优化探究（新课标）高考生物一轮复习 专题3 酶的研究与应用随堂训练 新人教版选修1.doc

专题3 酶的研究与应用题组、酶的研究与应用1(2014年高考江苏卷)下列关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是()a高温易使酶失活，因此冷水洗涤去污效果应该比温水好b洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用c在ph低于7.0的自来水中，碱性蛋白酶依然能起作用d洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用解析：酶具有最适温度，温度升高或降低都会降低酶活性，所以冷水洗涤去污效果一般没有温水好，a错误；洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的抑制作用，b错误；加酶洗衣粉冲的酶是经过特殊处理的，能耐酸、耐碱，可忍受表面活性和剂和较高温度，c正确；洗衣粉中的酶是用于去除衣物上的相应污垢，而不是分解溶于水里的污渍，d错误。答案：c2(2013年高考江苏卷)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：本题考查固定化酶和固定化细胞的相关知识。可用包埋法制备固定化酵母细胞；有些反应产物可与相应酶结合，进而影响固定化酶的活性；葡萄糖异构酶固定前后专一性不变；固定化细胞固定的是一系列酶，催化一系列反应，不能催化各种反应底物的一系列反应。答案：a3(2012年高考江苏卷)下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，合理的是 ()a先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度b实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度c相同ph时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉d衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果解析：本题考查探究加酶洗衣粉的洗涤效果实验的基本知识。本实验的自变量是洗衣粉的种类，因变量是洗涤效果，无关变量有温度、ph、衣物质地(因为酶具有专一性)、洗衣粉的用量等，探究实验中除自变量外应给予相同且适宜的其他条件，才能排除无关变量对实验结果的干扰，根据上述分析，符合题意的是b项，热水溶解洗衣粉可能使酶失活，只有适宜ph条件时加酶洗衣粉才有好的洗涤效果，故a、c、d项均不符合题意。答案：b4(2013年高考海南卷)根据相关知识，回答胡萝卜素提取和酶应用方面的问题：(1)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，通常在萃取前要将胡萝卜粉碎和_，以提高萃取效率；水蒸气蒸馏法_(填“适合”或“不适合”)胡萝卜素的提取，原因是_；鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时，通常可采用_法，并以_样品作为对照。(2)若要提高衣物上血渍的去除效果，可在洗衣粉中加入_酶，因为该酶能将血红蛋白水解成可溶性的_或_；若要提高衣物上油渍的去除效果，洗衣粉中可添加_酶；使用加酶洗衣粉时，水温过低或过高时洗涤效果不好的原因分别是_。解析：(1)用萃取法提取胡萝卜素时，为提高萃取效率，通常在萃取前要将胡萝卜素粉碎和干燥。胡萝卜素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出，故不可用水蒸气蒸馏法提取。鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时，常采用纸层析法，并以标准的胡萝卜素样品作为对照。(2)血渍中含有较多蛋白质，为快速去除血渍，可使用添加蛋白酶的洗衣粉。若要提高衣物上的油渍的去除效果，可使用添加脂肪酶的洗衣粉。由于酶具有温和性，低温、高温都会影响酶的活性，故使用加酶洗衣粉时，最好使用温水。答案：(1)干燥不适合水蒸气蒸馏法适用于分离挥发性物质，而胡萝卜素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出纸层析标准的胡萝卜素(2)碱性蛋白(或蛋白)氨基酸小分子肽脂肪水温过低时酶活性较低，水温过高会使酶变性失活5(2012年高考广东卷)食品种类多，酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产中应用范围较广的蛋白酶，查阅相关文献，得知：(1)ph对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图可知，_更适宜作为食品添加剂，理由是_。蛋白酶的活力可用_的量来表示。(2)该蛋白酶的提取工艺流程如下：兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液ph进行了探究实验。结果显示，酶保护剂浓度在0.020.06 mol/l范围内，酶活力较高；提取液ph在6.08.0范围内，酶活力较高。他们认为，要进一步提高粗酶制剂的酶活力，以达到最佳提取效果，还需对酶保护剂浓度和提取液ph进行优化，并确定以此为探究课题。请拟定该课题名称，设计实验结果记录表。解析：(1)通过分析ph对三种蛋白酶的影响可知，在ph为49范围内木瓜蛋白酶的活力较高且维持稳定，所以木瓜蛋白酶更适宜作为食品添加剂，酶的活力常用单位时间内反应物的消耗量或生成物的产生量来表示。(2)根据题意知，由于酶保护剂浓度和提取液ph都会影响酶的活力，所以为进一步提高粗酶制剂的酶活力，应该通过实验探究酶活力最高时酶保护剂浓度及提取液ph的大小。该实验的自变量是酶保护剂浓度及提取液ph的大小，因变量是酶活力，据此绘制出相关表格即可。答案：(1)木瓜蛋白酶在ph49范围内，木瓜蛋白酶的活力高、稳定单位时间内产物增加(单位时间内反应底物减少)(2)课题名称：探究酶保护剂浓度和提取液ph对木瓜蛋白酶提取效果的影响实验结果记录表酶活力(单位：v)一、选择题1下列有关酶的叙述，错误的是()a果胶酶是一类酶的总称，探究果胶酶的最适温度时，需将底物和酶分别在同等温度下处理后再混合b低温和高温对酶活性的影响是相同的，而过酸、过碱对酶活性的影响是不同的c探究果胶酶的最适温度和最适ph实验中应严格控制酶作用时间d解旋酶作用于碱基对间的氢键解析：本题考查影响酶最适条件的因素等知识。低温使酶的活性降到很低，但不会破坏酶分子的空间结构，高温会破坏酶分子的空间结构，使酶失去活性；过酸、过碱都会使酶分子的空间结构破坏而失去活性。答案：b2某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质，下列叙述正确的是()a该蛋白酶分子结构中至少含有129个氨基和129个羧基b该蛋白酶溶液与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应c利用透析法纯化该蛋白酶时，应以蒸馏水作为透析液d用含该蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好解析：该蛋白质分子中至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基；该蛋白酶属于蛋白质，与双缩脲试剂作用，产生紫色反应；利用透析法纯化该蛋白酶时，应以磷酸缓冲液作为透析液；蛋白酶催化水解蛋白质，而油渍属于脂质，该蛋白酶无法去除油渍，用含该蛋白酶的洗衣粉去除血渍、奶渍时，效果比其他类型加酶洗衣粉好。答案：b二、非选择题3下图为制备固定化酵母细胞用于葡萄酒生产的流程图。(1)本实验采用的包埋法，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是_。实验过程中用cacl2溶液处理的目的是_。(2)在利用葡萄酒制作葡萄醋时，除控制好温度等条件外，还要注意控制气体条件，因为醋酸菌是_(填“好氧”、“厌氧”或“兼性厌氧”)型细菌。(3)为筛选出能高效利用淀粉的转基因酿酒酵母菌，将该工程菌接种在_的固体平板培养基上，培养一定时间后，加入碘液，选择_的菌落进一步纯化培养。解析：(1)酶分子很小，容易从包埋材料中漏出，因此固定化酶的制作一般不使用包埋法。ca2与海藻酸钠反应形成不溶于水的海藻酸钙凝胶，故制备固定化酵母细胞时常用cacl2溶液处理。(2)醋酸菌是好氧型细菌，在利用醋酸菌制作葡萄醋时，除控制好温度等条件外，还要注意控制气体条件。(3)利用淀粉作为唯一碳源的固体平板培养基可以筛选出能高效利用淀粉的转基因酿酒酵母菌，筛选时，加入碘液，能分解淀粉的细菌处会出现透明圈，其他部分则呈蓝色。答案：(1)酶分子很小，容易从包埋材料中漏出ca2与海藻酸钠反应形成不溶于水的海藻酸钙凝胶(2)好氧(3)淀粉作为唯一碳源透明圈大4在20世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到了70年代又发明了固定化酶与固定化细胞技术。(1)在实际生产中，固定化酶技术的优点是_。与固定化酶技术相比，固定化细胞技术固定的是_。(2)制备固定化酵母细胞，常用的包埋材料是_，使用的是下图中方法_(填号码及名称)。(3)制作固定化酵母细胞时，充分混合均匀的酵母细胞溶液可在饱和_溶液中形成凝胶珠。部分同学实验制得的凝胶珠不是圆形或椭圆形，其主要原因是_。解析：将酶固定化后，能使酶在催化反应之后并不进入产物溶液，可反复使用；将细胞固定化后，即可以将一种细胞内的多种酶同时进行固定；海藻酸钠不能参与化学反应，在高温时容易溶化，温度降低时又可以形成多孔性固体颗粒，是包埋酵母菌的好材料；图示为共价键(化学)结合法、为吸附法、为包埋法；凝胶珠是用高温下溶化的海藻酸钠与酵母菌混合后在cacl2溶液中形成的，若海藻酸钠浓度过高或制凝胶珠时离液面太近，可能形成片状或长条形而不是圆形的凝胶珠。答案：(1)酶既能与反应物接触，又容易与产物分离，固定在载体上的酶能反复使用多酶系统(一系列、多种酶)(2)海藻酸钠包埋法(3)cacl2海藻酸钠浓度过高(或针筒离液面过近，高度不够)5为探究nacl和cuso4对唾液淀粉酶活性的影响，某同学进行了实验，实验步骤和结果见表。请回答：试管编号实验步骤12341%nacl溶液(ml)11%cuso4溶液(ml)11%na2so4溶液(ml)1蒸馏水(ml)1ph6.8缓冲液(ml)11111%淀粉溶液(ml)1111唾液淀粉酶溶液(ml)1111取出试管放入37 恒温水浴保温适宜时间各试管，加入1%碘溶液0.1 ml观察结果无色深蓝色浅蓝色(1)实验中加入缓冲液的作用是_。(2)分析实验结果可知：对酶活性有影响的离子是_，其中对酶活性有抑制作用的离子是_，对酶活性有促进作用的离子是_。(3)该实验中设置4号试管的目的是_；设置3号试管的目的是_。(4)上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测，14号试管中的颜色依次是 _、_、_、_。根据上述实验结果，在操作过程中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是_。解析：本题考查影响酶活性的因素以及还原性糖的鉴定。(1)酶的催化作用需要一定的条件，加入缓冲液能够始终维持反应过程中ph的稳定。(2)本实验中，加入蒸馏水的试管4是对照组；试管3和对照组有相同的实验结果，可见na和so对酶活性没有影响；由试管1和试管3对照可知，cl对酶活性有促进作用；由试管2和试管3对照可知，cu2对酶活性有抑制作用。(3)设置3号试管的目的是使na和so分别与1号试管和2号试管进行对照，确认na和so是否会对酶的活性产生影响。(4)斐林试剂在水浴加热的条件下能够与还原性糖反应形成砖红色沉淀，淀粉被淀粉酶水解形成的还原性糖的多少决定了砖红色沉淀颜色的深浅。由于斐林试剂中含有cu2，在保温之前加入会对酶活性产生影响。答案：(1)维持反应液中ph的稳定(2)cl和cu2cu2cl(3)对照确定na和so对唾液淀粉酶催化活性是否有影响(4)深砖红色无砖红色(或蓝色)浅砖红色浅砖红色斐林试剂中有cu2，其可抑制唾液淀粉酶的活性6为了探究啤酒酵母固定化的最佳条件，科研人员研究了氯化钙浓度对固定化酵母发酵性能的影响，结果如下图。请回答：(1)与利用游离酵母生产啤酒相比，利用固定化酵母的优点有_。(2)本实验结果表明，随氯化钙浓度的增大，凝胶珠机械强度增大，完整率_。(3)结合发酵性能分析，制备凝胶珠适宜的氯化钙浓度为_。当氯化钙浓度过高时，发酵液中的糖度升高，酒精度下降，发酵受到影响，原因是_。(4)用海藻酸钠作为载体包埋酵母细胞，溶解海藻酸钠时最好采用_的方法，以防发生焦糊。溶化好的海藻酸钠溶液应_后，再与已活化的酵母细胞充分混合。若海藻酸钠浓度过低，会导致_，固定效果大大降低。解析：(2)由曲线知，随着氯化钙浓度的增大，凝胶珠的完整率增加。(3)氯化钙浓度为2.0 mol/l时，发酵产生的酒精度最高；当氯化钙浓度过高时会使凝胶珠机械强度过大，影响凝胶珠的通透性从而影响糖进入颗粒内部。(4)为防止发生焦糊，溶解海藻酸钠时最好采用小火或间断加热的方法；为保护活化的酵母细胞的活性，溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却到室温后再与酵母细胞混合。答案：(1)可多次使用、便于产物分离、提高产品质量等(2)增加(3)2.0 mol/l凝胶珠机械强度过大，通透性降低，影响糖进入颗粒内部(4)小火或间断加热冷却至室温酵母细胞从颗粒中漏出成分：含碱性蛋白酶等。用法：洗涤前先将衣物浸于洗衣粉溶液内一段时间，使用温水效果更佳。注意：切勿用于丝质及羊毛衣料。7某化工厂生产的一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有如下说明。某研究性学习小组为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，设计了如下装置进行实验，并将结果用下列曲线图a、b表示。请回答以下各题：(1)由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适宜温度为_。(2)在0 和75 时，酶的催化效率基本都为零。但当温度再度回到45 时，后者酶的催化能力已不能恢复，这是因为_。(3)在实验过程中可通过直接测定_(指标)来表示该洗衣粉中酶的催化效率。(4)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某洗涤公司为降低生产成本研制了一种能多次重复使用加酶洗衣粉的设备，他们将酶固定在不溶于水的尼龙载体上，洗涤完衣物后，经过简单处理，这些酶还可以多次重复利用，这种方法制成的酶叫_。解析：由a图看出该加酶洗衣粉在45 时催化效率最高。高温条件下酶的结构会发生不可逆的破坏，即使再回到最适温度，酶的活性也不能恢复。胶片上的蛋白膜存在时间的长短反映了酶的催化效率。将酶固定在不溶于水的尼龙载体上，使酶多次重复利用，这种方法制成的酶叫固定化酶。答案：(1)45 (2)高温条件下酶的结构已遭破坏(或酶的活性已丧失)(3)胶片上的蛋白膜存在时间的长短(或其他合理答案)(4)固定化酶8加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题：(1)由图推知，该实验的目的是_。50 时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是_。(2)下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的实验记录，请据表回答：脸盆编号洗涤物(等量)洗涤温度洗衣粉(等量)水量洗净所需时间1油污布45 加酶2 l4 min2油污布45 普通2 l7 min3油污布5 加酶2 l9 min4油污布5 普通