高中生物 第三章 酶的应用技术实践章末整合提升同步备课课件 苏教版选修1.ppt

章末整合提升 第三章酶的应用技术实践 知识系统构建 规律方法整合 内容索引 热点考题集训 知识系统构建 包埋法 物理吸附法 淀粉酶 蛋白酶 化学结合法 1 果胶酶是一个多酶复合体系 是所有能够分解果胶的一类酶的总称 包括多聚半乳糖醛酸酶 果胶分解酶和果胶酯酶等2 碱性蛋白酶能将大分子蛋白质水解为可溶性的氨基酸或小分子的肽 所以蛋白质类纤维织物不能用此种加酶洗衣粉洗涤 3 温度 酸碱度和表面活性剂都会影响加酶洗衣粉的洗涤效果 4 固定化酶常采用化学结合法和物理吸附法 而固定化细胞则常采用包埋法 5 配制海藻酸钠溶液浓度过高 则难以形成凝胶珠 若浓度过低 则固定的酵母细胞少 影响实验效果 6 固定化酶和固定化细胞技术既实现了对酶的重复利用 降低了成本 又提高了产品质量 规律方法整合 整合一酶的相关探究实验中的操作提示 1 探究温度对酶活性的影响时 可以选用10 作为温度梯度 设置的具体温度为10 20 30 40 50 和60 等 也可以根据酶的特点 尝试以5 作为温度梯度 2 探究ph对酶活性的影响时 只需将温度梯度改成ph梯度 并选定一个适宜的温度进行水浴加热 反应液中的ph可以通过体积分数为0 1 的氢氧化钠溶液或盐酸进行调节 3 探究酶的用量是建立在探究最适温度和ph对酶活性影响的基础之上的 此时 研究的变量是酶的用量 其他因素都应适宜且保持不变 实验时可以配制不同浓度的酶溶液 也可以只配制一种浓度的酶溶液 然后使用不同的体积即可 需要注意的是 反应液的ph必须相同 否则将影响实验结果的准确性 4 在混合反应物和酶之前 一定要让两者分别达到相应的条件 这样可以避免底物和酶在混合时条件变化而影响实验结果 5 将酶加入反应物后 应不时地用玻璃棒搅拌 使酶能更充分地催化反应 6 探究温度 ph及果胶酶的用量对酶活性的影响实验的归纳总结 例1果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一 果胶酶能够分解果胶 瓦解植物细胞壁和胞间层 在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度 请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题 实验用具和材料 磨浆机 烧杯 试管 量筒 刀片 玻璃棒 漏斗 纱布等 苹果 质量分数为2 的果胶酶溶液 蒸馏水等 课题一 验证果胶酶在果汁生产中的作用实验方法及步骤 1 将苹果洗净去皮 用磨浆机制成苹果泥 加入适量蒸馏水备用 2 取两个100ml洁净的烧杯 编号为1 2 按相应程序进行操作 请把下表中未填写的内容填上 答案 解析 注入果胶酶溶液 2ml 解析依据实验目的确定单一变量是果胶酶的有无 因为是验证性实验 预测的结果应与实验目的相对应 即相同时间内1号烧杯中滤出的果汁体积比2号烧杯中滤出的果汁体积大 且澄清度高 3 取两个大烧杯 同时进行过滤 观察 比较 并记录结果 4 实验结果的预测及结论 如果 则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用 答案 相同时间内滤出的果汁 体积和果汁澄清度 相同时间内l号烧杯中滤出的果汁体积 比2号烧杯中滤出的果汁体积大 且澄清度高 课题二 探究果胶酶催化果胶水解的最适ph本课题实验步骤中 在完成 烧杯中分别加入苹果泥 试管中分别注入果胶酶溶液 编号 编组 之后 有下面两种操作 方法一 将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合 再把混合液的ph分别调至4 5 6 7 8 9 10 方法二 将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的ph分别调至4 5 6 7 8 9 10 再把ph相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合 1 请问上述哪种方法更科学 理由是 答案 解析 方法二 方法二的操作能够确保酶 的反应环境从一开始便达到实验预设的ph 解析方法二是将ph调至预设ph后再把果胶酶溶液和苹果泥相混合 这样能避免在达到预设ph前可能有部分果胶已被果胶酶催化分解 用玻璃棒搅拌可使果胶酶充分地与苹果泥接触来催化反应的进行 2 该实验步骤中也有用玻璃棒搅拌的操作 其目的是使 3 如果用曲线图记录实验结果 在现有的条件下 可用横坐标表示ph 则纵坐标表示 果汁体积 试管体积 根据你对酶特性的了解 下列最可能表示实验结果的曲线是 答案 果胶酶和反应物 充分接触 果汁体积 a 整合二加酶洗衣粉使用时需要注意的问题 1 碱性蛋白酶能使蛋白质水解 因此 蛋白质类纤维 羊毛 蚕丝等 织物就不能用加酶洗衣粉来洗涤 以免使纤维受到破坏 2 使用加酶洗衣粉时 必须注意洗涤用水的温度 碱性蛋白酶在35 50 时活性最强 在低温下或60 以上就会失效 3 加酶洗衣粉也不宜长期存放 存放时间过长会导致酶活力降低 4 加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存 否则酶的活性将会丧失 5 添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质 而使人患过敏性皮炎 湿疹等 因此 应避免与这类洗衣粉长时间接触 例2为了进一步增强洗衣粉对血渍 奶渍 油污 土豆泥等衣物上常见污垢的去除能力 洗衣粉中常常会添加各种酶类 请回答有关问题 1 根据衣物上常见的污垢 加酶洗衣粉中添加的酶类有碱性蛋白酶 碱性蛋白酶能将血渍 奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的 答案 碱性 脂肪酶 淀粉酶 纤维素酶 小分子的肽 氨基酸 2 下表为加酶洗衣粉包装袋上的产品说明 根据你所学习的有关知识 解释注意事项 的原因 答案 酶的催化受温度影响 30 50 是洗衣粉中 酶的适宜温度范围 整合三从酶到固定化酶再到固定化细胞的发展过程 例3下列对固定化酶和固定化细胞的说法 正确的是a 固定化细胞常用物理吸附法 固定化酶常用包埋法b 固定化细胞技术一次只能固定一种酶c 固定化酶和固定化细胞所固定的酶都可以反复使用 但酶的活性迅速下降d 固定化酶不溶于反应液中 易于回收 可以重复利用 解析某种固定化酶的优势是酶可以反复使用 固定化细胞技术一次能固定多种酶 固定化酶和固定化细胞都能反复使用 酶的活性一段时间后会下降 但并不是迅速下降 答案 解析 热点考题集训 1 在实验规定的条件下 一定量的果胶酶在15分钟内催化30 mol的果胶彻底水解 请问该果胶酶的酶活力为a 0 5iub 2iuc 0 5katd 2kat 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析由于要探究果胶酶最适用量 故可配制不同浓度的果胶酶溶液 并在各组中加入等量的溶液 a项正确 该实验中ph为无关变量 故应保持各组中的ph相同而且处于适宜状态 b项正确 用玻璃棒搅拌加酶的果泥和温度都为无关变量 因此搅拌时间必须相同 温度应相同且适宜 c项错误 d项正确 2 下列关于探究果胶酶最适用量的实验 叙述错误的是a 配制不同浓度的果胶酶溶液 并在各组中加入等量的该溶液b 调节ph 使各组中的ph相同而且处于适宜状态c 用玻璃棒搅拌加酶的果泥 搅拌时间可以不同d 在相同且适宜温度条件下进行实验 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3 下列进行探究温度对酶活性的影响的实验中 不正确的是a 实验的自变量是温度b 无关变量有ph 底物浓度 酶浓度 反应时间等c 通过测定滤出的果汁的体积来判断果胶酶的最适温度d 温度过低时 酶空间结构改变 果胶酶活性变小 但是不会失活 答案 解析 解析温度过低时 酶的空间结构正常 但活性变小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 a 纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似b 在上述工艺中 为重复使用纤维素酶 可选用适当的包埋剂固定化酶c 在上述工艺中 通过调节温度 酸碱度 处理时间可控制仿旧颜色的深浅d 纤维素酶催化葡萄糖残基之间的糖苷键水解分解纤维素 4 为了使牛仔裤呈现 穿旧 效果 在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗 是目前重要的生产手段 工艺流程见下图 下列叙述中错误的是 解析 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析在仿旧和去污中 纤维素酶均作用于衣物 二者作用机理相似 a正确 由于纤维素酶较小 不能用包埋法固定化酶 b错误 改变温度 酸碱度和处理时间会影响酶作用的结果 控制仿旧颜色的深浅 c正确 纤维素酶催化葡萄糖残基之间的糖苷键水解分解纤维素 d正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5 右图是围绕加酶洗衣粉洗涤效果进行的研究结果 下列有关叙述 不正确的是a 本研究的自变量有温度和洗衣粉是否加酶b 本研究的因变量可能是污渍残留量c 两类洗衣粉的最佳使用温度都为t1d 温度超过t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活 解析 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析根据实验目的人为改变的变量是自变量 随着自变量的变化而变化的变量是因变量 加入的洗衣粉不同 温度不同 都会造成洗涤效果的差异 故a正确 可用污渍的残留量来表示洗涤效果 故b正确 若纵坐标表示污渍残留量 则加酶洗衣粉的最适温度为t1 普通洗衣粉的最佳使用温度为t2 故c错误 温度过高 酶的活性降低甚至失活 故d正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6 下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述 错误的是a 固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用b 溶解氧交换受阻是固定化酶应用的重要限制因素c 固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物d 凝胶与被包埋细胞之间不是通过共价键结合 解析 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析a项 固定化酶制作的目的是能够顺利从发酵产物中把酶分离出来 能够使酶反复使用 b项 溶解氧交换受阻会影响细胞呼吸 是固定化细胞应用的重要限制因素 c项 固定化细胞常用于生产能分泌到细胞外的产物 如固定化酵母细胞用于生产酒精 d项 将细胞包埋在多孔载体内部而制成固定化细胞 细胞并不与凝胶通过共价键结合 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7 下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述 正确的是a 可用包埋法制备固定化酵母菌细胞b 反应产物对固定化酶的活性没有影响c 葡萄糖异构酶固定前后专一性不同d 固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应 解析 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析细胞难以被吸附或结合 固定化细胞多采用包埋法 a正确 反应产物积累能影响酶的结构 从而使酶的活性下降 b错误 葡萄糖异构酶在固定前后专一性不变 c错误 固定化细胞固定的是一系列酶 可以催化一系列反应 但不能催化各种反应底物的一系列反应 d错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8 下列关于酶和固定化酵母菌细胞的研究与应用的叙述 错误的是a 从酶的固定方式看 吸附法比化学结合法对酶活性影响小b 作为消化酶使用时 蛋白酶制剂以口服方式给药c 尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶 可以反复使用d 将海藻酸钠凝胶珠用蒸馏水冲洗 目的是洗去cacl2和杂菌 解析 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析酶的固定方式有包埋法 化学结合法和物理吸附法 物理吸附法是利用吸附剂本身的表面张力对附近的分子产生吸附 与化学结合法相比 不会使被吸附物质的性质发生改变 所以吸附法对酶活性影响较小 a正确 消化酶在人体消化道内发挥作用 蛋白酶制剂一般在最外面加上糖衣后通过口服方式给药 b正确 尿糖试纸是一种由葡萄糖氧化酶 过氧化氢酶和某种无色的化合物固定于滤纸上制成的酶试纸 不能反复利用 c错误 制备固定化酵母细胞时 将海藻酸钠凝胶珠用蒸馏水冲洗的目的是洗去cacl2和杂菌 防止凝胶珠硬度过大和杂菌污染 d正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9 某生物课外活动小组发现 新鲜水果比放置一段时间的水果硬 他们根据所学知识 认为可能的原因是放置一段时间的水果果胶酶含量高 而果胶酶能将细胞壁分解 使水果细胞相互分离 导致水果变软 为探究上述假设是否正确 他们进行了如下探究 1 实验原理 2 实验假设 答案 果胶酶能将胞间层的果胶分解 使细胞分散 水果变软 放置一段时间的水果中果胶酶含量高 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析水果变软是细胞壁的支持作用减弱 因此其原理应从细胞壁的成分变化入手来回答 实验假设是未得到证实的结论 可假设放置一段时间的水果中果胶酶含量高 实验步骤中在将两种不同苹果的苹果泥滤液 果汁 分别收集好后 可通过比较滤液的体积和澄清度来判断果胶酶的含量 得到的果汁体积多 澄清度高的滤液中果胶酶含量较多 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3 实验步骤 分别将等量的去皮后的新鲜苹果和放置一段时间的苹果切成小块 放在榨汁机中 制成果泥 分别用滤纸或5层纱布过滤 收集滤液 条件相同 4 实验结论 5 根据此实验 能否得出水果放置时间越长 营养价值越高的结果 为什么 答案 观察比较滤液的体积和澄清度 放置一段时间后的水果中 果胶酶含量比新鲜水果高 不能 因为水果放置时间过久 维生素c会大量损耗 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 某实验小组进行固定化酵母菌细胞的制备 并进行了游离酵母菌和固定化酵母菌发酵产酒酒精度的比较 结果如下表所示 请回答下列问题 产酒酒精度的比较 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 制备固定化酵母菌细胞的实验步骤 酵母菌细胞的活化 配制海藻酸钠溶液 固定化酵母菌细胞 解析制备固定化酵母细胞的实验步骤为 酵母菌细胞的活化 配制cacl2溶液 配制海藻酸钠溶液 海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合 固定化酵母菌细胞 2 影响实验成败的关键步骤 解析该实验的关键是海藻酸钠溶液的配制 如果浓度过低 则制作的凝胶珠颜色过浅 呈