高考历史总复习 专题三 酶的应用课件 新人教版选修1.ppt

专题三酶的应用 选修1 知识点一 酶的应用1 果胶酶在果汁生产中的作用 1 果胶酶的组成及作用果胶酶包括 和果胶酯酶 能使果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸 瓦解和胞间层 多聚半乳糖醛酸酶 果胶分解酶 植物细胞壁 2 酶的活性及影响酶活性的因素 酶的活性 指酶催化一定化学反应的能力 可用来表示 影响酶活性的因素 温度 ph和等条件都会影响酶的活性 2 酶在洗涤等方面的应用 1 加酶洗衣粉和酶制剂加酶洗衣粉是指含有的洗衣粉 常用酶制剂有四类 脂肪酶 和纤维素酶 反应速度 酶的抑制剂 酶制剂 蛋白酶 淀粉酶 2 加酶洗衣粉的去污机理 填表 蛋白质 小分子肽 甘油 脂肪酸 麦芽糖 葡萄糖 纤维 1 果胶酶在果汁生产中的应用 1 探究影响果胶酶活性因素实验的分析 实验原则 遵循单一变量原则 对照原则 严格控制变量 尽量减少无关变量的影响 实验原理 果胶酶活性受温度 ph或酶抑制剂的影响 在最适温度或ph时 其活性最高 果肉的出汁率 果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小成正相关 2 三个实验的变量分析 2 探究加酶洗衣粉的洗涤效果 1 实验变量的控制 2 影响洗涤效果的因素酶制剂的种类 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 3 使用时的注意事项 温度对酶制剂影响较大 温度低 酶的活性受到抑制 不能充分发挥作用 温度高 酶变性失活 温度以40 60 为宜 酶制剂有极强的选择性 应根据不同的污垢选用不同的酶 加酶洗衣粉不宜长期储存 一般储存期为半年 超过一年酶的活性显著下降 酶在强酸 强碱中活性降低以至失活 所以加酶洗衣粉不能与强酸 强碱同用 解析 在探究果胶酶的用量实验中 参照研究温度和ph对酶活性的影响实验 采用梯度测定法 只是将原实验中的ph梯度和温度梯度改成酶的用量梯度而已 基本实验思路不变 即a正确 植物 霉菌 酵母菌和细菌在其生活过程中 都会发生分解果胶的过程 因此 它们都可产生果胶酶 故b正确 在制作果汁过程中 由于果胶 纤维素的存在 影响榨出的果汁量及果汁的透明度 加入纤维素酶和果胶酶后 果汁榨出量及透明度均有提高 即d正确 在使用梯度测定酶的用量及活性时 可以通过榨出的苹果汁的体积大小来判断 因此c错误 答案 c 2 下列对 探究某种加酶洗衣粉使用的最适温度 的说法 最合理的是 a 加酶洗衣粉在30 的水中洗涤效果不如45 时好 说明45 为最适温度b 在不同温度的水中 加入相同的污物及不等量的洗衣粉 看哪种效果好 c 取一系列不同温度 其他条件相同的水 加入等量相同的污物及等量相同的加酶洗衣粉 看哪一个温度下洗衣粉的洗涤效果最好d 将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37 的水中洗涤同样的污物 发现加酶洗衣粉效果好 说明加酶洗衣粉的最适温度为37 解析 要探究加酶洗衣粉的最佳洗涤温度 需要设计具有温度梯度的变量 自变量只能有温度一个 洗衣粉的用量 种类等都属于无关变量 而无关变量的控制要相同且适宜 答案 c 知识点二 酶的固定化技术 固定化酶反应柱 酶固定在一种载体上 再将这些酶颗粒装到柱内 柱子底端装上分布着许多小孔的 酶颗粒无法通过小孔 而反应溶液却能自由出入 生产过程 将葡萄糖溶液从反应柱的注入 使葡萄糖溶液流过反应柱 与固定化葡萄糖异构酶接触 转化成果糖 从反应柱流出 反应柱优点 能连续使用半年 大大降低了 提高了果糖的产量和质量 颗粒状 筛板 上端 下端 生产成本 2 固定化细胞技术 1 概念 固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术 2 方法 包埋法 将酶或细胞包埋在的细微网格里 化学结合法 将酶分子或细胞相互结合 或将其结合到上 物理吸附法 将酶吸附到载体表面 多孔载体 载体 3 固定化细胞优点 与固定化酶相比 制备成本更低 操作更容易 酶的活性高且稳定 4 应用 固定化酵母细胞发酵 固定化乳糖酶制备乳糖等 1 固定化酶和固定化细胞技术 1 概念 利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术 2 方法及适用对象 一般来讲 酶更适合用化学结合和物理吸附法固定化 而细胞多采用包埋法固定化 这是因为个大的细胞难以被吸附或结合 而个小的酶则易从包埋材料中漏出 2 固定化酶与固定化细胞的比较 3 细胞固定化技术与酶固定化技术相比 所具备的特点是 a 成本更低 操作更容易 不能连续性生产b 成本更高 操作更难 不能连续性生产c 成本更低 操作更容易 能连续性生产d 成本更低 操作更难 能连续性生产解析 固定化细胞操作更容易 对酶活性影响更小 且能更新 容易回收 可连续性生产 成本自然更低 答案 c 4 关于固定化酶技术的说法正确的是 a 固定化酶技术就是固定反应物 将酶依附着载体围绕反应物旋转的技术b 固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应c 固定化酶中的酶无法重复利用d 固定化酶是将酶固定在一定空间的技术 解析 固定化酶是指通过物理或化学的方法 将酶固定在一定空间内的技术 因此 固定化酶技术固定的不是反应物而是酶 被固定的只是一种酶 所以不能催化一系列的酶促反应 但固定的酶可以重复利用 答案 d 2012 广东高考 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 02 0 06mol l范围内 酶活力较高 提取液ph在6 0 8 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 本题主要考查ph等外因对酶活力的影响以及酶活力的实验探究方法 1 通过分析ph对三种蛋白酶的影响可知 在ph为4 9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ph4 9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 u 酶活力测定的一般原理和方法 1 酶活力的含义 酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力 2 酶活力测定的一般原理和方法 酶的活力通常以单位时间内底物的消耗量或者在单位时间内产物的生成量来表示 例如 通过测定单位时间内麦芽糖的生成量来检测淀粉酶的活力 由于麦芽糖与3 5 二硝基水杨酸试剂反应 能生成黄褐色产物 利用分光光度法进行比色 可以测出麦芽糖的生成量 另外 还可以通过测定单位时间内淀粉的消耗量来检测淀粉酶的活力 2012 江苏高考 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 酶的固定方法通常有化学结合和物理吸附 前者可能引起酶分子结构发生改变而改变酶的活性 后者则不会 故a正确 消化酶在消化道中起作用 故b正确 尿糖试纸是用来鉴定尿液中是否含有葡萄糖的 只能利用一次 故c错误 将溶化后的海藻酸钠液冷却至室温 加入已活化的酵母细胞充分搅拌混合均匀后移至注射器中 然后以恒定速度缓慢滴加至cacl2中而形成凝胶珠 再用无菌水冲洗2 3次 所以无菌水冲洗的目的是洗去cacl2和杂菌 故d正确 答案 c 1 通常情况下 酶都是在水溶液中与底物进行反应 因此酶在反应系统中是与底物 产物混合在一起的 反应结束后 即使酶仍具有较高活力 也很难回收 同时给产品进一步纯化带来了困难 2 一般来说 酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定化 而细胞多采用包埋法固定化 这是因为细胞个大 而酶分子很小 个大的细胞难以被吸附或结合 而个小的酶容易从包埋材料中漏出 3 固定化细胞仍能进行正常的生长 繁殖和代谢 可以像游离的细胞一样用于发酵生产 1 2012 江苏高考 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 热水溶解洗衣粉可能使酶失活 只有适宜ph条件中加酶洗衣粉才有好的洗涤效果 故 a c d均不符合题意 答案 b 2 2011 江苏高考 下列有关酶的制备和应用的叙述 正确的是 a 酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶b 透析 电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化c 棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤d 多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层 解析 酸解法不能用于酶的分离与纯化 棉织物可以使用添加纤维素酶的洗衣粉洗涤 纤维素酶虽不能直接去除衣物上的污垢 但能使纤维的结构变得蓬松 从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗涤剂充分接触 使洗涤剂的去污效果更好 多酶片中的胃蛋白酶应位于片剂的最表层 答案 a 3 2010 江苏高考 多选 下图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作 图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图 下列叙述正确的是 a 刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液b 图1中x溶液为cacl2溶液 其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠c 图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触d 图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中解析 刚溶化的海藻酸钠应冷却后再与酵母菌混合 否则温度过高会导致酵母菌死亡 答案 bcd 某研究性学习小组为探究该洗衣粉中酶的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 请回答以下问题 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降为零 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 使用加酶洗衣粉替代含磷洗衣粉 有利于保护环境 这是因为 4 在实际生产中 酶很难回收 不能再次利用 增加了成本 为了节约成本 可采用 技术 最好选用 或 方法进行 解析 探究洗衣粉