【步步高】2015-2016学年高二生物人教版选修1专题复习专题4-酶的研究与应用

精品文档 1欢迎下载 第第 1515 课时课时 专题复习专题复习 一 核心概念整合 训练 1 下列说法正确的是 A 植物 霉菌 酵母菌和细菌等所有生物活细胞均能产生果胶酶 B 由酵母菌发酵生产的果胶酶是食品工业中使用量最大的酶制剂之一 C 果胶酶是分解果胶的一类酶的总称 D 温度过高或过低 果胶酶都丧失活性 训练 2 下列对固定化酶和固定化细胞的说法 正确的是 A 固定化酶的优势在于能催化一系列生化反应 B 固定化细胞技术一次只能固定一种酶 C 固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都可以反复使用 D 固定化酶和固定化细胞都能反复使用 但酶的活性几乎不变 二 酶的研究及应用 精品文档 2欢迎下载 1 酶的本质 酶是由活细胞产生的 具有生物催化作用的有机物 绝大多数酶的化学 本质为 少部分酶的化学本质为 2 酶的特性 酶具有高效性 专一性 需要适宜的 pH 和温度 酶能够降低反应所需 的活化能 3 酶的分类 1 根据存在部位不同 可分为胞内酶 胞外酶 2 根据酶催化的作用类型 可分为氧化还原酶 水解酶 裂解酶 连接酶 转移酶 异构酶等 4 酶的应用 1 加酶洗衣粉 加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉 目前常用的酶制剂有四类 蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶 纤维素酶 其中 应用最广泛 效果最明显的是 和 能将血渍 奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性 的氨基酸或小分子的肽 使污物从衣物上脱落 脂肪酶 淀粉酶和纤维素酶也能分别将大 分子的脂肪 淀粉和纤维素水解为小分子物质 使洗衣粉具有更好的去污能力 判断洗涤 效果的方法和标准 可在洗涤后比较污物的残留状况 如已消失 颜色变浅 面积缩小等 还可以比较达到同样效果所需时间的长短 2 固定化酶 经过固定化的酶不仅仍具有较高的催化效率和高度专一性 而且增强了对酸 碱和温 度的耐受性 增加了酶的使用寿命 使用固定化酶可简化工艺 反应后易与反应产物分离 减少了产物分离纯化的困难 从而提高了产品的产量和质量 训练 3 下列说法中 哪项不是在应用酶的过程中常遇见的问题 A 酶与反应物混合 产品难以提纯 B 酶在生物化学反应中往往难以回收 C 酶遇强酸 强碱 高温等条件易失活 D 酶作为催化剂 绝大多数是蛋白质 三 实验理论中的变量问题 实验是科学研究过程中的一个重要环节 是在人为控制的条件下 研究对象变化 以 其结果论证科学结论的一种科学方法 1 变量 或因子 是指实验过程中被操纵控制的特定因素或条件 按性质不同常有以 下两类 1 实验变量与反应变量 实验变量也称 指实验中由实验者所操纵的因素或 条件 反应变量亦称 是指实验中由于实验变量的改变而引起变化的量 2 无关变量与额外变量 变量是指不是该实验所探究的因素或条件 但可能 对实验结果造成影响 由无关变量所引起的变化结果称额外变量 显然 变量会 对反应变量起干扰作用 造成误差 实验的关键之一在于控制无关变量或减少额外变量 2 实验过程中必须遵守的原则 主要有以下两条 1 单一变量原则 单一变量原则是处理实验中复杂关系的准则之一 它有两层含意 一是确保 单一变量 的实验观点 即不论一个实验有几个变量 都应做到一个实验变量 对应观察一个反应变量 二是确保 单一变量 的操作规范 即实验中要尽可能地避免无 关变量所引起的额外变量的干扰 2 控制与平衡控制 控制是处理实验变量关系的又一准则 指实验要严格地操作实验 变量以获取反应变量 尽量消除误差 以取得较为精确的实验结果 平衡控制是指实验中 无关变量的影响有时很难避免 只能设法平衡和抵消它们的影响 常用的方法主要是设计 对照实验 对照实验有四大类 空白对照 自身对照 条件对照 相互对照 训练 4 取甲 乙两支洁净的试管 分别注入 3 mL 浆糊 然后 在甲试管中注入 2 mL 新鲜的小麦淀粉酶滤液 在乙试管中注入 2 mL 清水 振荡两支试管 将其下半部浸在 35 左右的温水中 约 5 min 然后同时取出两试管 分别滴入 1 滴碘液 如图所示 请 回答 精品文档 3欢迎下载 1 两试管中的现象是 该实验的目的是证明 2 该实验的自变量是 因变量是 3 甲 乙两试管内各物质的量要求相同的目的是 4 实验过程为什么要恒温 35 5 甲和乙构成一组 实验 而其中的乙试管则是 组 6 若要验证温度对酶活性的影响 可设计试管丙 丙试管中的成分应和 试管 内相同 并将该试管放入 中 该试管内最后颜色变化是 7 若验证酶的专一性 可另设计试管丁和甲对比 丁试管内应先后加入 填写代号 若验证 pH 对酶活性的影响 可另设计试管戊和甲对比 戊试 管内应先后加入 填写代号 等量的蛋白清 小麦淀粉酶滤液 2 mL 适量的硝酸 硝酸与蛋白质能产生黄色 反应 可作为检验蛋白质是否存在的试剂 由于酶在滤液中的含量极少 其颜色反应可忽 略 3 mL 浆糊 适量的 NaOH 或 HCl 一滴碘液 一 选择题 1 在果汁生产中主要应用的酶包括 A 果胶酶 纤维素酶 B 脂肪酶 淀粉酶 C 淀粉酶 果胶酶 D 蛋白酶 纤维素酶 2 在一个普通的锥形瓶中 加入含有酵母菌的葡萄糖溶液 如图 下列有关坐标图中 不正确的是 3 关于使用加酶洗衣粉的好处 不正确的是 A 可有效去除衣服上的油渍 汗渍或血渍 B 使用加酶洗衣粉可减少对环境的污染 C 各种加酶洗衣粉的酶制剂对人体皮肤都没有伤害作用 D 水温过低时不宜使用加酶洗衣粉 4 下列说法不正确的是 A 在探究果胶酶用量的实验中 虽然实验的变量发生了变化 但通过设置梯度来确定 最适值的思想方法是不变的 B 植物 霉菌 酵母菌和细菌均能产生果胶酶 C 通过测定滤出的苹果汁的体积大小无法判断果胶酶活性的高低 D 人们可以使用果胶酶 纤维素酶等来解决制作果汁面临的出汁率低 浑浊等问题 5 关于使用固定化酶技术生产高果糖浆的叙述 正确的是 A 高果糖浆的生产需要使用果糖异构酶 B 在反应柱内的顶端装上分布着许多小孔的筛板 防止异物的进入 精品文档 4欢迎下载 C 将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入 果糖从反应柱下端流出 D 用固定化酶技术复杂 成本较高 6 许多病原菌对青霉素产生了抗药性 科学家用青霉素酰化酶研制出了氨苄青霉素 利用固定化青霉素酰化酶反应器 除严格控制温度和 pH 外 还必须严格要求的条件是 A 高压 B 无菌 C 搅拌 D 光照 7 在设计生物实验时 往往要科学地设计对照实验 以获得较为科学的结论 通常的 对照可以分为自身对照 空白对照 相互对照 条件对照等 在探究温度和 pH 对果胶酶活 性的影响时 是否设置了对照实验 是什么对照实验 A 不需要对照实验 B 有对照 空白对照 C 有对照 相互对照 D 有对照 自身对照 8 下列叙述不正确的是 A 从操作角度来思考 固定化细胞比固定化酶更容易 B 固定化细胞比固定化酶对酶活性的影响更小 C 固定化细胞固定的是一种酶 D 将微生物的发酵过程变成连续的酶促反应应选择固定化细胞技术 二 简答题 9 乙醇等 绿色能源 的开发备受世界关注 利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程 为 玉米秸秆 预处理 水解 糖液 发酵 酒精 1 玉米秸秆经预处理后 应该选用 酶进行水解 使之转化为发酵所需的葡萄 糖 2 从以下哪些微生物中可以提取上述酶 多选 A 酿制果醋的醋酸菌 B 生长在腐木上的霉菌 C 制作酸奶的乳酸菌 D 生产味精的谷氨酸棒状杆菌 E 反刍动物瘤胃中生存的某些微生物 3 若从土壤中分离产生这种酶的微生物 所需要的培养基为 按功能分 培 养基中的碳源为 4 从生物体提取出的酶首先要检测 以便更好地将酶用于生产实践 在生产 实践的过程中 为了使酶能够被反复利用 可采用 技术 5 发酵阶段需要的菌种是 在产生酒精时要控制的必要条件是 10 请你帮助完成以下有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 实验一 探究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 100mL 洁净烧杯 编号为 1 2 号 按相应程序进行操作 请完成表中未填 写的内容 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 并用玻璃棒不断搅拌 10 min10 min 3 取两个烧杯 同时进行过滤 观察或比较 并 精品文档 5欢迎下载 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 实验二 探究果胶酶用量 假设你已经探究了果胶酶的最适温度 为 45 和最适 pH 为 4 8 你还想进一步探究 果胶酶的最适用量 此时 实验的变量是 合理的设置果胶酶用量的梯度后 可通过苹果泥出汁的多少来判断酶的用量是否合适 请根据所给的材料和用具完成以下探 究实验 1 材料用具 制备好的苹果泥 恒温水浴装置 试管 漏斗 滤纸 量筒 试管夹 质量分数为 2 的果胶酶溶液 体积分数为 0 1 的 NaOH 和盐酸 2 实验步骤 取 6 支试管 编号 1 6 分别加入 调节 pH 至 4 8 向 1 6 号试管中分别加入 然后放入 45 恒温水浴 3 结果与讨论 怎样根据实验数据确定某一果胶酶用量是最适用量 第第 1515 课时课时 专题复习专题复习 专题整合 一 果胶酶 反应物 减少量 产物增加量 淀粉酶 纤维素酶 酵 母细胞 CaCl2 海藻酸钠 明胶 海藻酸钠 化学 物理 无法 训练 1 C 植物 霉菌 酵母菌和细菌均能产生果胶酶 并不是所有生物活细胞均 能产生果胶酶 霉菌发酵生产的果胶酶是食品工业中使用量最大的酶制剂之一 温度过低 果胶酶不会丧失活性 训练 2 C 某种固定化酶只能催化一种生化反应 其优势是酶可以反复的使用 固 定化细胞技术一次能固定多种酶 固定化酶和固定化细胞都能反复使用 但酶的活性下降 二 1 蛋白质 RNA 4 1 碱性蛋白酶 碱性脂肪酶 碱性蛋白酶 训练 3 D 三 1 1 自变量 因变量 2 无关 额外 训练 4 1 甲试管内未变蓝色 乙试管内变蓝色 酶的催化作用 2 加酶与否 浆 糊颜色的变化 3 保证单因素变量 消除因其他变量的不同对实验结果的影响 增加实验 的严密性 4 只有在恒温条件下 才能排除温度因素对结果的干扰 35 是小麦淀粉酶起 催化作用的最适温度 5 对照 对照 6 甲 沸水 或冰水 变成蓝色 7 达标测试 1 A 榨取果汁必须使细胞破裂 释放出其中的细胞液 破坏植物细胞首先必须将细 胞壁破坏 细胞壁的主要成分是纤维素和果胶 2 B 酵母菌的数量随时间的变化是先快速增加 随后增加速率放慢 一段时间内维 持在一定水平 最后由于营养缺乏 pH 极度不适和酒精浓度过高导致繁殖速率小于死亡速 率 数量下降 3 C 加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶和纤维素酶 能够有效地去除 衣服上的油渍 汗渍或血渍 加酶洗衣粉减少了对表面活性剂和三聚磷酸钠的用量 减少 了对环境的污染 含碱性蛋白酶的洗衣粉对人的皮肤蛋白也会产生损伤 水温过低时酶的 活性低 酶不能发挥有效的作用 精品文档 6欢迎下载 4 C 在探究果胶酶的用量的实验中 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 它们都能产生果胶酶 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 项正确 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 项错误 5 C 高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构酶 在反应柱内的下端装上分布着许多小 孔的筛板 防止酶颗粒通过 使用固定化酶技术 酶与产物容易分开 可以重复利用 成 本较低 6 B 酶发挥作用的条件是适宜的温度 pH 另外为了保证反应产物的纯度 还必须 严格控制无菌条件 防止杂菌污染 7 C 在探究温度或 pH 对果胶酶的活性的影响实验中 分别设计了一系列温度梯度 或 pH 梯度的反应液对酶的活性进行研究 其他条件相同 在各种实验中 只有一个变量 温度或 pH 因此在一系列温度或 pH 梯度实验中 各种条件的实验相互之间可以形成对 照 探究不同条件 温度或 pH 对酶活性的影响 8 C 固定化细胞固定的是一系列酶 能催化一系列的酶促反应 9 1 纤维素 2 BE 3 选择培养基 纤维素 4 酶的活力 活性 固定化酶 固 定化细胞 5 酵母菌 无氧 密闭 密封 10 实验一 2 烧杯 操作顺序项目 12 在烧杯中加入苹果泥 20 mL20 mL 在烧杯中加入 2 的果胶酶溶液 2 mL 注入蒸馏水 2 mL 在恒温水浴中保温 并用玻璃棒不断搅拌 10 m