湖北省鄂州市高考生物总复习 4.1 果胶酶在果汁生产中的作用 4.2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 4.3 酵母细胞的固定化学案 选修1.doc

4.1 果胶酶在果汁生产中的作用一、果胶与果胶酶的作用：1.果胶 ：是植物 及 的主要组成成分之一，由 聚合而成的一种高分子化合物，不溶于 。2果胶酶：（1）果胶酶的作用是分解 变成可溶性的 。 （2）果胶酶不是特指某一种酶，而是分解 的一类酶的总称，包括 酶、 酶和 酶等；果胶酶的化学本质是蛋白质，也能被蛋白酶水解掉； （3）果胶酶具有酶的通性：只改变反应 ，不改变反应的平衡点。 二、酶的活性与影响酶活性的因素：1酶的活性是指酶 一定化学反应的能力，其高低用一定条件下酶所催化的某一化学反应的 来表示。酶反应速度用 内， 中反应物的_或产物的 表示。2影响酶活性的因素常提的是 、 和酶的抑制剂等。3. 探究温度和ph对酶活性的影响及探究果胶酶用量的两个实验都要注意实验的基本原则： 原则和 原则。四、实验设计1.探究温度和ph对果胶酶活性的影响：该实验的自变量 或 ，因变量是 ，检测因变量是通过测定果汁的 或 来实现的。在探究温度或ph对酶活性的影响时，（需要、不需要）设置对照组，如何设置？_。2.探究果胶酶的用量（1）该实验的自变量是 ，除此之外，影响果汁产生的因素还有 、ph、 、苹果泥等无关变量。实验中，为使果胶酶能够充分地催化反应，应用玻璃棒_。（2）判断的思路是：如果随着酶的用量增加，过滤到果汁的体积也增加，说明 ，如果当酶的用量增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改变，说明 。4.2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果基础知识1加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类： 、 、 和 。其中，应用最广泛、效果最明显的是 和 。碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子 水解成可溶性的 或小分子的 ，使污迹从衣物上脱落。同样道理，其他酶也是将大分子物质分解为 物质，从而使洗衣粉具有更好的去污能力。2、使用加酶洗衣粉时，影响酶活性的因素有 、 、 等，为此，科学家通过 生产出了特殊的酶，并制成酶制剂，解决了这个问题。3、加酶洗衣粉可以降低 和 的用量，使洗涤剂朝 的方向发展，减少对环境的污染。4.3 酵母细胞的固定化课题背景1、问题：酶对环境条件敏感，易失活；溶液中的酶很难回收，不能再次利用，提高了生产成本；反应后的酶会混合在产物中，如不除去，会影响产品质量。设想：将酶固定在 的 上。优点：使酶既能与反应物 ，又能与产物 ，同时，固定在载体上的酶还可以 。2、问题：一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都是通过一系列的酶促反应才能得到的。设想：将合成酶的 直接固定。优点：成本 ，操作 。一、基础知识（一）固定化酶的应用实例1、高果糖浆是指 含量为 左右的糖浆，能将葡萄糖转化为果糖的酶是 。2、使用固定化酶技术，将这种酶固定在一种 的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分布着许多 的筛板。酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反应溶液却可以自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的 注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与 接触，转化成果糖，从反应柱的 流出。反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。（二）固定化细胞技术1、固定化酶和固定化细胞是利用 或 方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括 、 和 。2、一般来说，酶更适合采用 和 固定，而细胞多采用 固定化。这是因为细胞体积比酶分子的体积大；体积大的细胞难以被 或 ，而个小的酶容易从包埋材料中 。3、包埋法法固定化细胞，即将微生物细胞 包埋在不溶于水的 的载体中。二、实验操作（一）制备固定化酵母细胞1酵母细胞的活化：活化就是处于 状态的微生物重新恢复正常的生活状态。2配制物质的量的浓度为0.05mol/l的cacl2溶液3配制海藻酸钠溶液：加热溶化海藻酸钠时要注意 加热， 几次，并不断 ，直到海藻酸钠 为止。如果加热太快，海藻酸钠会发生 。4海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合：将海藻酸钠溶液冷却至 ，加入已活化的海藻酸钠溶液，进行充分搅拌，使其混合 ，在转移至 。5.固定化酵母细胞：以_速度缓慢将注射器中的溶液滴加到配制好的_溶液中，液滴在_溶液中形成凝胶珠，将凝胶珠在_溶液中浸泡_min，以形成稳定结构。（二）用固定化酵母细胞发酵1将固定好的酵母细胞（凝胶珠）用 冲洗2-3次。2将10%葡萄糖溶液转移至锥形瓶中，加入固定好的酵母细胞，置于 下发酵。三、结果分析与评价（一）观察凝胶珠的颜色和形状如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠浓度浓度 ，该种凝胶珠包埋的酵母细胞数目 ，影响实验效果；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠浓度浓度 ，制作失败，需要再作尝试。（二）观察发酵的葡萄糖溶液利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多 ，同时会闻到 。四、课题延伸：工业生产中，细胞的固定化技术是在 的条件下进行的。4.11. 蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶 纤维素酶 碱性蛋白酶 碱性脂肪酶 蛋白质 氨基酸 肽 小分子物质2.温度 酸碱度 表面活性剂 3. 表面活性剂 三聚磷酸钠 低磷无磷 4.21、不溶于水 载体 接触 分离 反复利用2、细胞 更低 更容易一、（一）1、果糖 42% 葡萄糖异构酶 2、颗粒状 小孔 上端 固定化葡萄糖异构酶 下端 （二）1、物理 化学 包埋法 化学结合法 物理吸附法 2、化学结合法 物理吸附法 包埋法 吸附 结合