【绿色通道】高三生物一轮复习 专题4 新人教版选修1

用心 爱心 专心 1 选修一选修一 专题专题 4 4 1 2010 届济南期末 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 某学生设计了如下实验 将果胶酶与苹果泥分装于不同试管 在 10 水浴中恒温处理 10min 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 果胶酶能除去细胞壁 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 本题是对果胶酶活性在不同温度下的定量测定 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 当温度升高时 出汁量降低 酶的催化活性降低 3 因为酶具有高效性 将底物与酶的温度都达预定值后再混合 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影响混合 物温度 从而影响果胶酶活性 2 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 瓦解植物的 细胞壁及胞间层 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 用心 爱心 专心 2 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 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 100 mL 洁净的烧杯 分别编号 1 2 按相应程序进行操作 请把表中未填写 的内容填上 烧杯 操作顺序项目 12 在烧杯中加入苹果泥 20 mL20 mL 2 mL 注入蒸馏水 在恒温水浴中保温 并用玻璃棒不时搅拌 10 min10 min 3 取两个大烧杯 同时进行过滤 观察 或比较 并记录结果 实验结果的预测及结论 如果是 则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用 课题二 探索果胶酶催化果胶水解的最适 pH 1 本课题的实验步骤中 在完成 向烧杯中分别加入苹果泥 向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 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 10 再 把 pH 相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合 请问上述哪一种方法更为科学 并说明理由 2 实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作 其目的是使 以减 少实验误差 3 如果用曲线图的方式记录实验结果 在现有的条件下 横坐标表示 pH 纵坐标表示 实验操作和记录是比较切实可行的 根据你对酶特性的了解 在下图中选择一个 用心 爱心 专心 3 最可能是实验结果的曲线图 若实验所获得的最适 pH m 请你在所选的曲线图 中标出 m 点的位置 解析 果胶酶可以提高果汁的出汁率和澄清度 方法二是将试管中的果胶酶溶液和烧杯 中苹果泥的 pH 分别调至 4 5 6 10 再把 pH 相等的两溶液相混合 这样操作能够确保 酶的反应环境从一开始便达到实验预设的 pH 环境 否则 由于酶在 pH 升高或降低时把果胶 分解了 造成误差 实验操作中要用玻璃棒不时搅拌的目的是使酶和反应物 果胶 充分地接 触 以减少实验误差 试验中的坐标图 横坐标表示 pH 纵坐标表示果汁体积最合适 在一 定范围内 随 pH 增大 酶的活性增强 果汁产生多 体积增多 超过最适 pH 随 pH 增大 酶的活性减弱 果汁产生少 体积减小 答案 课题一 2 注入果胶酶溶液 2 mL 3 相同时间内滤出的果汁体积和果汁的澄清度 实验结果的预测及结论 相同时间内 1 号烧杯滤出的果汁体积比 2 号烧杯滤出的果汁体 积大 澄清度高 课题二 1 方法二 此方法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 2 酶和反应物 果胶 充分地接触 3 果汁体积 甲 如右图 3 2008 年江苏高考 为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果 将一种无酶洗衣粉分成 3 等份 进行 3 组实验 甲 乙组在洗衣粉中加入 1 种或 2 种酶 丙组不加酶 在不同温度下清洗同 种化纤布上的 2 种污渍 其他实验条件均相同 下表为实验记录 请回答下列问题 水温 1020304050 组别甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙 清除血渍 时间 min 67668852518336347711126891167 清除油渍 时间 min 93789587639182468575277769868 1 提高洗衣粉去污能力的方法有 甲组在洗衣粉中加入了 乙组在 用心 爱心 专心 4 洗衣粉中加入了 2 甲 乙组洗涤效果的差异 说明酶的作用具有 3 如果甲 乙和丙 3 组均在水温为 80 时洗涤同一种污渍 请比较这 3 组洗涤效果之 间的差异并说明理由 4 加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的 遇水后包裹层很快溶解 释放出来 的酶迅速发挥催化作用 请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由 解析 丙组为对照实验 为排除无关因素干扰 消除污渍所用时间越短 说明酶的去污 能力越强 通过表格数据可以看出 适当提高温度可以提高酶的催化能力 加酶后 去污效 果也有明显提高 甲组能消除血渍而不能消除油渍 因此 甲组洗衣粉中加入了蛋白酶 乙 组能消除血渍和油渍 说明乙组在洗衣粉中加入蛋白酶和脂肪酶 根据甲 乙组洗涤效果的 差异 说明酶的作用具有专一性 由于高温使酶变性而失活 所以甲 乙 丙三组均在水温 80 时洗涤同一种污渍 洗涤效果无差异 因为酶未固定在不溶于水的载体上 也不能重复 利用 因此加酶洗衣粉中的生产未运用酶的固定化技术 答案 1 加酶和适当提高温度 蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶 2 专一性 3 没有差异 因为高温使酶失活 4 未运用酶的固定化技术 因为酶未固定在不溶于水的载体上 也不能重复利用 4 从土壤的嗜碱性短小芽孢杆菌中首先分离选育到一株产生低温型碱性蛋白酶的高产 菌株 该菌株具有嗜碱性强 不易染菌 生产性状稳定等特点 该菌产碱性蛋白酶能力强 每毫升发酵活力达 9 000 单位 28 测定 5 000 单位 20 测定 和 18 000 单位 40 测定 在全国五种碱性蛋白酶的性能比较中 该蛋白酶在 28 下所占有酶活力比例高于国内同类产 品 表明具有低温型酶的特性 该产品用于加酶洗衣粉 可提高去污力 1 2 倍 特别在常 温下对血渍 奶渍等蛋白污垢有专一性的去污效果 根据以上材料回答下列问题 1 从土壤中分离嗜碱性短小芽孢杆菌应用 功能 培养基 从物理形态上应选 用 培养基 2 为什么该菌株产的碱性蛋白酶的活力在不同温度下发酵活力不同 用心 爱心 专心 5 3 试分析该产品在常温下对血渍 奶渍等蛋白质污垢有专一性的去污效果的原因 4 若要比较添加该蛋白酶的洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果 应注意控制实验变量 请列举均衡无关变量的措施 至少三条 5 在日常生活中使用洗衣粉时 有人先用沸水溶解洗衣粉再浸泡衣物 该种方法能否 用于题目中所说的加酶洗衣粉 为什么 解析 1 培养基中加入某种化学物质 以抑制不需要的微生物的生长 促进所需要的 微生物的生长 称为选择培养基 其用途是培养 分离出特定微生物 固体培养基用于微生 物的分离 鉴定 活菌计数等 2 酶的活性受温度影响 最适温度下酶的活性最高 当温度低于最适温度时 随着温 度的升高其活性逐渐增强 3 酶的专一性特点 一种酶只能催化一种或一类化学反应 血渍 奶渍的主要成分为 蛋白质 蛋白酶能分解蛋白质 但不能分解其他成分 4 实验设计方案中要考虑控制变量 以减少实验误差 增强实验的可信度 控制变量 可从酶作用的底物 作用的时间及作用的条件等方面采取措施 5 酶的本质是蛋白质 遇沸水会变性失活从而失去催化蛋白质类污垢分解的功能 答案 1 选择 固体 2 酶作为生物催化剂 其活力受温度影响 在最适温度下酶的 活性最强 3 酶具有专一性的特点 即一种酶只能催化一种或一类化学反应 所以蛋白酶 只能将血渍 奶渍等蛋白质污垢分解 对其他类型污垢不起作用 4 使用两种洗衣粉的量相同 被洗涤的布料及污渍状态相同 洗涤时所用水量 及温度 一般为常温 相同 浸泡和洗涤的时间相同 答出三条即可 5 不能 因为碱性蛋白酶的成分为蛋白质 遇高温会变性失活而失去催化功能 5 2008 年广州 请回答下列有关生物技术实验问题 用心 爱心 专心 6 1 根据果胶酶在果汁生产中的作用的系列实验结果回答下列问题 能正确表示温度对果胶酶活性影响的曲线是 能正确表示 pH 对果胶酶活性影响的曲线是 在原材料有限的情况下 能正确表示相同时间内果胶酶的用量对果汁产量影响的曲线 是 2 某种全自动洗衣机的水温有冷水 45 温水 90 热水三种设置 洗涤方式有直接 洗涤和浸泡 20 分钟后洗涤两种设置 如果用加酶洗衣粉洗涤有陈旧牛奶渍的棉质衣服 洗 衣机选择哪种水温和洗涤方式洗涤效果最好 3 用含有蛋白酶的洗衣粉洗涤丝绸衣物和羊毛衣物是否合适 为什么 解析 酶的催化效率容易受温度 pH 值的影响 丝绸衣物和羊毛衣物的主要成分是蛋白 质 答案 1 乙 乙 丙 2 45 温水浸泡 20 分钟冲洗 3 不合适 因为丝绸衣物和羊毛衣物的主要成分是蛋白质 用含蛋白酶的洗衣粉洗涤 会分解其中的蛋白质 破坏衣物 6 酶是生物体内细胞合成的生物催化剂 没有酶 生物体内的所有代谢反应都不能进 行 随着生物科学技术的发展 酶已经走出实验室走进人们的生产和生活 果胶酶能够分解 果胶 瓦解植物的细胞壁及胞间层 使榨取果汁更容易 也使得浑浊的果汁变得更加澄清 请回答下列有关酶的问题 1 每当到了丰收的季节 苹果堆满了仓库 如果交通不便 就会有很多苹果因保存不 当或不能及时运出 而渐渐腐烂变质 苹果腐烂的原因是 其中能使苹果腐烂的微生物的同化作用类型是 为了减少损失 提高产品的经 济效益 人们想到了榨取果汁 要想使果汁尽可能多的榨出来 应加入果胶酶 在该物质的 作用下 果胶分解成可溶性的 2 探究温度对果胶酶活性影响的实验步骤 a 用搅拌器制苹果泥 并适量且等量注入 用心 爱心 专心 7 到 6 支试管中 同时另取 6 支试管各注入适量且等量的果胶酶溶液 b 取 6 个烧杯分别编号 1 2 3 4 5 6 依次注入适量 30 35 40 45 50 55 的水 恒温水浴 c 每一烧杯中分别放入装有等量苹果泥和果胶酶的试管 保温 3 min d 将各组烧杯中试管 内的苹果泥和果胶酶混合均匀 振荡试管 反应一段时间 e 过滤 比较获得苹果汁的体积 c 中将分别装在不同试管中的苹果泥和果胶酶恒温处理的目的是 有人认为该实验缺乏对照 应补充一组苹果汁和蒸馏水相混合的实验 你认为有没有 必要 若继续探究果胶酶的最适用量 则在实验过程中温度 等因素应保持不变 列举两个 3 由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量较大的酶制剂之一 若通过固定化 霉菌细胞生产果胶酶 则在配制海藻酸钠溶液时 要注意 否则可能出现焦 糊 固定化细胞技术一般采用包埋法固定化 原因是 4 加酶洗衣粉中应用最广泛 效果最明显的是 酶和 酶 其中前者能 将血渍 奶渍等含有的 水解成 使污渍容易脱落 同时后者可将脂肪水解成 和 5 使用加酶洗衣粉清洗衣物时 需要注意的问题有 多选 A 应该用温水来溶化加酶洗衣粉 B 用来溶化加酶洗衣粉的清水的 pH 越接近中性效果越好 C 最好先把衣物放在含有加酶洗衣粉的水中浸泡片刻 D 加酶洗衣粉一般只适宜用于清洗化纤衣物 解析 1 苹果堆满仓 由于空气不通畅 易使其进行无氧呼吸产生酒精而使之腐烂 除此之外 还寄生有微生物 以腐烂的苹果为有机物的来源 其同化作用类型以异养型为主 果胶酶瓦解细胞壁及胞间层使榨取果汁更容易 2 探究温度对酶活性影响的实验中 温度是自变量 但为了保证实验的正常进行 必 须预先达到实验要求条件 该实验利用温度梯度作为相互对照 因此也就没必要补充苹果汁 和蒸馏水相混合的实验作对照了 3 固定化细胞技术操作时 为了避免海藻酸钠溶液出现焦糊 要注