高考生物一轮复习 生物技术实践 4 酶的研究与应用课件 新人教版选修1.ppt

高考总复习 第1轮 生物 生物技术实践 第4讲酶的研究与应用 选修1 高考有我 前程无忧 考点明示 考点1果胶酶在果汁生产中的作用1 果胶酶的组成及作用 1 果胶酶的组成 果胶酶不是一种酶 是包括 和等在内的一类酶的总称 2 果胶酶的作用 分解果胶 瓦解植物的及 2 酶的活性及影响酶活性的因素 1 酶的活性 酶催化一定化学反应的能力 酶活性的高低可以用一定条件下 酶所催化的某一化学反应的来表示 2 影响酶活性的因素 酶的抑制剂等 知识梳理 多聚半乳糖醛酸酶 果胶分解酶 果胶酯酶 细胞壁 胞间层 反应速度 温度 ph 3 果胶酶的应用 提高果汁的 使浑浊的果汁变得 考点2探究加酶洗衣粉的洗涤效果1 洗衣粉中的酶制剂 加酶洗衣粉是指含有的洗衣粉 常用的酶制剂有 和纤维素酶四类 出汁率 澄清 酶制剂 蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶 2 洗涤原理 小分子肽 或氨基酸 考点3固定化酶和固定化细胞1 固定化酶 或细胞 技术 1 概念 固定化酶 或细胞 技术是利用物理或化学方法将固定在一定空间内的技术 2 常用方法 2 酵母菌细胞的固定化 包埋法 实验操作 酵母细胞的活化 配制物质的量浓度为0 05mol l的溶液 配制溶液 海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 固定化酵母细胞 形成 冲洗 发酵 3 固定化酶的应用实例 将葡萄糖异构酶 将葡萄糖转化为果糖 固定在一种颗粒状载体上 再将这些酶颗粒装到反应柱内 柱子底端装有筛板 无法通过筛板上的小孔 可以自由出入 酶 或细胞 包埋法 化学结合法 物理吸附法 cacl2 海藻酸钠 凝胶珠 酶颗粒 反应溶液 1 判断下列有关果胶酶在果汁生产中的作用的叙述的正误 1 果胶酶不特指某种酶 而是分解果胶的一类酶的总称 2 生产果汁时 用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁率 2015 海南卷t30 3 果胶酶可以分解细胞壁的主要成分是纤维素 2 判断下列有关探究加酶洗衣粉的洗涤效果的叙述的正误 4 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 2014 江苏卷t18 d 5 高温易使酶失活 因此冷水洗涤去污效果应该比温水好 2014 江苏卷t18 a 答案 1 2 3 4 5 6 棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤 2011 江苏卷 3 判断下列有关酵母细胞的固定化的叙述的正误 7 固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用 2015 江苏卷t11 a 8 固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物 2015 江苏卷t11 c 9 固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应 2013 江苏卷t6 d 10 将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗 目的是洗去cacl2和杂菌 2012 江苏卷t17 d 答案 6 7 8 9 10 考点1果胶酶在果汁生产中的作用例1 2016 山西模拟 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 在相同且适宜的温度条件下进行实验解析 探究果胶酶最适用量的实验是一个对照实验 必须遵循单一变量原则和等量原则 唯一的变量是果胶酶的用量 其余无关变量如ph 温度 搅拌时间 反应时间都应相同 答案 c 考点突破 提升 探究影响果胶酶活性的因素实验设计原则 单一变量原则 对照性原则 严格控制变量 尽量减少无关变量的影响 实验原理 果胶酶的活性受温度 ph和酶抑制剂的影响 在最适温度或ph时 活性最高 果肉的出汁率 果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小呈正相关 变式1 2016 成都模拟 下列有关果胶酶及与果胶酶实验探究有关的叙述正确的是 a 探究果胶酶的用量时 ph 温度不影响实验结果b 果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶 果胶分解酶和纤维素酶等c 底物浓度一定时 果胶酶的用量越大 滤出的果汁就越多d 可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来定量表示果胶酶的活性解析 探究果胶酶的用量时 ph 温度会影响实验结果 ph 温度要相同且适宜 果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶 果胶分解酶和果胶酯酶等 底物浓度一定时 最终得到的果汁体积相同 只是达到最大体积所需的时间不同 d 果胶酶与纤维素酶的比较 拓展 考点2探究加酶洗衣粉的洗涤效果例2 2014 江苏 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 温度过高酶容易失去活性 但是温度过低酶的活性降低 冷水洗涤去污效果应该比温水差 洗衣粉中的表面活性剂对碱性蛋白酶活性没有促进作用 碱性蛋白酶的最适宜ph是8 9 在ph低于7 0的自来水中 仍然能够起作用 只是与最适宜ph条件下相比 作用较弱 洗衣粉中酶主要是通过使蛋白质等水解成可溶性的小分子的氨基酸或多肽等 使污渍容易从衣物上脱落 答案 c 提升 探究加酶洗衣粉洗涤效果的实验1 判断洗衣粉洗涤效果的方法 在洗涤后比较污物的残留状况 如污物是否已消失 颜色是否变浅 面积是否缩小等 2 探究方法 1 实验变量的控制 遵循单一变量原则 设计好自变量和因变量 控制无关变量对实验的影响 除自变量外 其他条件应相同且适宜 2 设置对照实验 变式2在 探究不同温度条件下加酶洗衣粉的洗涤效果 的实验中 变量控制方法正确的是 a 实验材料的污染程度属于本研究的无关变量 实验过程中不必考虑b 若采用手洗法进行去污操作 需尽可能保证各组的洗涤用力程度 时间等基本相同c 水温属于本研究的变量 实验过程中必须保证各组实验温度相同且恒定d 水的用量和布料的大小是成正比的 实验用的布料越大 水量越多 实验效果就越好解析 根据实验设计的对照原则和单因子变量原则 水温是本研究的自变量 要有温度梯度 各组实验温度不能相同 其他的无关变量要保持适宜且相同 该实验用的布料大小 水量要适中 不是布料越大 水量越多实验效果越好 b 影响洗衣粉洗涤效果的因素影响洗涤效果的可能因素 酶制剂的种类 污物的类型 水温 水量 水质 衣物的质料 衣物的大小 洗衣粉的用量 浸泡时间 洗涤时间等 拓展 考点3固定化酶和固定化细胞例3 2015 江苏 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 固定化酶实现了酶与底物的分离 酶可重复利用 a正确 酶的催化作用不需要氧气 故固定化酶的应用不需要氧气 与溶解氧交换受阻没有关系 b错误 固定化细胞可用于生产分泌到细胞外的产物 如分泌蛋白等 c正确 凝胶与被包埋细胞之间没有化学键 不通过共价键结合 d正确 答案 b 提升 直接使用酶 固定化酶和固定化细胞的比较 变式3下列关于酶和固定化酵母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氧化酶和过氧化氢酶 可以反复使用d 将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗 目的是洗去cacl2和杂菌解析 化学结合法可能影响酶的活性部位而影响反应效果 而吸附法是物理方法 不影响酶的分子结构 a正确 消化酶在消化道内起作用 b正确 尿糖试纸由于使用后不能将反应物和酶分开 因而不能再次使用 c错误 固定化酵母细胞在凝胶珠中 用无菌水冲洗可洗去cacl2和表面的杂菌 d正确 c 酵母菌固定化操作的注意事项 1 酵母细胞的活化 在缺水的状态下 微生物会处于休眠状态 活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态 酵母细胞所需要的活化时间较长 一般需要1h左右 需要提前做好准备 此外 酵母细胞活化时体积会变大 因此活化前应该选择体积足够大的容器 以避免酵母细胞的活化液溢出容器外 2 加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环 涉及实验的成败 一定要按照教材的提示进行操作 海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量 如果海藻酸钠浓度过高 将很难形成凝胶珠 如果浓度过低 形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少 影响实验效果 拓展 3 刚形成的凝胶珠应在cacl2溶液中浸泡一段时间 以便形成稳定的结构 检验凝胶珠的质量是否合格 可以使用下列方法 一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压 如果凝胶珠不容易破裂 没有液体流出 就表明凝胶珠的制作成功 二是在实验桌上用力摔打凝胶珠 如果凝胶珠很容易弹起 也能表明制备的凝胶珠是成功的 误区1将酶活性与酶促反应速度混淆同等条件下酶促反应速度的快慢可以表示酶活性的高低 但酶活性与酶促反应速度仍然是两个完全不同的概念 其影响因素也不完全相同 如酶的浓度 反应物的浓度可以影响反应速度 但不能影响酶的活性 误区2固定化实验中的易错点 1 海藻酸钠溶液的浓度对包埋酵母菌数量的影响 海藻酸钠溶液浓度过高 将很难形成凝胶珠 浓度过低 形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少 走出误区 2 海藻酸钠溶液配制注意事项 海藻酸钠溶化时要用小火或间断加热 避免海藻酸钠发生焦糊 将溶化后的海藻酸钠先冷却至室温 再与酵母细胞混合 避免高温杀死酵母细胞 固定化酵母细胞时 应将海藻酸钠酵母细胞的混合液用注射器缓慢滴加到cacl2溶液中 而不是注射 以免影响凝胶珠的形成 考点1果胶酶在果汁生产中的作用1 在 探究温度对酶活性的影响 实验中 下列说法不正确的是 a 可准备一组烧杯 分别盛有不同温度的水b 将苹果泥和果胶酶直接混合后放在不同温度的烧杯中恒温水浴处理c 不同温度梯度之间可相互对照d 温度过高时 果胶酶会变性失活解析 探究温度对果胶酶活性的影响的实验中 应先将装有苹果泥和果胶酶的试管在不同梯度的恒温水浴中分别保温一段时间 然后再混合 课堂检测 b 2 某同学为探究温度对果胶酶活性的影响 在不同温度下 将等量的果胶酶加入到等量的苹果泥中 在反应同样时间后 再将反应液过滤同样时间 用量筒测定滤出苹果汁的体积 下列曲线图能正确反映实验结果的是 解析 果胶酶在0 时活性较低 但也能催化苹果泥形成果汁 果汁量不为0 随着温度升高果胶酶的活性升高 果汁量增加 当超过最适温度时 果胶酶活性降低 果汁量减少 正确的曲线应是b图所示 b 考点2探究加酶洗衣粉的洗涤效果3 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 a选项先用热水可能会影响酶的活性 所以不妥 只有在适宜ph时使用加酶洗衣粉效果才会好于普通洗衣粉 不同质地的衣物和洗衣粉的用量都会影响实验结果 所以答案选b b 4 2016 山西晋城检测 下列说法正确的是 a 加酶洗衣粉就是将酶直接加到洗衣粉中b 目前常用的酶制剂有四类 蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶 蔗糖酶c 温度 酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性d 普通洗衣粉只是缺少酶 不会污染环境解析 加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂 目前常用的有四类 蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶和纤维素酶 这些酶的活性会受到温度 酸碱度和表面活性剂的影响 普通洗衣粉中含有磷 会引起水体污染 c 考点3固定化酶和固定化细胞5 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 固定化技术包括包埋法 物理吸附法和化学结合法 交联法 由于细胞相对于酶来说更大 难以被吸附或结合 因此多采用包埋法 a正确 某些反应产物可能与酶结合 致使酶的结构产生变化 从而改变酶的催化活性 b错误 固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上 实现酶的反复利用 并提高酶稳定性 酶的各项特性 如高效性 专一性和作用条件的温和性 依然保持 c错误 固定化细胞在多步酶促反应中发挥连续催化作用 但如