一轮复习选修1-酶的研究与应用-学生版1

2020届长郡中学高三生物复习 选修一 2020届长郡中学高三生物复习 选修一 2020.01配制海藻酸钠溶液海藻酸钠 水，固定需要适宜的浓度 加热，边加热边 ;定容没有 并完全溶化混合温度过高会 活化的酵母菌；温度过低海藻酸钠溶液会 ,不能与活化的酵母菌混合冷却至室温，再加入活化的酵母菌，充分搅拌，防止出现 没有气泡，液体状固定化酵母细胞海藻酸钠形成的 能够固定酵母细胞以 速率将海藻酸钠溶液 滴加至ijCaCl2溶液中，要在CaCl2溶液中固定30min左右凝胶珠的颜色较深，一般为乳白色或黄色，形状为 形。凝胶珠一般沉在 溶液的底部【能力提升】.为了探究啤酒酵母固定化的最佳条件，科研人员研究了 CaCl2浓度对固定化酵母细胞发酵性能的影响，结果如图所示。请回答：.8.6,4.2,06,6.氏6.6.is3.8.6,4.2,06,6.氏6.6.is3•酒精度一热&珠完整率QJ(LB\2 1J62JQ2A-4.2.0.8E3-3.3a2Z(1)与利用游离酵母细胞生产啤酒相比，利用固定化酵母细胞的优点有(2)本实验结果表明，随CaCl2浓度的增大，凝胶珠机械强度增大，完整率。(3)结合发酵性能分析，制备凝胶珠适宜的CaCl2浓度名勺为。当CaCl2浓度过高时，发酵液中的糖度升高，酒精度下降，发酵受到影响，原因是(4)用海藻酸钠作载体包埋酵母细胞，溶解海藻酸钠时最好采用的方法，以防发生焦糊。溶化好的海藻酸钠溶液应后，再与已活化的酵母细胞充分混合。若海藻酸钠浓度过低，会导致,固定效果大大降低。.用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶， 研究固定化酶的性质,并对其最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分研究结果 (注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量)，分析回答:(1)从对温度变化适应性和应用范围的角度分析，甲图所示结果可以得出的结论是(2)乙图曲线表明浓度为的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低的原因是。(3)固定化酶的活力随使用次数的增多而下降， 由丙图可知，固定化酯酶一般可重复使用次，之后酶活力明显下降。(4)若图2中的甲乙两曲线表示的是固定化酶或固定化细胞时，酶或细胞重复利用的次数，则表示固定化细胞的曲线应该是。【总结反思】.海藻酸钠溶液的浓度对包埋酵母细胞数量的影响:.海藻酸钠溶液配制注意事项:.用固定化酵母细胞发酵(1)配制麦芽汁或葡萄糖溶液： 注意浓度适宜，过高会造成固定的酵母细胞,甚至死亡。(2)固定化酵母凝胶珠的处理：固定好的凝胶珠从 CaCl2溶液取出后要用蒸储水冲洗 2〜3次。洗去CaCl2溶液的目的是防止凝胶珠硬度过大，影响。(3)发酵：开始时凝胶珠沉在发酵液的底部，一段时间后慢慢上浮且有产生，发酵液有酒味。答案课题1果胶酶在果汁生产中的作用【基础知识落实】.果胶分解酶霉菌半乳糖醛酸细胞壁澄清.纤维素果胶出汁率浑浊黏度酶解法.多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶 半乳糖醛酸C1酶、Cx酶、葡萄糖普酶纤维二糖.底物的消耗量产物的生成量温度、pH和酶抑制剂正比.对照原则单一变量无关pH最适pH温度.反应时间和底物用量温度、pH酶量不足酶的用量已经足够最适用量【能力提升】.答案：（1）4++++（或多于++++）（2）反应物（或“果胶”“半乳糖醛酸”“生成物”“产物”）1（3）果胶形状和大小（或“所带电荷性质和多少”“溶解度”“吸附性质和对其他分子的亲和力”等）固定化酶（或固定化细胞）.答案：（1）甲过滤得到的果汁体积 温度、pH等果胶酶的浓度（或用量）（2）B（3）培养液中缺氧环境及酵母菌产生的酒精能抑制绝大多数细菌的生长繁殖（4）酒精发酵需要厌氧条件，醋酸发酵需要充足的氧气【总结反思】.为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？提示：将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理， 可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。.在探究温度或pH的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？提示：需要设置对照实验，不同白^温度梯度之间或不同的 pH梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。.A同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？ B同学呢？提示：A同学将温度或pH作为变量，控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。 B同学对于变量的处理应该与A同学相同，只是观察因变量的角度不同。.想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？提示：果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和 pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。.当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是变量，哪些因素应该保持不变？提示：温度是变量，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的 pH等所有其他条件不变。只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果【基础知识落实】1,肽或氨基酸甘油脂肪酸麦芽糖、葡萄糖2.专一复合酶酶的种类温度、pH等量【能力提升】1.答案：(1)0.6碱性蛋白酶的含量(2)在相同温度下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉强 使用加酶洗衣粉时的适宜温度为 45C左右(3)用温水浸泡延长浸泡时间增加洗衣粉的用量等(任选两项即可)2答案：(1)脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶 多肽(或氨基酸)(2)酶的催化作用受温度影响， 30c〜50c是加酶洗衣粉中的酶的最适温度范围， 60c以上的热水可能会使酶的活性丧失(3)①温度对洗衣粉的洗涤效果的影响；洗衣粉的种类对洗涤效果的影响②加酶洗衣粉中的酶变性或失效【总结反思】.酶促反应速率与酶活性的关系是什么？影响酶促反应速率的因素是否也会影响酶活性？提示：同等条件下的酶促反应速率的快慢可以表示酶活性的高低，但酶活性与酶促反应速率仍然是两个完全不同的概念，其影响因素也不完全相同，如酶的浓度、反应物的浓度可以影响酶促反应速率，但不能影响酶的活性。.比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果实验中，实验变量是什么？主要的无关变量有哪些？提示：实验变量为洗涤剂，有效地控制其他变量，如水的用量、污物的量、所用实验用布的质地大小、两种洗衣粉的用量、搅拌及洗涤时间等。.探究加酶洗衣粉最适温度的实验中，根据实际生活中的情况，应如何设置温度梯度？如何进一步确定其最适温度？对于不同的季节，选择什么样的水温进行实验最符合实际情况呢？提示：温度梯度可进一步设置为 20C、25C、30C、35C、40C、45C、50C、55C,若测出40c时洗涤效果较好，应设置更细的实验组，如35C、36C、37C、38C、39C、40C、41C、42C、43C、44C、45C,直至测出具体的最适温度。通常情况下，冬季、春季、秋季和夏季可分别选取5C、15C、25C和35C的水温。.在本课题中你打算使用什么方法和标准判断洗涤效果？提示：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，最好能进行定量的比较。.提示：不合适。因为丝绸的主要成分是蛋白质，它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，损坏衣物。选择什么样的水温进行实验最符合实际情况呢？课题3酵母细胞的固定化【基础知识落实】1.酶或细胞载体表面化学结合物理吸附包埋难以被吸附或结合从包埋材料中漏出琼脂糖、海藻酸钠2变大3."血沫充分溶解难溶于水小火或间断搅拌焦姗杀死凝固气泡凝胶缓慢圆形或椭圆CaCl2【能力提升】1.答案：(1)可多次使用、便于与产物分离、提高产品质量等 (2)增加(3)2.0mol/L凝胶珠机械强度大，通透性降低，影响糖进入颗粒内部(4)小火或间断加热冷却至室温酵母细胞从颗粒中漏出2答案：(1)固定化酶比游离酶对温度变化适应性更强且应用范围较广3% 海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足3乙【总结反思】.海藻酸钠溶液的浓度对包埋酵母细胞数量的影响：提示：①海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠；②浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少。.海藻酸钠溶液配制注意事项：提示：①海藻酸钠溶化时要用小火或间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊；②将溶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；③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