘋果泥混合,再次在10℃水浴中恒溫處理10min(如圖B)。③將步驟②處理后的混合物過濾,收集濾液,測量果汁量(如圖C)。④在不同溫度條件下重復(fù)以上試驗步驟,并記錄果汁量,結(jié)果如下表:溫度/℃1020304050607080果汁量/mL813152515121110依據(jù)上述試驗,請分析回答下面的問題。(1)果膠酶能破除細(xì)胞壁,是因為果膠酶可以促進(jìn)細(xì)胞壁中果膠的水解,產(chǎn)物是。

(2)試驗結(jié)果表明,果膠酶的活性最強(qiáng)時的溫度大約是℃。

(3)試驗步驟①的目的是。

(4)果膠酶作用于肯定量的某種物質(zhì)(底物),保持溫度、pH在最適值,生成物量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖:在35min后曲線變成水平是因為。若增加果膠酶濃度,其他條件不變,請在圖中畫誕生成物量變更的示意曲線。

(5)假如進(jìn)行多批次的生產(chǎn),提高果膠酶的利用率,可采納。

(6)若接著探究果膠酶的最適用量,則在試驗過程中溫度、、(列舉兩條)等因素應(yīng)保持不變。

(7)由霉菌發(fā)酵生產(chǎn)的果膠酶是食品加工業(yè)中運(yùn)用量較大的酶制劑之一,若通過固定化霉菌細(xì)胞生產(chǎn)果膠酶,在配制海藻酸鈉溶液時,要留意,否則可能出現(xiàn)焦糊。固定化細(xì)胞技術(shù)一般采納,緣由是。

(8)加酶洗衣粉中的酶是特別的化學(xué)物質(zhì)包袱的,遇水后包袱層很快溶解,釋放出來的酶快速發(fā)揮催化作用。這是否運(yùn)用了酶的固定化技術(shù)?。理由:

。

7.圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的某步操作,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。請據(jù)圖分析回答下列問題。(1)圖1中,將溶化好的海藻酸鈉溶液,加入已活化的酵母細(xì)胞,進(jìn)行充分?jǐn)嚢?使其混合勻稱,再轉(zhuǎn)移至注射器中。海藻酸鈉載體的特點(diǎn)是。

(2)某同學(xué)在圖1步驟結(jié)束后得到圖3所示的試驗結(jié)果,出現(xiàn)此結(jié)果的可能緣由有海藻酸鈉濃度過(“高”或“低”)。

(3)圖1中制備的凝膠珠用后再轉(zhuǎn)移到圖2裝置中。

(4)下面是制備固定化酵母細(xì)胞的步驟,正確的是。

①配制CaCl2溶液②配制海藻酸鈉溶液③海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合④酵母細(xì)胞的活化⑤固定化酵母細(xì)胞A.①②③④⑤B.④①③②⑤C.④⑤②①③ D.④①②③⑤(5)若用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿,須要運(yùn)用酶。從酶數(shù)量的角度分析,與固定化酶技術(shù)相比,固定化細(xì)胞固定的是。假如反應(yīng)物是大分子物質(zhì),應(yīng)采納固定化(填“酶”或“細(xì)胞”)技術(shù)。

課時規(guī)范練37酶的探討與應(yīng)用1.答案:(1)半乳糖醛酸化學(xué)結(jié)合法酶分子較小,易從包埋材料中漏出(2)增加產(chǎn)果膠酶的微生物的濃度(或抑制其他微生物的繁殖,促進(jìn)目的菌的生長繁殖)凝膠色譜柱較大(3)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳解析:(1)制作果汁時可以加入果膠酶將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸,從而提高果汁的出汁率和澄清度。果膠酶適合采納化學(xué)結(jié)合法或物理吸附法將果膠酶固定在某種介質(zhì)上;固定化酶一般不采納包埋法,緣由是酶分子較小,易從包埋材料中漏出。(2)選擇培育的目的是增加產(chǎn)果膠酶的微生物的濃度,或抑制其他微生物的繁殖,促進(jìn)目的菌的生長繁殖;純化分別蛋白質(zhì),可以采納凝膠色譜法,將樣品加入凝膠色譜柱中進(jìn)行洗脫、收集,由于分子量較大的蛋白質(zhì)不能進(jìn)入凝膠內(nèi)部,所以路程短,速度快,最先洗脫出來。(3)蛋白質(zhì)純度的鑒定運(yùn)用最多的是SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳。2.答案:(1)乳糖凝固選擇培育基干熱滅菌(2)CaCl2包埋法、化學(xué)結(jié)合法(3)果糖相同高于(4)增加葡萄糖異構(gòu)酶凝膠的裝載量(或凝膠柱高);降低糖液流速;將流出液再次加入反應(yīng)柱;更換直徑較細(xì)的柱筒等解析:(1)產(chǎn)乳糖酶的微生物能夠水解乳糖為葡萄糖和半乳糖,為自身代謝供應(yīng)能源,因此要篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物,應(yīng)運(yùn)用乳糖為唯一的碳源。制作培育基時運(yùn)用瓊脂作為凝固劑,制作液體培育基時不須要添加瓊脂。能夠篩選微生物細(xì)胞的培育基屬于選擇培育基,培育產(chǎn)乳糖酶的微生物前對培育皿進(jìn)行滅菌,宜采納干熱滅菌法。(2)戊二醛是一種化學(xué)交聯(lián)劑,能與葡萄糖異構(gòu)酶通過化學(xué)鍵交聯(lián)。將酶液、戊二醛溶液先后加入海藻酸鈉溶液中攪拌勻稱,用注射器將混合液注入CaCl2溶液中可得到凝膠珠粒,此過程所用的固定化酶方法為包埋法、化學(xué)結(jié)合法。(3)高果糖漿生產(chǎn)須要的酶是葡萄糖異構(gòu)酶,1個葡萄糖異構(gòu)酶活力單位常定義為每分鐘產(chǎn)生1μmol果糖所需的酶量。通過分析溫度對相對酶活力影響的曲線圖,固定化酶和游離酶的最適溫度相同,均對應(yīng)橫坐標(biāo)上同一點(diǎn)。低于或高于最適溫度時,固定化酶的酶活力高于游離酶。(4)在用葡萄糖異構(gòu)酶凝膠反應(yīng)柱生產(chǎn)高果糖漿時,若糖液在1次流經(jīng)反應(yīng)柱后果糖的濃度低于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),對此改進(jìn)方案是增加葡萄糖異構(gòu)酶凝膠的裝載量(或凝膠柱高);降低糖液流速;將流出液再次加入反應(yīng)柱;更換直徑較細(xì)的柱筒等。3.答案:(1)蛋白質(zhì)(酪蛋白)增加培育液中的溶氧量并使菌株與培育液充分接觸,有利于目的菌的生長繁殖(2)aa四周的透亮圈最大,說明其產(chǎn)生的蛋白酶數(shù)量多或活性高(3)磷酸緩沖液相對分子質(zhì)量較大(4)A組膠片上的蛋白膜消逝,B組膠片上的蛋白膜未消逝膠片上的蛋白膜消逝所需時間的長短(相同時間內(nèi)蛋白膜消逝的面積)解析:(1)蛋白酶高產(chǎn)菌株可以分解蛋白質(zhì),在篩選枯草芽孢桿菌蛋白酶高產(chǎn)菌株時,培育基養(yǎng)分成分應(yīng)包括水、無機(jī)鹽、生長因子、葡萄糖、蛋白質(zhì)。培育枯草芽孢桿菌時,為了增加培育液中的溶氧量并使菌株與培育液充分接觸,有利于目的菌的生長繁殖,常用搖床進(jìn)行振蕩培育。(2)由圖1可知,菌株a的透亮圈最大,說明其蛋白酶含量高或活性高,故a的蛋白酶的產(chǎn)量最高。(3)利用凝膠色譜法分別提取到的部分蛋白質(zhì)時,等樣品完全進(jìn)入凝膠層后,加入pH為7.0、濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液到適當(dāng)高度進(jìn)行洗脫,由于相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)無法進(jìn)入凝膠內(nèi)部,路程較短,移動速度較快,故最先洗脫出來。(4)圖2中,自變量是洗衣粉是否煮沸,因變量是視察蛋白膜的消逝時間。若洗衣粉中含有蛋白酶,加熱煮沸后會導(dǎo)致蛋白酶變性失活,蛋白膜不會消逝,故結(jié)果是A組膠片上的蛋白膜消逝,B組膠片上的蛋白膜未消逝。本試驗可以通過視察膠片上的蛋白膜消逝所需時間的長短來推斷酶活性的大小,酶活性越強(qiáng),蛋白膜消逝所需的時間越短。4.答案:(1)多聚半乳糖醛酸酶果膠酯酶細(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)在肯定條件下,單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的消耗量或者產(chǎn)物的增加量(4)物理吸附法化學(xué)結(jié)合法酶體積小,簡單從包埋材料中漏出(5)酶可以重復(fù)利用,降低生產(chǎn)成本;使酶既能與反應(yīng)物接觸,又易與產(chǎn)物分別解析:(1)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、果膠酯酶、果膠分解酶。纖維素酶能分解植物細(xì)胞壁中的纖維素,因此纖維素酶也能提高果汁的澄清度。(2)溫度是影響果膠酶活性的因素之一,為了提高出汁率,須要將溫度限制在果膠酶的最適溫度,使得果膠酶活性最高,從而提高出汁率。(3)酶活性是指酶催化肯定化學(xué)反應(yīng)的實力,酶活性的凹凸可以用在肯定條件下酶所催化某一化學(xué)反應(yīng)的速度來表示,在該試驗中可通過比較在肯定條件下,單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的消耗量或產(chǎn)物的增加量來表示。(4)為了提高酶的利用效率,可以采納固定化酶技術(shù)將其固定。酶的固定化常用物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法。因為酶分子小,簡單從包埋材料中漏出,一般不用包埋法。細(xì)胞的固定常用包埋法,因為細(xì)胞大不易從包埋材料中漏出。(5)工業(yè)生產(chǎn)中將果膠酶進(jìn)行固定化,與干脆運(yùn)用游離酶相比,突出的優(yōu)點(diǎn)是可反復(fù)利用,降低生產(chǎn)成本,而且表現(xiàn)為既能與反應(yīng)物接觸,也能與產(chǎn)物分別,從而提高產(chǎn)物的品質(zhì)。5.答案:(1)酶的作用具有專一性洗衣粉的用量、污染程度、水質(zhì)、水的pH等A和B、A和C(2)蛋白膜消逝的時間長短(3)在蛋白酶催化作用下,蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物溶于水中6.答案:(1)半乳糖醛酸(2)40(3)使得酶與果泥處于同一溫度條件下(確?；旌锨昂鬁囟炔蛔兏?(4)底物被分解完畢(5)固定化酶(6)pH底物的量(7)小火間斷加熱包埋法細(xì)胞個體大,不易從包埋材料中漏出(8)否加酶洗衣粉中的酶未固定在不溶于水的載體上,也不能重復(fù)利用解析:(1)果膠酶催化植物細(xì)胞壁中的果膠分解成為半乳糖醛酸。(2)由題干中的表格可知,40℃時果汁量最多,說明此溫度下酶活性最強(qiáng)。(3)試驗步驟①中將果膠酶與蘋果泥分裝于不同試管,在30℃水浴中恒溫處理10min,這是為了避開果汁和果膠酶混合時影響混合物溫度,使得酶與果泥處于同一溫度條件下(確?；旌锨昂鬁囟炔蛔兏?。(4)果膠酶作用于肯定量的某種物質(zhì)(底物),在35min后曲線變成水平是因為底物有限被分解完畢;若增加果膠酶濃度,其他條件不變,則生成物的量不變,但可以更快地將底物分解完,如答案圖所示。(