高中生物总复习 专题三酶的应用课件 新人教版选修1

1、专题三酶的应用,一、果胶酶在果汁生产中的应用 (一)酶的制备 1对于细胞内酶：用捣碎机、研磨器等机械将生物组织细胞破碎，使酶从活细胞中释放出来，进入细胞外的溶液中，经 、离心制备成。,过滤,粗酶液,2对于分泌到细胞外的酶：直接从分泌物或细胞外的组织间隙中提取，提取过程中注意温度、 等多种环境因素对酶活性的影响。 3酶活力测定的原理：通常以单位时间内，单位体积中反应物的或产物的增加量来表示。,pH,减少量,(二)果胶酶 1作用：能够分解果胶为可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。 2组成：并不特指某一种酶，而是分解 的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶。 3来源：植物、

2、 、酵母菌和细菌均能产生果胶酶。 4应用：果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的 及胞间层，使榨取的果汁变得更容易 和过滤。,果胶,霉菌,细胞壁,澄清,二、加酶洗衣粉 (一)常用种类 蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，其中应用最广泛，效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性 。,脂肪酶,(二)去污机制 1碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子 水解成可溶性的 或小分子肽，使污物从衣物上脱落。 2脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能将大分子 、淀粉和水解为小分子物质。,蛋白质,氨基酸,脂肪,纤维素,(三)酶制剂特点 能够耐酸、耐碱、忍受和较高温度，并且通过特殊的化学物质将酶层层包裹，与洗衣粉其他成分隔离。,表面活性剂,三

3、、酵母细胞固定化 (一)固定化酶 1应用原理：将酶固定在不溶于水的载体上，使酶既易催化反应，又易于回收，可以重复使用。,颗粒状,筛板,(3)生产过程：将葡萄糖溶液从反应柱的 注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖，从反应柱 流出。 (4)反应柱优点：能连续使用半年，大大降低了，提高了果糖的产量和质量。,上端,下端,生产成本,(二)固定化细胞技术 1概念：固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。 2方法 (1)包埋法：将酶或细胞包埋在的细微网格里。 (2)化学结合法：将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到 上。 (3)物理吸附法：将酶

4、吸附到载体表面。,多孔载体,载体,3固定化细胞优点：与固定化酶相比，制备成本更低，操作更容易，酶的活性高且稳定。 4应用：固定化酵母细胞发酵、固定化乳糖酶制备乳糖等。,一、探究果胶酶的作用及其影响条件 1实验原理 (1)果胶酶活性受温度(或pH)影响，处于最适温度(或pH)时活性最高。 (2)果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。,(3)如果随酶浓度的增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的用量不足；当酶的用量增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改变，说明酶的用量已经足够，那么这个值就是酶的最适用量，如图。,【特别提醒】1.果胶与果胶酶 (1)果胶是植物细胞壁以

5、及胞间层的主要组成成分之一，是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。(2)果胶酶是指分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等，不是一种酶。(3)果胶酶的作用是能把果胶分解成半乳糖醛酸，从而使果汁变得澄清，并提高水果的出汁率。,2酶的活性和酶促反应速度 (1)酶的活性：是指酶催化一定化学反应的能力。酶活性的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度来表示。(2)酶促反应速度：用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。(3)酶促反应影响因素：温度、pH、酶浓度、底物浓度和酶的抑制剂等。,2实验流程 (1)探究温度(或pH)对果

6、胶酶活性的影响,记录结果： 或,(2)探究果胶酶的最适用量 准确称取纯的果胶酶1 mg、2 mg、3 mg、4 mg、5 mg、6 mg、7 mg、8 mg、9 mg配制成相等体积的酶的水溶液，取等量放入9支试管中依次编号为19号，制取苹果泥并称取45 g，分别装入9支试管中，每支试管中分装5 g，依次编号为19号。 将上述试管放入37恒温水浴中平衡内外温度。 一段时间后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，然后再放入恒温水浴中。记录反应时间，约20分钟。,过滤后测量果汁体积，并记录：,【特别提醒】(1)在混合苹果泥和果胶酶之前，要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温(或同pH)处

7、理，其目的是保证底物和酶在混合时的温度(或pH)相同，避免苹果泥与果胶酶混合时影响混合物的温度(或pH)，从而影响果胶酶的活性。(2)在探究温度或pH的影响时，需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间可以作为对照，这种对照称为相互对照。除自变量(温度或pH)以外，各无关变量(如底物总量、酶量、反应时间等)必须一致。,(3)在探究果胶酶的最适用量时(这里所说的最适用量是指在本实验的温度、pH条件下所测出的)，需要标明温度、pH。若无关变量改变，酶的最适用量也随之改变。,1下图中横轴均表示酶的反应条件，纵轴为酶的反应速度，能正确反映温度和pH与酶反应速度关系的是(),A甲和乙B乙和

8、丙 C甲和丙D都是甲 解析：酶活性受温度和pH的影响，在一定温度或pH内，随温度或pH升高而升高；当超过某一温度或pH后，随温度或pH升高而降低，即酶活性随温度或pH的变化为倒钟型。 答案：D,解析：在探究果胶酶的用量实验中，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，它们都可产生果胶酶，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正确；

9、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错误。 答案：C,二、探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果 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,3普通洗衣粉已逐渐被加酶洗衣粉所代替，且洗衣粉中所加酶的种类越来越多，请回答下列问题。 (1)根据衣物上常见的污垢，加酶洗衣粉中添加的酶类有碱性蛋白酶、_。,(2)碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的_

10、。 (3)下列方框为加酶洗衣粉的包装袋上的产品说明，根据你所学习的有关知识，解释注意事项的原因： _。,(4)下面是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的有关探究实验，请据表回答：,该实验设计体现了_原则。 若1号实验组，洗净所需时间接近7 min，请分析最可能的原因_。 解析：(1)血渍和奶渍的主要成分是蛋白质，而油污中的主要成分是脂肪，因此加酶洗衣粉中添加的酶类有碱性蛋白酶、(碱性)脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶。(2)碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等污渍中含有的大分子蛋白质水解成可溶性的多肽(氨基酸)。(4)1号实验组中加了含酶洗衣粉，但洗涤时间和普通洗衣粉洗涤的时间相同，说明洗衣粉中酶变性。,答案：(1)(碱性)脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶(2)多肽(氨基酸)(3)酶的催化作用受温度影响，3035是洗衣粉中酶的适宜温度范围，过高温度会使酶变性失活 (4)单一变量(对照)洗衣粉中酶变性,三、直接使用酶、固定化酶、固定化细胞三者的异同,【特别提醒】固定化细胞使用的都是活细胞，在反应时需要适宜的生存条件；由于该细胞保证了完整性，酶的环境改变较小，则对酶活性影响不大。,4下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述正确的是() A固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显 B固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧 C利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条