高考生物一轮复习“学案”第39讲 酶 的 应 用课件 新人教版.ppt

学案39酶的应用 1 果胶酶在果汁生产中的应用 1 果胶酶包括 和果胶酯酶 能使果胶分解成可溶性的 瓦解和胞间层 2 酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力 可用来表示 影响酶活性的因素包括 ph和等 酶的抑制剂 多聚半乳糖醛酸酶 果胶分解酶 半乳糖醛酸 植物细胞壁 反应速度 温度 2 常用酶制剂的种类 洗涤原理和实例 纤维 蛋白质 小分子肽 血渍 奶渍 甘油 脂肪酸 油渍 淀粉 3 固定化酶技术的原理是将酶固定在颗粒状的上 使酶既易 又易于 可以重复使用 4 固定化细胞技术 1 方法 化学结合法和 2 操作流程酵母细胞的 配制溶液 配制溶液 海藻酸钠溶液与混合 固定化酵母细胞 酵母细胞 载体 催化 回收 包埋法 物理吸附法 活化 cacl2 海藻酸钠 考点1果胶酶在果汁生产中的应用 考点精讲 1 影响果汁产量的物质及处理方法 1 影响果汁产量的物质 种类 纤维素 果胶 造成的问题 果肉的出汁率低 耗时长 果汁浑浊 黏度高 易发生沉淀 2 处理方法 酶解法常用的酶及其作用特点如下表所示 c1酶 cx酶 葡萄糖苷酶 说明 果胶酶和纤维素酶都是复合酶 并不特指某一种酶 而是一类酶的总称 2 探究果胶酶的用量 1 实验原理酶促反应也受酶量的影响 本实验中自变量是酶的用量 因变量是果汁体积 实验中要严格控制温度 ph 反应时间 底物用量等无关变量对实验的影响 2 实验过程 3 实验分析 如果随着酶浓度的增加 过滤得到的果汁体积也增加 说明酶量不足 当酶浓度增加到某个值后 再增加酶的用量 过滤得到的果汁体积不再改变 说明酶的用量已经足够了 这个值即为酶的最适用量 如果设置的酶浓度梯度无法满足实验 即出现过高或过低现象 应及时调整 典例剖析 例1 探究温度对果胶酶活性的影响 ph对酶活性的影响 果胶酶的用量三个实验中 实验的自变量依次为 a 温度 酶活性 果胶酶的用量b 苹果泥用量 ph 果汁量c 反应时间 酶活性 果胶酶的用量d 温度 ph 果胶酶的用量 解析 探究温度对果胶酶活性的影响时 温度是自变量 探究ph对酶活性的影响时 ph是自变量 探究果胶酶的用量时 果胶酶的用量是自变量 d 技巧点拨 1 酶活性不同于酶促反应速度同等条件下的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是两个完全不同的概念 其影响因素也完全不同 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 2 实验探究影响酶活性的因素的分析 设计实验时要遵循单一变量和对照两大原则 严格控制无关变量 探究不同温度 或ph 对酶活性的影响时 温度 或ph 作为自变量 通常通过设置合理的梯度确定最适值 最适值是通过比较相同时间内获得的产量或效果来确定的 温度和ph在很大程度上会对酶的构象产生巨大的影响 过高或过低都会使其活性降低 有的甚至丧失活性 如温度过高 ph过高或过低 其曲线如图所示 探究最适温度时 ph为无关变量 最好是最适ph 探究最适ph时 温度为无关变量 最好是最适温度 对应训练 1 下列不是果胶酶成分的是 a 纤维素酶b 果胶分解酶c 多聚半乳糖醛酸酶d 果胶酯酶 解析 果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶 果胶分解酶和果胶酯酶 a 考点2探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果 考点精讲 1 实验原理酶的催化作用具有专一性 复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多 与单一加酶洗衣粉相比 对各种污渍都有较好的洗涤效果 2 实验变量 1 自变量 不同种类的加酶洗衣粉 2 无关变量 其他条件相同且适宜 如温度 ph等 3 实验步骤 典例剖析 例2 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 其中正确的是 a 取一系列不同温度 其他条件相同的水 加入相同的污物及等量加酶洗衣粉 看哪一个温度中酶的效果最好b 在不同温度的水中加入不等量的洗衣粉 看哪种效果好c 将加酶洗衣粉加入30 水中不如加到45 的水中洗涤效果好 说明45 为最适温度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 探究某种加酶洗衣粉所需要的最适温度 需要以温度为自变量设置对照实验 观察指标为不同温度环境中洗衣粉的去污效果 其他的无关变量均需控制相同 b中洗衣粉不等量 c中温度变化太少 只能说明45 时比30 时酶活性高 而不能说明该温度就是最适温度 d中自变量为酶的有无 实验结论是加酶洗衣粉比普通洗衣粉有较强的去污能力 不能得到酶的最适温度 答案 a 技巧点拨 1 在使用加酶洗衣粉时 不但要考虑最佳洗涤效果这一条件 还要考虑酶的专一性 衣物承受能力和洗涤成本等问题 2 探讨加酶洗衣粉的最适温度要根据生活中的实际情况 合理设置温度梯度 在该实验中 自变量是水温 无关变量有水量与水质 洗衣粉的用量 衣物质料与大小 浸泡与洗涤时间等 要注意无关变量保持一致 对应训练 2 在日常洗涤中 普通洗衣粉已经逐渐被加酶洗衣粉所代替 加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶 纤维素酶 脂肪酶 淀粉酶等可以将粘附在衣物上的奶渍 汗渍 血渍等快速 彻底地清除掉 因此非常受人们的欢迎 1 某班同学为探究 速洁牌 复合加酶洗衣粉的最佳洗涤温度 设计了一个探究实验 该实验的自变量应为 实验过程中 不同的小组选用了含不同污染物的衣物作为实验材料 最终结果汇总如下表 不同水温条件下除去不同污渍所需的时间 s 由上表可知 在洗涤含不同污染物的衣物时要 2 目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的 某大型洗涤公司为降低生产成本研制了一种能多次重复使用加酶洗衣粉的设备 他们将酶固定在不溶于水的尼龙载体上 洗涤完衣物后 经过简单处理 这些酶还可以多次重复利用 这种方法制成的酶叫 3 除加酶外 很多洗衣粉中还加有香精 高档洗衣粉中的香精都是由植物芳香油制成的 目前从植物中提取芳香油的方法有等 写出两种 4 加酶洗衣粉中的淀粉酶可以从霉菌中提取 用平板培养基分离 纯化霉菌时 常用的接种方法是 5 土壤中有很多微生物能分泌纤维素酶 在分离这些微生物的过程中应该以作为唯一碳源 答案 1 温度使用不同温度的水 2 固定化酶 3 萃取法 蒸馏法 压榨法 任选两种 4 平板划线法 稀释涂布平板法 任选一种即可 5 纤维素 解析 1 该实验的实验目的是探究某种复合加酶洗衣粉的最佳洗涤温度 因此自变量应为温度 因变量为洗涤效果 根据表格可知 不同的温度对不同的污渍洗涤效果不同 5 分离能分泌纤维素酶的微生物 应根据其特点 以纤维素作为唯一碳源 其他微生物不能在培养基上生活 达到分离的目的 考点3固定化技术 考点精讲 1 固定化酶和固定化细胞常用的材料固定化酶常用纤维素 琼脂糖 多孔玻璃和离子交换树脂等载体 而固定化细胞常用琼脂 海藻酸钠 钙 明胶和聚丙烯酰胺凝胶等 2 直接使用酶 固定化酶和固定化细胞的比较 说明 1 固定化细胞在反应时需要适宜的生存条件 2 由于该细胞保持了完整性 因此酶的环境改变较小 对酶活性影响不大 典例剖析 例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 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 知识链接 1 海藻酸钠溶液的浓度对包埋酵母细胞数量的影响 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 2 海藻酸钠溶液配制时的注意事项 海藻酸钠融化时要用小火或间断加热 避免海藻酸钠发生焦糊 将融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 对应训练 3 下列关于固定化细胞技术的说法 正确的是 a 物理吸附法的优点是操作简单 吸附牢固b 包埋法的优点是操作复杂 条件温和 对细胞无毒性c 物理吸附法容易对酶的活性产生影响d 凝胶包埋常用的凝胶种类有琼脂 海藻酸钠 角叉菜聚糖 明胶和聚丙烯酰胺凝胶等 解析 固定化细胞的主要方法有物理吸附法和包埋法 它们各有利弊 物理吸附法的主要优点是酶活性不受影响 但吸附过程相当复杂 这一过程与微生物细胞的性质 载体的性质以及两者之间的相互作用等有关 且吸附力较弱 吸附不牢固 细胞容易脱落 而包埋法操作简便 条件温和 对细胞无毒性 适合于生长细胞的固定化 但凝胶的结构保持稳定需要适当的控制 凝胶包埋常用的凝胶种类有琼脂 海藻酸钠 角叉菜聚糖 明胶和聚丙烯酰胺凝胶等 d 1 某兴趣小组准备开展 不同种类的加酶洗衣粉对同一污物的洗涤效果 的探究活动 对下列说法 你认为不正确的是 a 该实验的原理是酶的高效性b 自变量是不同种类的加酶洗衣粉c 水质 水量 适宜ph等属于无关变量d 因变量是加酶洗衣粉的洗涤效果 解析 该实验的原理是加酶洗衣粉中分别添加有不同种类的酶制剂 对不同成分具有水解作用 a 2 我国水果生产发展迅速 由于收获的季节性强 易造成积压 腐烂变质 为了解决上述问题且满足不同人群的需求 可以将水果加工制作成果汁 果酒 果醋等 在果汁生产中要用到果胶酶 某生物研究小组为了探究果胶酶的某些特性 进行了如图所示实验 1 实验方法请将图示操作进行排序 2 实验结果对照组与实验组进行了相同时间的实验 结果如图所示 图中温度是自变量 除此之外 该图像还可用表示 a 酶的浓度b 苹果泥的量c 水的加入量d ph 图中的纵坐标还可用表示 实验小组改变了实验条件后重复做实验 得到曲线乙 苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是 步骤c中在果胶酶和苹果泥混合前 将两者分装在不同试管中恒温处理的目的是 3 下表是某实验小组的详细实验结果 上述实验结果表明 当温度为时果汁量最多 据