2017-2018學年套餐之生物北師大版選修1講義第2章章末整合提升

知識系統(tǒng)構建必背要語1.果膠酶是能夠分解果膠的多種酶的總稱，除了含有果膠分解酶外，還含有少量的纖維素酶、半纖維素酶、淀粉酶和蛋白酶等。2.酶活力單位是指在一定條件下，1min內能轉化1μmol底物的酶量。測定過程中溫度保持在25℃，其他條件如pH和底物濃度等均應采用最適條件。3.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。4.溫度、酸堿度和表面活性劑都會影響加酶洗衣粉的洗滌效果。5.固定化酶又叫固相化酶，是指固定在載體上并在一定的空間范圍內進行催化反應的酶。6.酶的固定化方法由酶的性質和載體特性所決定，主要包括吸附法、載體偶聯(lián)法、交聯(lián)法和包埋法。規(guī)律方法整合整合一酶的相關探究實驗中的操作提示1.探究溫度對酶活力的影響時，可以選用10℃作為溫度梯度，設置的具體溫度為10℃、20℃、30℃、40℃、50℃和60℃等，也可以根據(jù)酶的特點，嘗試以5℃作為溫度梯度。2.探究pH對酶活力的影響時，只需將溫度梯度改成pH梯度，并選定一個適宜的溫度進行水浴加熱。反應液中的pH可以通過體積分數(shù)為0.1%的氫氧化鈉溶液或鹽酸進行調節(jié)。3.探究酶的用量是建立在探究最適溫度和pH對酶活力影響的基礎之上的。此時，研究的變量是酶的用量，其他因素都應適宜且保持不變。實驗時可以配制不同濃度的酶溶液，也可以只配制一種濃度的酶溶液，然后使用不同的體積即可。需要注意的是，反應液的pH必須相同，否則將影響實驗結果的準確性。4.在混合反應物和酶之前，一定要讓兩者分別達到相應的條件。這樣可以避免底物和酶在混合時因條件變化而影響實驗結果。5.將酶加入反應物后，應不時地用玻璃棒攪拌，使酶能更充分地催化反應。6.本課題中的自變量、因變量及注意事項歸納實驗名稱(目的)自變量因變量注意事項探究溫度對果膠酶活力的影響溫度果汁量(澄清度)①底物和酶在混合時的溫度是相同的；②溫度梯度越小，實驗結果越精確；③各試管中蘋果泥的用量相同，果膠酶的用量也相同；④pH為最適pH探究pH對果膠酶活力的影響pH果汁量(澄清度)①溫度應為最適溫度；②pH梯度可用0.1%的氫氧化鈉溶液和鹽酸調節(jié)；③用玻璃棒攪拌使反應充分進行探究果膠酶的用量對酶活力的影響果膠酶的用量果汁量(澄清度)①制備蘋果勻漿后迅速加熱，使蘋果勻漿中的果膠酶變性；②溫度、pH應為最適宜且保持不變例1圖A表示溫度對果膠酶活力的影響，圖B表示(一定量)果膠酶在催化蘋果泥(足夠量)水解為果汁時，溫度對果汁積累量的影響(圖中累積量表示在一段時間內生成果汁的總量)。(1)在圖A中，T0表示果膠酶催化反應的溫度。(2)圖A中在Ta和Tb兩個溫度下，果膠酶催化效率都很低，兩者有什么區(qū)別？。(3)如果圖A中縱坐標表示果汁產生速率，橫坐標表示溫度，請在圖A中畫出溫度對果汁產生速率的影響曲線圖(所繪制的曲線大體符合事實即可)。(4)請依據(jù)圖A，在圖B中畫出T0的位置。(5)在圖B中標上T0后，對圖B的曲線加以分段描述并說明。。答案(1)最適(2)Ta溫度時溫度低，酶活力較弱(酶的空間結構未被破壞)，Tb溫度時溫度較高，酶活力逐漸降低(酶的空間結構遭受破壞)(3)如圖甲虛線所示(4)如圖乙(5)Ta至T0段隨溫度升高，酶活力逐漸升高，果汁累積量增加；T0至Tb段隨溫度升高，酶活力逐漸減弱，但蘋果泥仍在分解，果汁累積量增加；Tb至Tc段溫度過高，酶失活，果汁累積量不再增加解析(1)T0溫度時酶活力最高，所以T0為酶反應的最適溫度。(2)酶作為生物催化劑，有一個催化作用最強的最適溫度，高于或低于這個溫度，酶的活力都下降，但本質不同。低溫條件下酶催化效率較低，是由于酶的活力受到抑制，當恢復到最適溫度時，酶的活力仍可恢復。但高溫使部分酶變性失活，酶的整體催化效率降低，即使溫度再恢復到最適溫度，酶的活性也不能恢復。(3)果汁的產生速率與果膠酶的催化速率成正比，故其變化的趨勢與果膠酶活力變化趨勢相同。(4)T0代表酶的最適反應溫度，此溫度時酶活力最高，果汁累積量的增加速率最快，故在B圖中找出增加速率最快的點即為T0。(5)描述圖B所示曲線時要結合圖A所給的信息，注意果汁累積量與酶活力之間的關系。整合二加酶洗衣粉使用時需要注意的問題1.堿性蛋白酶能使蛋白質水解，因此，蛋白質類纖維(羊毛、蠶絲等)織物就不能用加酶洗衣粉來洗滌，以免使纖維受到破壞。2.使用加酶洗衣粉時，必須注意洗滌用水的溫度。堿性蛋白酶在35～50℃時活性最強，在低溫下或60℃以上就會失效。3.加酶洗衣粉也不宜長期存放，存放時間過長會導致酶活力降低。4.加酶洗衣粉不宜與三聚磷酸鹽共存，否則酶的活性將會喪失。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，而使人患過敏性皮炎、濕疹等，因此，應避免與這類洗衣粉長時間接觸。例2為了進一步增強洗衣粉對血漬、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。請回答有關問題：(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、。堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質水解成可溶性的。(2)下表為加酶洗衣粉包裝袋上的產品說明，根據(jù)你所學習的有關知識，解釋注意事項③的原因：。注意事項①請將本品置于陰涼、干燥處，避熱、避濕、避光。②不慎濺入眼中，立即用水沖洗。③水溫以30～50℃為宜，切忌用60℃以上的熱水。答案(1)(堿性)脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶小分子的肽(氨基酸)(2)酶的催化受溫度影響，30～50℃是洗衣粉中酶的適宜溫度范圍整合三從酶到固定化酶的發(fā)展過程例3酶制劑、固定化酶已經廣泛地應用于各個領域，下列有關敘述錯誤的是()A.90℃高溫會使TaqDNA聚合酶失去催化活性B.制備固定化酶的方法主要有包埋法、交聯(lián)法和吸附法等C.固定化酶固定時可能會造成酶的損傷而影響活性D.與游離酶相比，固定化酶與底物和產物容易分離答案A解析TaqDNA聚合酶是一種用于PCR技術的耐高溫的酶，90℃的高溫不會讓該酶失活。熱點考題集訓1.果膠酶在果汁生產中發(fā)揮重要作用，下列說法正確的是()A.果膠酶只存在于植物中B.果膠易溶于水，而不溶于乙醇C.果膠酶和纖維素酶均能分解果膠D.果膠酶和纖維素酶一起使用可以除去植物細胞壁答案D解析果膠酶廣泛存在于植物和微生物中。果膠不溶于水，不溶于乙醇。酶具有專一性，因此只有果膠酶才能分解果膠。植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，因此使用果膠酶和纖維素酶，可以除去植物細胞壁。2.下列關于探究果膠酶最適用量的實驗，敘述錯誤的是()A.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B.調節(jié)pH，使各組中的pH相同而且處于適宜狀態(tài)C.用玻璃棒攪拌加酶的果泥，攪拌時間可以不同D.在相同且適宜溫度條件下進行實驗答案C解析由于要探究果膠酶最適用量，故可配制不同濃度的果膠酶溶液，并在各組中加入等量的溶液，A項正確；該實驗中pH為無關變量，故應保持各組中的pH相同而且處于適宜狀態(tài)，B項正確；用玻璃棒攪拌加酶的果泥和溫度都為無關變量，因此攪拌時間必須相同，溫度應相同且適宜，C項錯誤、D項正確。3.下列進行探究溫度對酶活力的影響的實驗中，不正確的是()A.實驗的自變量是溫度B.無關變量有pH、底物濃度、酶濃度、反應時間等C.通過測定濾出的果汁的體積來判斷果膠酶的最適溫度D.溫度過低時，酶空間結構改變，果膠酶活力變小，但是不會失活答案D解析溫度過低時，酶的空間結構正常，但酶活力變小。4.為了使牛仔褲呈現(xiàn)“穿舊”效果，在工業(yè)洗衣機中用酶洗代替?zhèn)鹘y(tǒng)的浮石擦洗，是目前重要的生產手段(工藝流程如圖)。下列敘述中錯誤的是()A.纖維素酶在仿舊中的作用機理與其在洗衣粉中去污的機理相似B.在上述工藝中，為重復使用纖維素酶，最好選用適當?shù)陌駝┕潭ɑ窩.在上述工藝中，通過調節(jié)溫度、酸堿度、處理時間可控制仿舊顏色的深淺D.纖維素酶催化葡萄糖殘基之間的糖苷鍵水解分解纖維素答案B解析在仿舊和去污中，纖維素酶均作用于衣物，二者作用機理相似，A正確；由于纖維素酶較小，不能用包埋法固定化酶，B錯誤；改變溫度、酸堿度和處理時間會影響酶作用的結果，控制仿舊顏色的深淺，C正確；纖維素酶催化葡萄糖殘基之間的糖苷鍵水解分解纖維素，D正確。

5.下圖是圍繞加酶洗衣粉洗滌效果進行的研究結果。下列有關敘述，不正確的是()A.本研究的自變量有溫度和洗衣粉是否加酶B.本研究的因變量可能是污漬殘留量C.兩類洗衣粉的最佳使用溫度都為t1D.溫度超過t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活答案C解析根據(jù)實驗目的人為改變的變量是自變量，隨著自變量的變化而變化的變量是因變量。加入的洗衣粉不同，溫度不同，都會造成洗滌效果的差異，故A正確；可用污漬的殘留量來表示洗滌效果，故B正確；若縱坐標表示污漬殘留量，則加酶洗衣粉的最適溫度為t1，普通洗衣粉的最佳使用溫度為t2，故C錯誤；溫度過高，酶的活性降低甚至失活，故D正確。6.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.補充體內糖類物質的供應B.防止胃液的消化作用C.經唾液消化后即可迅速起作用D.使其中各種酶緩慢地釋放答案B7.某校學生嘗試用瓊脂作載體，用包埋法固定α-淀粉酶來探究固定化酶的催化效果。實驗結果見表(假設加入試管中的固定化淀粉酶量與普通α-淀粉酶量相同)。實驗表明l號試管中淀粉未被水解，你認為最可能的原因是()比較項目1號試管2號試管固定化淀粉酶√普通α-淀粉酶√淀粉溶液√√60℃保溫5分鐘，取出冷卻至室溫，滴加碘液現(xiàn)象變藍不變藍A.實驗中的溫度過高，導致固定化淀粉酶失去活性B.淀粉是大分子物質，難以通過瓊脂與淀粉酶接觸C.水浴保溫時間過短，固定化淀粉酶未將淀粉水解D.實驗程序出現(xiàn)錯誤，試管中應先加入碘液后保溫答案B解析由于固定化酶是用包埋法固定的，而淀粉是大分子物質，它不能通過瓊脂與酶充分接觸，導致淀粉不能被水解而遇碘液呈現(xiàn)藍色。8.固定化脂肪酶的方法一般是：將酶液和一定濃度的海藻酸鈉溶液混合后，用注射器滴到一定濃度CaCl2溶液中，25℃靜置固化2h，過濾洗滌，再加入到戊二醛溶液中25℃交聯(lián)2h，過濾、洗滌和干燥后就可得到顆粒狀固定化脂肪酶。興趣小組對固定化酶的性質和其最佳固定條件進行了探究。下圖顯示的是部分研究結果(注：縱坐標為酶活力包括酶活性和酶的數(shù)量，a為游離酶，b為固定化脂肪酶)，下列分析正確的是()A.在溫度或pH變化時，與游離酶相比固定化酶具有的缺點是穩(wěn)定性較低B.本資料中固定化脂肪酶使用的方法有吸附法、包埋法和交聯(lián)法C.氯化鈣的量太少時酶活力較低原因可能是包埋不完全，包埋在內部的部分酶會流失D.海藻酸鈉濃度較高時，酶活力較低原因可能是形成的凝膠孔徑較大，影響酶與底物的結合答案C解析前兩圖可以看出，在溫度或pH變化時，與游離酶相比固定化酶具有的優(yōu)點是穩(wěn)定性較高；此酶應用了包埋法和交聯(lián)法兩種方法相結合，但沒有應用吸附法；氯化鈣的作用是使凝膠珠穩(wěn)固聚沉；海藻酸鈉濃度較高時，形成的凝膠孔徑較小。9.某生物課外活動小組發(fā)現(xiàn)，新鮮水果比放置一段時間的水果硬。他們根據(jù)所學知識，認為可能的原因是放置一段時間的水果果膠酶含量高，而果膠酶能將細胞壁分解，使水果細胞相互分離，導致水果變軟。為探究上述假設是否正確，他們進行了如下探究：(1)實驗原理：。(2)實驗假設：。(3)實驗步驟：①分別將等量的去皮后的新鮮蘋果和放置一段時間的蘋果切成小塊，放在榨汁機中，制成果泥。②分別用濾紙或5層紗布過濾，收集濾液(條件相同)。③。(4)實驗結論：。(5)根據(jù)此實驗，能否得出水果放置時間越長，營養(yǎng)價值越高的結果？為什么？。答案(1)果膠酶能將胞間層的果膠分解，使細胞分散，水果變軟(2)放置一段時間的水果中果膠酶含量高(3)③觀察比較濾液的體積和澄清度(4)放置一段時間后的水果中，果膠酶含量比新鮮水果高(5)不能。因為水果放置時間過久，維生素C會大量損耗解析水果變軟是細胞壁的支持作用減弱，因此其原理應從細胞壁的成分變化入手來回答。實驗假設是未得到證實的結論，可假設放置一段時間的水果中果膠酶含量高。實驗步驟中在將兩種不同蘋果的蘋果泥濾液(果汁)分別收集好后，可通過比較濾液的體積和澄清度來判斷果膠酶的含量，得到的果汁體積多、澄清度高的濾液中果膠酶含量較多。10