1、名校名 推薦第 44 講酶的應(yīng)用 考綱要求 1. 酶的存在與簡單制作方法。2. 酶活力測定的一般原理和方法。3. 酶在食品制造和洗滌等方面的應(yīng)用。4. 制備和應(yīng)用固相化酶?？键c一影響果汁產(chǎn)量的物質(zhì)、因素及探究方法1 果膠酶的組成和作用(1) 組成：多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。(2) 作用：分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層。2 酶的活性及其影響因素(1) 酶的活性：酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。酶活性的高低可以用在一定條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來表示。(2) 影響酶活性的因素：溫度、pH、酶的抑制劑等。3 探究溫度和pH對酶活性的影響(1) 實驗原理果膠酶活性受溫度和p

2、H 的影響，處于最適溫度或pH 時，活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶活性大小呈正相關(guān)。(2) 實驗結(jié)果：溫度和 pH 在很大程度上對酶的空 間結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生影響，過高或過低都會影響酶活性。4 探究果膠酶的最適用量配制不同濃度的果膠酶溶液37_恒溫水浴加熱將果膠酶溶液與蘋果泥混合制備蘋果泥 37_恒溫水浴中反應(yīng) 20 min 左右過濾果汁，測量果汁量并記錄易錯警示 (1) 酶活性不等同于酶促反應(yīng)速度同等條件下的酶促反應(yīng)速度的快慢可以表示酶活性的高低， 但酶活性與酶促反應(yīng)速度仍然是兩個完全不同的概念， 其影響因素也不完全相同， 如酶的濃度、 反應(yīng)物的濃度可以影響反應(yīng)速度，但不能影響酶的活性

3、。(2) 在蘋果泥和果膠酶混合之前，一定要保證底物和酶達(dá)到所要求的溫度或pH條件，以避免混合后條件的變化，確保實驗結(jié)果的可靠性。(3) 探究酶的最適條件 ( 溫度、 pH)及最適用量時都需設(shè)置一系列濃度梯度，且不同的溫度梯度之間或不同的 pH 梯度之間構(gòu)成了相互對照，通過相互對照可確定果膠酶的最適溫度或最適 pH。1 下列有關(guān)果膠酶及與果膠酶實驗探究的敘述正確的是()A探究果膠酶的用量時，pH、溫度不影響實驗結(jié)果1名校名 推薦B果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和葡萄糖異構(gòu)酶等C探究溫度對果膠酶活性的影響時，溫度、蘋果泥、果膠酶用量及反應(yīng)時間等都是變量D可以用相同時間內(nèi)過濾得到的果汁體積來

4、確定果膠酶的用量答案D解析 探究果膠酶的用量時， pH、溫度會影響實驗結(jié)果； 葡萄糖異構(gòu)酶不屬于果膠酶的成分；探究溫度對果膠酶活性的影響實驗中，溫度為單一變量，其他因素保持不變。1 果膠酶與纖維素酶的比較種類組成作用果膠酶多聚半乳糖醛酸酶、 果膠分解酶、 果膠催化水解果膠成為可溶性半乳糖醛酸酯酶等C1酶葡萄糖苷酶葡萄纖維素 纖維二糖纖維素酶C1 酶、 Cx 酶、葡萄糖苷酶Cx 酶糖2 探究影響果汁產(chǎn)量的因素(1) 探究溫度對酶活性的影響時，可以選用10 作為溫度梯度，設(shè)置的具體溫度為10 、 20 、 30 、 40 、 50 和60 等，也可以根據(jù)酶的特點，嘗試以5 作為溫度梯度。(2) 探

5、究 pH 對酶活性的影響時，只需將溫度梯度改成pH 梯度，并在該酶的最適溫度下進(jìn)行。反應(yīng)液中的pH 可以用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氫氧化鈉溶液或鹽酸進(jìn)行調(diào)節(jié)。(3) 探究酶的用量是建立在探究最適溫度和 pH 對酶活性影響的基礎(chǔ)之上的。 此時，研究的變量是酶的用量， 其他因素都應(yīng)保持相同。 實驗時可以配制不同濃度的酶溶液， 也可以只配制一種濃度的酶溶液，然后使用不同的體積。需要注意的是，反應(yīng)液的pH 和溫度必須相同，否則將影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。3 確定果膠酶最適用量的方法如果隨酶濃度的增加， 過濾到的果汁的體積也增加， 說明酶的用量不足； 當(dāng)酶的濃度增加到某個值后， 再增加酶的用量， 過濾到的果汁的

6、體積不再改變， 說明酶的用量已經(jīng)足夠，這個值就是酶的最適用量?？键c二探究不同種類加酶洗衣粉的洗滌效果1 梳理加酶洗衣粉的去污機(jī)理種類洗滌原理洗滌的物質(zhì)種類蛋白酶蛋白酶血漬、奶漬及各種食品類的蛋白質(zhì)污垢蛋白質(zhì) 小分子的肽氨基酸脂肪酶脂肪酶食品的油漬、人體皮脂、口紅脂肪 甘油脂肪酸淀粉酶淀粉酶來自面條、巧克力等的污垢淀粉 麥芽糖葡萄糖纖維素酶使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松， 從而使?jié)B入到棉紡織品的表面浮毛2名校名 推薦纖維深處的塵土和污垢能夠與洗衣粉充分接觸，達(dá)到更好的去污效果2 探究不同類型加酶洗衣粉的洗滌效果(1) 實驗原理：酶的催化作用具有專一性，復(fù)合酶洗衣粉加入的酶制劑種類較多，與單一加酶洗衣粉相比

7、，對各種污漬都有較好的洗滌效果。(2) 實驗變量自變量：加酶洗衣粉。無關(guān)變量：其他條件相同且適宜( 如溫度、 pH等 ) 。(3) 實驗步驟步驟燒杯編號注入自來水500 mL500 mL500_mL加入物質(zhì) ( 等量 )奶漬布奶漬布奶漬布控制水溫37 37 37_加入洗衣粉 ( 等量 )蛋白酶復(fù)合酶脂肪酶洗衣粉洗衣粉洗衣粉用玻棒攪拌5 min5 min5 min觀 察實驗現(xiàn)象顏色淺已消失顏色淺易錯警示(1) 與普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉洗滌效果更好，又由于不含磷元素，酶制劑進(jìn)入無機(jī)環(huán)境中后可以被微生物分解，因此不會對環(huán)境造成污染。(2) 一般來說，絲綢類的衣物不可以使用加酶洗衣粉洗滌，是因為蛋

8、白酶會水解蛋白質(zhì)類的絲綢。(3) 酶的催化作用需要適宜的溫度，用溫水浸泡衣物可以縮短衣物的浸泡時間，加快洗滌。(4) 人體皮膚細(xì)胞有蛋白質(zhì)，如不徹底清洗雙手，就會使手的皮膚受到腐蝕，而使人患過敏性皮炎、濕疹等。因此，應(yīng)避免與這類洗衣粉長時間地接觸。(5) 加酶洗衣粉的酶制劑不含肽酶，因為肽本身易溶于水。2 加酶洗衣 粉是指含有酶制劑的洗衣粉。請回答下列問題：(1) 由下圖推知，該實驗的目的是 _ 。50 時加酶洗衣粉中堿性蛋白酶的最適含量約是_%。(2) 下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗滌效果的實驗記錄，請據(jù)表回答問3名校名 推薦題。臉盆編號洗滌物洗滌溫度洗衣粉水量洗凈所( 等量 )

9、( 等量 )需時間1油污布45加酶2 L4 min2油污布45普通2 L7 min3油污布5加酶2 L9 min4油污布5普通2 L8 min該實驗設(shè)計體現(xiàn)了_ 原則。若 1 號實驗組洗凈油污布所需時間接近7min ，最可能的原因是_ 。(3) 下列衣料不適宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗滌的有_ 。 棉織品毛織品腈綸織品蠶絲織品(4) 根據(jù)以上實驗結(jié)果， 請寫出兩項提高加酶洗衣粉洗滌效果的措施：_ _ 。答案 (1) 探究溫度、堿性蛋白酶含量對去污力的影響0.6(2)對照、單一變量酶失活 (3) (4)用溫水浸泡；延長浸泡時間；增加洗衣粉的用量等( 寫出兩項合理答案即可 )解析(1) 由題圖可知

10、，實驗中存在兩個變量：溫度與堿性蛋白酶含量，即實驗探究的是溫度、堿性蛋白酶含量對去污力的影響。在50 時，洗衣粉的去污力在堿性蛋白酶含量為 0.6%時達(dá)到最大。(2) 由表中數(shù)據(jù)可知， 1、 3 號為實驗組， 2、 4 號為對照組， 1、 2 號與 3、4 號中只有是否加酶一個變量，因此該實驗設(shè)計體現(xiàn)了對照原則和單一變量原則。若 1 號實驗組洗凈油污布所需時間接近7 min ，最可能的原因是酶已經(jīng)失活。(3) 蛋白酶可分解蛋白質(zhì)，故毛織品、蠶絲織品等以蛋白質(zhì)為主要成分的衣料不能用含蛋白酶的加酶洗衣粉洗滌。(4) 用溫水浸泡 ( 提高酶的活性 ) ，延長浸泡時間 ( 增加酶的催化時間 ) ，增加

11、酶的用量等都可以提高加酶洗衣粉的洗滌效果。1 變量的分析和控制影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有水溫、水量、水質(zhì)、洗衣粉的用量和種類，衣物的材料、大小及浸泡時間和洗滌時間等。在探究用加酶洗衣粉洗滌的最佳溫度條件實驗中，水溫是要研究的對象，實驗自變量是水溫；在探究加酶洗衣粉與普通洗衣粉洗滌效果的實驗中，實驗自變量為洗衣粉的種類；在探究不同種類的加酶洗衣粉洗滌效果的實驗中，實驗自變量為加酶洗衣粉的種類。在設(shè)計實驗時，應(yīng)遵循單一變量原則和對照原則等。2 洗滌 方式和材料的選擇4名校名 推薦(1) 采用全自動洗衣機(jī)比較好，并且應(yīng)該盡量使用同一型號小容量的洗衣機(jī)，使其機(jī)械攪拌作用相同。(2) 洗滌材料的選擇

12、也有一些講究。選用布料作為實驗材料比較可行。在設(shè)置對照實驗時，可以控制布料的大小、顏色及污物的量，使其相同；同時，也便于洗滌效果的比較。3 水量、水質(zhì)和洗衣粉用量的問題(1) 水量和布料的大小是成正比的。做實驗用的布料不宜過大，水量不宜過多，但應(yīng)該讓布料充分浸泡在水中。(2) 其他相關(guān)問題簡述如下：實驗中可以用滴管控制污物的量，待污物干燥后再進(jìn)行實驗；布料應(yīng)放在洗衣粉溶液中浸泡相同的時間；采用玻棒攪拌的方式模擬洗衣過程；模擬攪拌的時間、次數(shù)和力量應(yīng)基本相同?？键c三酵母細(xì)胞的固定化1 固定化細(xì)胞技術(shù)的概念固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)。2 固定化細(xì)胞

13、技術(shù)常用的方法包埋法、 化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。 一般來說， 酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定化，細(xì)胞 多采用包埋法固定化。3 酵母細(xì)胞的固定化及發(fā)酵程序酵母細(xì)胞的活化配制物質(zhì)的量濃度為0.05 mol/L的 CaCl 2 溶液配制海藻酸鈉溶液海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合固定化酵母細(xì)胞沖洗發(fā)酵。易錯警示固定化實驗中的易錯總結(jié)(1) 海藻酸鈉溶液的濃度對包埋酵母細(xì)胞數(shù)量的影響海藻酸鈉溶液濃度過高，將很難形成凝膠珠。濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)量少。(2) 海藻酸鈉溶液配制注意事項海藻酸鈉溶化時要用小火或間斷加熱，避免海藻酸鈉發(fā)生焦糊。將溶化后的海藻酸鈉先冷卻至室溫，再與酵母細(xì)胞

14、混合，避免高溫殺死酵母細(xì)胞。固定化酵母細(xì)胞時，應(yīng)將海藻酸鈉酵母細(xì)胞的混合液用注射器緩慢滴加到CaCl2 溶液中，而不是注射，以免影響凝膠珠的形成。3 在 20 世紀(jì) 50 年代，酶已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于各個生產(chǎn)領(lǐng)域，到了70 年代又發(fā)明了固定化酶與固定化細(xì)胞的技術(shù)。(1) 在實際生產(chǎn)中，固定化酶技術(shù)的優(yōu)點是_ 。與固定化酶技術(shù)相比，固定化細(xì)胞固定的是_。(2) 制 備 固 定 化 酵 母 細(xì) 胞 ， 常 用 的 包 埋 材 料 是 _ ， 使 用 了 下 圖 中 方 法5名校名 推薦_( 填出號碼與名稱) 。(3) 制作固定化酵母細(xì)胞時，充分混合均勻的酵母細(xì)胞溶液可在飽和_溶液中形成 凝 膠 珠

15、。 部 分 同 學(xué) 實 驗 制 得 的 凝 膠 珠 不 是 圓 形 或 橢 圓 形 ， 其 主 要 原 因 是_ 。答案(1) 酶既容易與反應(yīng)物接觸，又容易與產(chǎn)物分離，固定在載體上的酶能反復(fù)利用多酶系統(tǒng) ( 或 一系列酶、多種酶)(2) 海藻酸鈉包埋法(3)CaCl 2海藻酸鈉溶液濃度過高( 或針筒口離液面過近，高度不夠 )解析將酶固定化后， 可使酶在催化反應(yīng)之后不隨產(chǎn)物流走，可以反復(fù)利用； 將細(xì)胞固定化后，可以將一種細(xì)胞內(nèi)的多種酶同時進(jìn)行固定。海藻酸鈉一般不能參與化學(xué)反應(yīng)，同時，在高溫下容易溶化， 溫度降低時又形成多孔性固體顆粒， 是包埋酵母菌的好材料。圖為化學(xué)結(jié)合法， 圖為物理吸附法， 圖為包埋法。 凝膠珠是高溫下溶化的海藻酸鈉與酵母菌混合后在 CaCl2 溶液中形成的，若海藻酸鈉濃度過高或制凝膠珠時離液面太近，可能形成片狀或長條形，而不是圓形的凝膠珠。1 直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞的比較直接使用酶固定化酶固定