2019-2020学年高中生物 第三章 酶的应用技术实践 第一节 酶的制备和应用知能演练轻巧夺冠 苏教版选修1.doc

第一节 酶的制备和应用随堂检测 学生用书p43 知识点一酶的活力测定1实验规定的条件下，现有一定量的植物淀粉酶在20 min内催化淀粉生成了1 mol麦芽糖，则该淀粉酶的酶活力是()a1 iub0.5 iuc0.05 iu d0.005 iu解析：选c。酶活力也称酶的活性，是指酶催化一定化学反应的能力。通常用酶促反应的速率即酶促反应过程中单位时间内底物的减少量或产物的生成量来表示。国际上统一用单位“iu”来度量酶活力，定义1 iu为实验规定的条件下(如温度为25 、最适ph、最适底物浓度时)，每分钟能将1 mol底物转化为产物的酶量或每分钟生成1 mol产物所需的酶量。2下列对酶的活性有关的说法，不准确的是()a酶的活性是由蛋白质结构决定的，不受外界条件的影响b酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力c酶的活性受温度、ph等因素的影响d酶活性高低与反应物浓度无关解析：选a。酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，其高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速率来表示。酶的催化作用受外界条件影响，温度、ph等对酶的催化能力都有较大影响，反应物浓度与酶的活性高低无关。 知识点二果胶和果胶酶3下列说法中正确的是()a果胶酶只存在于植物果实中b果胶溶于水，也溶于乙醇c果胶广泛存在于所有高等植物细胞壁和细胞间隙中d果胶酶能分解果胶和纤维素解析：选c。果胶广泛存在于所有高等植物细胞壁和细胞间隙中；果胶不溶于水和乙醇；酶具有专一性，果胶酶能分解果胶，但不能分解纤维素。4在用果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是()a加大苹果泥用量b加大果胶酶用量c进一步提高温度d用玻璃棒不断地搅拌反应混合物解析：选d。搅拌可以使酶与底物充分接触而提高反应速率，使反应进行得更充分。 知识点三酶制剂的应用5煮练酶是一种生物复合酶，它由淀粉酶、果胶酶、脂肪酶和木质素酶等多种蛋白酶组成，能高效、彻底地分解存在于纤维中的共生物和其他杂质，常用来处理织物，而且处理后织物手感光滑柔软。下列叙述正确的是()a低温下煮练酶的活性降低是因为酶的空间结构遭到了破坏b向煮练酶中加入双缩脲试剂水浴加热后会产生砖红色沉淀c煮练酶中的淀粉酶会将纤维共生物中的淀粉分解成葡萄糖d煮练酶在织物处理上的应用利用了生物酶的专一性和高效性解析：选d。低温条件下酶的活性降低，但是空间结构不变，故a错误；双缩脲试剂能与蛋白质发生紫色反应，反应条件为常温，故b错误；淀粉酶能将淀粉分解成麦芽糖，而不能分解成葡萄糖，故c错误；煮练酶中的各种酶催化分解的底物不同，具有专一性和高效性，故d正确。6现有磨浆机、烧杯、滴管、量筒、玻璃棒、漏斗、纱布、苹果、试管、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水、一定浓度的盐酸和氢氧化钠溶液，下表是某小组利用上述材料进行的有关实验：(“/”表示不加)操作顺序项目烧杯甲乙丙丁1在烧杯中加入苹果泥20 ml20 ml20 ml20 ml续表操作顺序项目烧杯甲乙丙丁22 ml/2 ml2 ml3加入不同的液体2 ml蒸馏水4 ml蒸馏水2 ml盐酸2 ml氢氧化钠4水浴恒温，玻璃棒搅拌15分钟15分钟15分钟15分钟请回答下列问题：(1)磨浆机的作用是_。(2)若要验证果胶酶的作用，应把_两个烧杯同时取出并_，观察并比较_。预期的实验现象与结果是：_。(3)比较烧杯甲、丙、丁可知：_能影响酶的活性。(4)表中处的内容是_。(5)请你设计一张表格，用来记录利用上述材料“探究果胶酶最适用量”的实验结果。解析：(1)实验中磨浆机的作用是制取苹果泥。(2)若要验证果胶酶的作用，应把甲(实验组)与乙(对照组)两个烧杯同时取出并过滤相同时间后，可通过观察并比较果汁的体积与澄清度来判断果胶酶的作用。其实验结果是：加入果胶酶的烧杯甲的果汁的体积多于乙，且比乙澄清。(3)甲、丙、丁的条件差异为ph值不同，因此比较烧杯甲、丙、丁的结果可知：ph值(酸碱度)能影响酶的活性。(4)依据实验条件可推知表中处的内容是：质量分数为2%的果胶酶溶液。(5)设计表格时要注意：表格各栏目内容为组号、加入苹果泥的量(ml)、质量分数为2%的果胶酶溶液量(ml)、所得果汁的体积(ml)。单位可以不用ml，如用滴数表示等，组数也不定。答案：(1)制取苹果泥(2)甲与乙过滤相同时间果汁的体积与澄清度甲果汁的体积多于乙且比乙澄清(3)ph值(酸碱度)(4)质量分数为2%的果胶酶溶液(5)组号、加入苹果泥的量(ml)、质量分数为2%的果胶酶溶液量(ml)、所得果汁的体积(ml)为各栏目内容。(单位可以不用ml，如用滴等，组数也不定)组号12345678910加入苹果泥的量(ml)质量分数为2%的果胶酶溶液量(ml)所得果汁的体积(ml)课时作业 学生用书p83(单独成册)一、选择题1果胶酶常在04 下保存，其原因是()a此温度条件下，酶的活性最高b此温度条件下，酶变性失活c低温可降低酶的活性，但酶不会变性失活d自然条件下，果胶酶常在04 下发生催化作用解析：选c。酶的活性受温度影响。酶发挥其活性都有一个最适温度，但果胶酶的最适温度是4550 ，而不是04 。保存果胶酶时，降低温度，使其活性降低，但酶并不失活，当温度恢复到适宜时，酶的活性又可升高。2在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊，因此应加入果胶酶去除果胶，这体现了酶的()a多样性b高效性c特异性d无法确定解析：选c。只有果胶酶能分解果胶，这体现了酶的特异性。3与普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉能更有效地清除污渍，下列有关叙述错误的是()a水质、水量、水温都会影响加酶洗衣粉的洗涤效果b加酶洗衣粉中主要添加了酸性蛋白酶和酸性纤维素酶c探究加酶洗衣粉的洗涤效果，应选择同一品牌的普通洗衣粉作对照d加酶洗衣粉的使用，减少了磷的排放，降低了环境污染解析：选b。影响酶效果的因素比较多，如温度、水质、酸碱度等，a正确；加酶洗衣粉中主要添加了碱性蛋白酶和碱性脂肪酶，b错误；在研究酶的效果时，选择同一品牌的普通洗衣粉作对照，是保证了实验的单一变量原则，c正确；普通洗衣粉的n、p含量较高，加酶洗衣粉的使用，减少了磷的排放，降低了环境污染，d正确。4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实验温度为无关变量，要在相同的适宜温度条件下进行实验c用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不相同d调节ph，使各组中的ph相同而且处于适宜状态解析：选c。探究果胶酶最适用量的实验，果胶酶量为自变量，通过配制不同浓度的果胶酶溶液控制加入各组的量相同，果胶酶溶液量、实验温度、搅拌时间、ph为无关变量，需要等量适宜控制，a、b、d正确，c错。5下列关于酶的叙述，正确的是()a发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性b口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用c用果胶酶澄清果汁时，温度越低澄清速度越快d洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性解析：选b。a项，发烧时食欲减退是因为消化酶的活性降低而不是唾液淀粉酶失活。b项，正常情况下人体内胰蛋白酶发挥作用的场所是小肠。c项，酶的活性受温度影响，低温时果胶酶的活性降低，不利于果胶酶发挥作用。d项，加酶洗衣粉中含有碱性蛋白酶，加白醋会降低碱性蛋白酶的活性。6下列为探究某种加酶洗衣粉所需要的最适温度的实验方案，正确的是()a取一系列温度不同、其他条件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一个温度中洗涤的效果最好b在不同温度的水中，加入不等量洗衣粉，看哪个温度下的效果好c将加酶洗衣粉加入30 水中不如加入45 的水中洗涤效果好，说明45 为最适温度d将加酶洗衣粉和普通洗衣粉分别加入37 的水中洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉的效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37 解析：选a。根据实验目的，应将温度确定为该实验的自变量，b、d两个选项的变量处理不合理。在30 水中不如45 的水中洗涤效果好，只能说明该酶更适于在45 的水中发挥作用，但无法确定酶的最适温度。7如表是某种洗衣粉的成分及用法说明，下列对资料信息理解不正确的是()成分：蛋白酶0.2% 清洁剂15%用法：洗涤前先将衣服浸于溶有洗衣粉的水中数小时，使用温水效果更佳，切勿用60 以上的水洗涤。a.这种洗衣粉可以清除衣服上的奶渍b这种洗衣粉可除去衣料上的各种污渍c该蛋白酶在60 以上将会失去活性d这种洗衣粉不能用于洗涤真丝织物解析：选b。奶渍的主要成分是蛋白质，因此用含蛋白酶的洗衣粉可以除去衣服上的奶渍，故a正确；根据酶的专一性所以该洗衣粉不能除去各种污渍，故b错误；根据题干信息“切勿用60 以上的水洗涤”可推知该蛋白酶在60 以上将会失去活性，故c正确；真丝织物的主要成分是蛋白质，会被蛋白酶破坏，因此不能用含有蛋白酶的洗衣粉洗涤真丝织物，故d正确。8市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣物的奶渍、血迹等遇到它都可被除去，下列衣料中不能用该加酶洗衣粉洗涤的是()棉织品毛织品腈纶织品蚕丝织品涤纶织品锦纶织品a bc d解析：选a。酶具有专一性，加酶洗衣粉中加入的是碱性蛋白酶，能够分解蛋白质。毛织品和蚕丝织品主要成分是蛋白质，可以被蛋白酶分解而被破坏。9如图表示某研究小组探究果胶酶的用量的实验结果。下列有关说法不正确的是()a在ab段限制反应速率的主要因素是酶的用量b在bc段限制反应速率的因素是温度、ph、反应物浓度等c在ac段增加反应物浓度，可以明显加快反应速率d在该实验给定条件下，果胶酶的最佳用量是b点对应的值解析：选c。ab段限制反应速率的因素是酶的用量，此时增加反应物浓度，反应速率不会明显加快；在bc段反应物浓度成为限制反应速率的因素之一，此时增加反应物浓度，反应速率会加快。10有些酶必须在有激活剂的条件下才具有活性。下列是有关某种酶的实验，处理方式及结果如下表及下图所示。根据结果判断，下列叙述不正确的是()试管编号试管试管试管ph887温度80 40 40 酶1 ml1 ml1 ml底物1 ml1 ml1 mla物质甲是该酶的激活剂b该酶在80 的环境条件下没有活性c试管中酶的活性比试管中的高d35 min后试管中产物的量不再增加解析：选c。加入物质甲后，试管、反应明显加快，说明物质甲是该酶的激活剂；试管与试管温度不同，其他条件相同，试管的实验结果为底物无反应，说明该酶在80 的环境条件下没有活性；曲线图中35 min后试管中底物含量为0，说明已完全反应，则产物的量不再增加。试管比试管底物减少得慢，说明试管中酶的活性比试管中的低。11已知某种酶的最适ph为7左右，某一有机物加该酶后，先置于ph为2的环境中一段时间，然后把ph逐渐由2调到10，则此过程中，底物量的变化为()解析：选b。过酸、过碱都能使酶变性失活，当ph为2时酶已变性失活，即使再把酶所处环境的ph调到最适值，酶促反应也不再进行，底物量不再变化。12美国加州大学教授卢云峰做出一个纳米级小笼子，可把分解酒精的酶(化学本质不是rna)装入其中，有了这身“防护服”，酶就不怕被消化液分解，可安心分解酒精分子。下列推测合理的是()a该成果中用于分解酒精的酶可能是脂质b纳米级小笼子可通过主动运输的方式被吸收进入血液c“防护服”的主要功能是阻碍消化道内蛋白酶的作用d该酶进入人体后能分解人体内无氧呼吸的产物解析：选c。酶的化学本质为蛋白质或rna，根据题中所给信息，可知分解酒精的酶为蛋白质，a错误；纳米级小笼子中装入的是蛋白质成分的酶，蛋白质为大分子物质，通过胞吞的方式被吸收，b错误；根据题意，“防护服”的主要功能是阻碍消化道内蛋白酶的作用，c正确。人体无氧呼吸的产物是乳酸，分解酒精的酶进入人体后不能分解人体内无氧呼吸的产物，d错误。二、非选择题13工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出汁率。为研究温度对果胶酶活性的影响，某同学设计了下图所示的实验：将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10 水浴中恒温处理10 min(如图a)。将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在 10 水浴中恒温处理10 min(如图b)。将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量(如图c)。在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量如下：温度()1020304050607080果汁量(ml)813152515121110根据上述实验，请分析回答下列问题：(1)果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中_的水解。(2)实验结果表明，当温度为_时果汁量最多，此时果胶酶的活性_。当温度再升高时，果汁量降低，说明_。(3)实验步骤的目的是_。解析：(1)细胞壁和胞间层的主要组成成分之一是果胶，而果胶酶则是水解果胶的一类酶的总称。(2)通过表中数据可知：在40 时，产生的果汁量最多，在题中所给的温度范围内，40 时酶活性最高。当温度继续升高时，果汁量降低，酶的活性降低。(3)因为酶具有高效性，当底物与酶的温度都达到预定值后再混合，避免其事先发生反应，而引起结果的不准确。答案：(1)果胶(2)40 最高酶活性降低(3)避免果汁和果胶酶混合时因温度不同而影响混合物温度，从而影响实验结果的准确性14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约是_%。(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，请据表回答问题：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2 l8 min该实验设计体现了_原则。若1号实验组洗净油污布所需时间接近7 min，最可能的原因是_。(3)根据以上实验结果，请写出两项提高加酶洗衣粉洗涤效果的措施_。解析：(1)由题图可知，实验中存在两个变量：温度与碱性蛋白酶含量，即实验探究的是温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响。在 50 时，洗衣粉的去污力在碱性蛋白酶含量为 0.6%时达到最大。 (2)由表中数据可知，1、3 号为实验组，2、4 号为对照组，1、2 号与 3、4 号中只有是否加酶一个变量，因此该实验设计体现了对照原则和单一变量原则。若 1 号实验组洗净油污布所需时间接近 7 min，最可能的原因是酶已经失活。 (3)用温水浸泡提高酶的活性，延长浸泡时间增加酶的催化时间，增加酶的用量等都可以提高加酶洗衣粉的洗涤效果。答案：(1)探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响0.6(2)对照和单一变量酶失活(3)用温水浸泡；延长浸泡时间；增加洗衣粉用量等15果胶酶能分解果胶等物质，澄清果蔬饮料，在食品加工业中有着广泛的应用。某兴趣小组的同学对三种不同品牌的果胶酶制剂(制剂中果胶酶浓度相同)进行了探究，其实验设计及实验结果如下表所示。分组蒸馏水(ml)缓冲液(ml)果汁(ml)果胶酶制剂(ml)果汁浑浊程度甲乙丙1225200222502032250024x25000y注：“”越多表示果汁越浑浊。(1)表中x所代表的数值应为_，y的果汁浑浊程度应表示为_(用若干个“”表示)。(2)除了观察果汁浑浊程度外，还可以通过检测_的变化量来判断不同品牌果胶酶制剂的效果。若使用该方法，相关物质变化量最大的是_组。(3)微生物是生产果胶酶的优良生物资源。分离和筛选能产生果胶酶的微生物，使用的培养基应以_为唯一碳源；如需进一步纯化果胶酶，可根据果胶酶分子的_(至少写出两点)等特性进行分离提纯。(4)该兴趣小组进一步探究了一定量的果胶酶制剂乙在不同浓度果汁下的作用，实验结果如图曲线。请在图中画出同样条件下果胶酶制剂丙的作用曲线。 解析：(1)依题意可知，各组加入的溶液总体积为无关变量，无关变量应控制相同。观察表中的数据可知，1、2、3组加入的溶液总体积均为11 ml，所以表中x所代表的数值应为11(52)4 ml。由于4组中没有加入果胶酶制剂，果汁中的果胶无法被分解，所以y的果汁浑浊程度应大于其他各组，可表示为(或多于)。(2)果胶酶可催化果胶分解，生成可溶性的半乳糖醛酸，使得浑浊的果汁变得澄清，所以判断不同品牌果胶酶制剂的效果，除了观察果汁浑浊程度外，还可以通过检测单位时间内反应物(果胶)的减少量，或生成物(半乳糖醛酸或产物)的增加量来加以判断。表中显示的结果是第1组的果汁浑浊程度最低，说明果胶酶制剂甲的活性最高。所以，若使用该方法，相关物质变化量最大的是第1组。(3)分离和筛选能产生果胶酶的微生物，使用的培养基应以果胶为唯一碳源。果胶酶的化学成分为蛋白质，欲进一步纯化果胶酶，可根据果胶酶分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等特性进行分离提纯。(4)表中结果说明果胶酶制剂丙的活性高于乙，因而在同样条件下，在一定果汁浓度的范围内，果胶酶制剂丙所催化的酶促反应速率较快，果汁浑浊程度比加入果胶酶制剂乙的低，但当果汁浓度足够大时，因酶量有限，最终加入两种酶制剂的果汁浑浊程度相同，所画曲线如图答案所示。答案：(1)4(或多于)(2)反应物(或“果胶”“生成物”“半乳