选修1 专题3 酶的研究与应用

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1、固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练专题专题3 3酶的研究与应用酶的研究与应用展示考纲考频展示考纲考频1.酶的存在与简单制作方法酶的存在与简单制作方法2.酶活力测定的一般酶活力测定的一般原理和方法原理和方法3.酶在食品制造和洗涤等方面的应用酶在食品制造和洗涤等方面的应用4.制备制备和应用固相化酶和应用固相化酶固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高

2、效效训训 练练一、果胶酶在果汁生产中的作用一、果胶酶在果汁生产中的作用1果胶果胶(1)果胶的成分与存在：果胶是果胶的成分与存在：果胶是植物细胞壁以及胞间层植物细胞壁以及胞间层的主要组的主要组成成分之一，它是由成成分之一，它是由半乳糖醛酸半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。于水。(2)果胶与果汁加工：果胶影响果胶与果汁加工：果胶影响出汁率出汁率，使果汁浑浊。，使果汁浑浊。2果胶酶果胶酶(1)成分：果胶酶并不是特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶成分：果胶酶并不是特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称。的总称。(2)作用：将果胶分解成可溶性的作用：将果胶

3、分解成可溶性的半乳糖醛酸半乳糖醛酸，使出汁率提高，使出汁率提高，也使浑浊的果汁变得澄清。也使浑浊的果汁变得澄清。固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练3果胶酶的应用果胶酶的应用(1)水果加工业：水果中的果胶经果胶酶水解后，可降低果汁的水果加工业：水果中的果胶经果胶酶水解后，可降低果汁的，有助于压榨。在葡萄酒酿造中加入果胶酶能起到，有助于压榨。在葡萄酒酿造中加入果胶酶能起到 作作用，还可促使葡萄汁中的酒石酸发生沉淀，还可用于橘子脱囊衣，制用，还可促使葡萄汁中的酒石酸

4、发生沉淀，还可用于橘子脱囊衣，制造果粉和低糖果冻。造果粉和低糖果冻。(2)饲料工业：果胶酶与饲料工业：果胶酶与酶、半纤维素酶等配合使用酶、半纤维素酶等配合使用可可降解降解植物细胞壁中的果胶和纤维素，促使淀粉、脂质、维生素和蛋植物细胞壁中的果胶和纤维素，促使淀粉、脂质、维生素和蛋白质等释放出来，提高饲料的营养价值，还可降低饲料的黏度，促进白质等释放出来，提高饲料的营养价值，还可降低饲料的黏度，促进饲料在动物消化道内的饲料在动物消化道内的 。黏度黏度澄清澄清纤维素纤维素消化吸收消化吸收固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研

5、考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练二、加酶洗衣粉在洗涤中的作用二、加酶洗衣粉在洗涤中的作用1加酶洗衣粉：加酶洗衣粉：指含指含 的洗衣粉。的洗衣粉。2酶制剂的种类与洗涤原理酶制剂的种类与洗涤原理酶制剂酶制剂固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练三、固定化酶和固定化细胞技术三、固定化酶和固定化细胞技术1固定化酶固定化酶(1)形成：将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种形成：将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种 上，上，使之成为使之成为 的制

6、剂。的制剂。(2)特性：与游离酶相比较，特性：与游离酶相比较，好，与底物和产物容好，与底物和产物容易分离，易于控制，能反复多次使用；便于易分离，易于控制，能反复多次使用；便于 ，有利于，有利于自动化生产。自动化生产。(3)固定化酶的制作方法：由酶的性质和载体特性所决定，主要固定化酶的制作方法：由酶的性质和载体特性所决定，主要包括包括 法、共价偶联法、交联法和包埋法等。法、共价偶联法、交联法和包埋法等。(4)淀粉酶水解作用的检测淀粉酶水解作用的检测不溶于水而又有酶的特性不溶于水而又有酶的特性介质介质稳定稳定运输和贮存运输和贮存吸附吸附固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探

7、探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练2固定化细胞固定化细胞(1)概念：利用物理或化学方法，将细胞固定在概念：利用物理或化学方法，将细胞固定在的的技术。技术。(2)优点：制备容易、酶的活性优点：制备容易、酶的活性。(3)固定化技术：物理固定化技术：物理 和和。(4)应用：固定化酵母细胞发酵。应用：固定化酵母细胞发酵。3固定化酶和固定化细胞常用的材料：固定化酶和固定化细胞常用的材料：固定化酶常用纤维素、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、琼脂糖、多孔玻璃和离子交换树脂等载体，而固定化

8、细胞常用琼脂、海藻酸钠海藻酸钠(钙钙)、角叉菜聚糖、明胶和聚丙烯酰胺凝胶等。、角叉菜聚糖、明胶和聚丙烯酰胺凝胶等。一定空间内一定空间内高且稳定高且稳定吸附法吸附法包埋法包埋法固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练思考辨析思考辨析1判断关于酶的应用及活力测定说法的正误。判断关于酶的应用及活力测定说法的正误。(1)“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”可先用热水溶解可先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度洗衣粉，再将水温调节到

9、最适温度(2012年高考江苏卷年高考江苏卷)()(2)相同相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉(2012年高考江年高考江苏卷苏卷)()(3)在探究果胶酶用量实验中，虽然实验的变量发生了变化，但在探究果胶酶用量实验中，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路方法是不变的通过设置梯度来确定最适值的思路方法是不变的()(4)用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好好()(5)果胶酶常用于果汁生产中，可提高出汁率和澄清度果胶酶常用于果汁生产中，可提高出汁率和澄清度()固考基固考基

10、双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练2判断关于固定化酶和固定化细胞说法的正误。判断关于固定化酶和固定化细胞说法的正误。(1)固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应(2013年高考年高考江苏卷江苏卷)()(2)从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小(2012年高考江苏卷年高考江苏卷)()(3)将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗

11、去CaCl2和杂菌和杂菌(2012年高考江苏卷年高考江苏卷)()(4)刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液()(5)利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物物()(6)固定化酶常采用化学结合法和包埋法固定化酶常采用化学结合法和包埋法()(7)固定化细胞常采用包埋法固定化细胞常采用包埋法()固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练1果胶酶与

12、纤维素酶的比较果胶酶与纤维素酶的比较果胶酶的作用及酶特性的探究果胶酶的作用及酶特性的探究固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练2.探究影响果胶酶活性的因素探究影响果胶酶活性的因素(温度或温度或pH)的实验的实验(1)实验原则：遵循单一变量原则、对照原则，严格控制变量，实验原则：遵循单一变量原则、对照原则，严格控制变量，尽量减少尽量减少无关变量无关变量的影响。的影响。(2)实验原理：果胶酶的活性受温度、实验原理：果胶酶的活性受温度、pH和和酶抑制剂酶抑制剂的影响，在

13、的影响，在最适温度或最适温度或pH时，时，活性活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度都与果胶最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小成正比。酶的活性大小成正比。(3)实验流程实验流程固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练各取一支，分各取一支，分9组分别放入组分别放入30、35、40、45、50、55、60、65、70 的恒温水浴中加热的恒温水浴中加热(或各取一支，分或各取一支，分5组调组调节苹果泥和果胶酶的节苹果泥和果胶酶的pH为为5、6、7、8、9置于

14、同一恒温水浴中置于同一恒温水浴中)固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练3加酶洗衣粉的洗涤效果的探究方法加酶洗衣粉的洗涤效果的探究方法(1)判断加酶洗衣粉洗涤效果的方法：可在洗涤后比较污物的残判断加酶洗衣粉洗涤效果的方法：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。留状况，如已消失、颜色变浅、面积缩小等。(2)加酶洗衣粉的洗涤效果的探究方法：实验设计遵循的原则是加酶洗衣粉的洗涤效果的探究方法：实验设计遵循的原则是 原则和原则和 原则，如在探究普通

15、洗衣粉和加酶洗衣粉对原则，如在探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有何不同时，以洗衣粉的种类为自变量，其他条衣物污渍的洗涤效果有何不同时，以洗衣粉的种类为自变量，其他条件完全一致；同时，普通洗衣粉处理污物与加酶洗衣粉处理污物形成件完全一致；同时，普通洗衣粉处理污物与加酶洗衣粉处理污物形成对照。对照。对照对照单一变量单一变量固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练(3)变量分析变量分析固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐

16、藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练特别提醒特别提醒(1)一般说来，丝绸类的衣物不可以使用加酶洗衣粉一般说来，丝绸类的衣物不可以使用加酶洗衣粉洗涤，是因为蛋白酶会水解蛋白质类的丝绸。洗涤，是因为蛋白酶会水解蛋白质类的丝绸。(2)酶的催化作用需要适宜的温度，用温水浸泡衣物可以缩短衣酶的催化作用需要适宜的温度，用温水浸泡衣物可以缩短衣物的浸泡时间，加快洗涤。物的浸泡时间，加快洗涤。(3)人体皮肤细胞有蛋白质，使用加酶洗衣粉后如不彻底清洗双人体皮肤细胞有蛋白质，使用加酶洗衣粉后如不彻底清洗双手，就会使手的皮肤受到腐蚀，而使人患过敏性皮炎、湿

17、疹等，并且手，就会使手的皮肤受到腐蚀，而使人患过敏性皮炎、湿疹等，并且应避免与这类洗衣粉长时间的接触。应避免与这类洗衣粉长时间的接触。(4)加酶洗衣粉的酶制剂不含肽酶，因为肽本身易溶于水。加酶洗衣粉的酶制剂不含肽酶，因为肽本身易溶于水。固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练1工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高水工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高水果的出汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响，某同学设计了如下实果的出汁率，为研究温度对果胶

18、酶活性的影响，某同学设计了如下实验：验：.将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10 水浴中恒温处理水浴中恒温处理10分钟分钟(如图甲如图甲)。.将步骤将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10 水浴中水浴中恒温处理恒温处理10分钟分钟(如图乙如图乙)。.将步骤将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量(如图如图丙丙)。固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练

19、练.在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表：如下表：根据上述实验，请分析回答下列问题：根据上述实验，请分析回答下列问题：(1)果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以分解细胞壁中的果果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以分解细胞壁中的果胶，产物是胶，产物是_。(2)实验结果表明，当温度为实验结果表明，当温度为_左右时，果汁量最多，此时左右时，果汁量最多，此时果胶酶的活性果胶酶的活性_。(3)为什么该实验能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断为什么该实验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？果胶酶活性的高低？

20、_。(4)下列下列A、B、C图依次表示果胶酶浓度一定时，果胶酶的反应图依次表示果胶酶浓度一定时，果胶酶的反应速度与反应物浓度、温度、速度与反应物浓度、温度、pH之间的关系，据图完成下列问题：之间的关系，据图完成下列问题：固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练图图A中，反应物达到某一浓度时反应速度不再上升的原因是中，反应物达到某一浓度时反应速度不再上升的原因是_。图图B中，曲线中，曲线ab段表明段表明_，曲线，曲线bc段表明段表明_。将装有果胶酶与反应物的甲、乙两支

21、试管分别放入将装有果胶酶与反应物的甲、乙两支试管分别放入12 和和90 水浴锅中，水浴锅中，20分钟后取出转入分钟后取出转入40 的水浴锅中保温，两支试管内的的水浴锅中保温，两支试管内的反应是：甲反应是：甲_，乙，乙_。图图C表示果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时，果胶酶催表示果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时，果胶酶催化反应的速率随化反应的速率随pH变化的曲线，实验时可根据变化的曲线，实验时可根据_来判定果胶酶来判定果胶酶的最适的最适pH。固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能

22、高高 效效训训 练练解析：解析：本题考查影响酶活性的有关因素及实验结果的分析方法。本题考查影响酶活性的有关因素及实验结果的分析方法。(1)果胶酶可催化植物细胞壁中的果胶分解成为半乳糖醛酸。果胶酶可催化植物细胞壁中的果胶分解成为半乳糖醛酸。(2)由题干由题干中的表格可知，中的表格可知，40 时果汁量最多，说明此温度下酶活性最强。时果汁量最多，说明此温度下酶活性最强。(3)该该实验中衡量结果的指标有两项：一是观察在相同的时间内，滤出苹果实验中衡量结果的指标有两项：一是观察在相同的时间内，滤出苹果汁的体积，体积越大说明果胶酶活性越高，果胶分解得多，因而果汁汁的体积，体积越大说明果胶酶活性越高，果胶分

23、解得多，因而果汁流出量多；二是观察果汁的澄清度。流出量多；二是观察果汁的澄清度。固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练(4)酶是生物体内具有催化能力的有机物，绝大多数是蛋白质，酶是生物体内具有催化能力的有机物，绝大多数是蛋白质，其催化效率受反应物浓度、温度、其催化效率受反应物浓度、温度、pH的影响。的影响。图图A中，当反应物在中，当反应物在低浓度范围内增加时，反应速度迅速上升；当反应物达到一定浓度时，低浓度范围内增加时，反应速度迅速上升；当反应物达到一定浓度时，随

24、反应物浓度增加，反应速度不再增加。这是因为酶虽然有高效性，随反应物浓度增加，反应速度不再增加。这是因为酶虽然有高效性，但催化能力也有一定限度，当所有酶都发挥了最高效能后，反应物浓但催化能力也有一定限度，当所有酶都发挥了最高效能后，反应物浓度再增加，反应速度也不再增加，此时受酶浓度的影响。度再增加，反应速度也不再增加，此时受酶浓度的影响。图图B中，中，ab曲线上升，是因为在未达到最适温度之前，随温度升高，酶活性升曲线上升，是因为在未达到最适温度之前，随温度升高，酶活性升高。曲线高。曲线bc下降，是因为温度超过最适温度，酶逐渐变性失活。下降，是因为温度超过最适温度，酶逐渐变性失活。由由于甲试管温度

25、较低，所以酶活性较低，反应速度很慢，当转入于甲试管温度较低，所以酶活性较低，反应速度很慢，当转入40(酶酶反应的适宜温度反应的适宜温度)的水浴锅中加热时，其反应速度迅速增加。乙试管在的水浴锅中加热时，其反应速度迅速增加。乙试管在90 高温下，酶结构被破坏，酶变性失活，当再转入高温下，酶结构被破坏，酶变性失活，当再转入40 的水浴锅中的水浴锅中保温时，酶活性也不再恢复，故无催化反应。保温时，酶活性也不再恢复，故无催化反应。图图C表示果胶酶浓度、表示果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时，果胶酶催化反应的速率随反应物浓度、温度等一定时，果胶酶催化反应的速率随pH变化的曲线，变化的曲线，实验时可根据果

26、汁的量来判定果胶酶的最适实验时可根据果汁的量来判定果胶酶的最适pH。固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练答案：答案：(1)半乳糖醛酸半乳糖醛酸(2)40 最大最大(3)果胶酶将果胶分解为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映小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化果胶分解的能力了果胶酶催化果胶分解的能力(4)受反应物中酶浓度的限制受反应物中酶浓度的限制果胶酶的活性随温度升高而果胶酶的活性随温

27、度升高而升高果胶酶的活性随温度的继续升高而下降升高果胶酶的活性随温度的继续升高而下降反应速度加快无反应速度加快无催化反应催化反应果汁的量果汁的量固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练1固定化酶和固定化细胞技术固定化酶和固定化细胞技术(1)概念：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定概念：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内空间内的的技术。技术。(2)方法及适用对象方法及适用对象固定化酶和固定化细胞固定化酶和固定化细胞固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析

28、考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练一般来讲，酶更适合用一般来讲，酶更适合用化学结合化学结合和和物理吸附法物理吸附法固定化，而细胞多固定化，而细胞多采用包埋法固定化，这是因为个大的细胞难以被吸附或结合，而个小采用包埋法固定化，这是因为个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶则易从包埋材料中漏出。的酶则易从包埋材料中漏出。2固定化酶与固定化细胞的比较固定化酶与固定化细胞的比较固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟

29、 法法提素能提素能高高 效效训训 练练3.制备固定化酵母细胞及用固定化酵母细胞发酵制备固定化酵母细胞及用固定化酵母细胞发酵固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练特别提醒特别提醒(1)细胞的固定化要在严格无菌条件下进行；对制备细胞的固定化要在严格无菌条件下进行；对制备的海藻酸钠溶液、的海藻酸钠溶液、

30、CaCl2溶液以及注射器等器材进行严格灭菌。溶液以及注射器等器材进行严格灭菌。(2)溶化海藻酸钠时采用小火间断加热法，防止海藻酸钠焦糊。溶化海藻酸钠时采用小火间断加热法，防止海藻酸钠焦糊。(3)海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠；浓度过低，凝海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠；浓度过低，凝胶珠所包埋的酵母细胞数量少。胶珠所包埋的酵母细胞数量少。固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练2在在20世纪世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到年代，酶已经

31、大规模地应用于各个生产领域，到了了70年代又发明了固定化酶与固定化细胞技术。年代又发明了固定化酶与固定化细胞技术。(1)在实际生产中，固定化酶技术的优点是在实际生产中，固定化酶技术的优点是_。与固定化酶技术相比，固定化细胞技术固定的是与固定化酶技术相比，固定化细胞技术固定的是_。(2)制备固定化酵母细胞，常用的包埋材料是制备固定化酵母细胞，常用的包埋材料是_，使用的是下，使用的是下图中方法图中方法_(填号码及名称填号码及名称)。(3)制作固定化酵母细胞时，充分混合均匀的酵母细胞溶液可在制作固定化酵母细胞时，充分混合均匀的酵母细胞溶液可在饱和饱和_溶液中形成凝胶珠。部分同学实验制得的凝胶珠不是圆

32、溶液中形成凝胶珠。部分同学实验制得的凝胶珠不是圆形或椭圆形，其主要原因是形或椭圆形，其主要原因是_。固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练解析：解析：将酶固定化后，能使酶在催化反应之后并不进入产物溶液，将酶固定化后，能使酶在催化反应之后并不进入产物溶液，可反复使用；将细胞固定化后，即可以将一种细胞内的多种酶同时进可反复使用；将细胞固定化后，即可以将一种细胞内的多种酶同时进行固定；海藻酸钠不能参与化学反应，在高温时容易溶化，温度降低行固定；海藻酸钠不能参与化学反应，

33、在高温时容易溶化，温度降低时又可以形成多孔性固体颗粒，是包埋酵母菌的好材料；图示时又可以形成多孔性固体颗粒，是包埋酵母菌的好材料；图示为共为共价键价键(化学化学)结合法、结合法、为吸附法、为吸附法、为包埋法；凝胶珠是用高温下溶为包埋法；凝胶珠是用高温下溶化的海藻酸钠与酵母菌混合后在化的海藻酸钠与酵母菌混合后在CaCl2溶液中形成的，若海藻酸钠浓度溶液中形成的，若海藻酸钠浓度过高或制凝胶珠时离液面太近，可能形成片状或长条形而不是圆形的过高或制凝胶珠时离液面太近，可能形成片状或长条形而不是圆形的凝胶珠。凝胶珠。答案：答案：(1)酶既能与反应物接触，又容易与产物分离，固定在载酶既能与反应物接触，又容

34、易与产物分离，固定在载体上的酶能反复使用多酶系统体上的酶能反复使用多酶系统(一系列、多种酶一系列、多种酶)(2)海藻酸钠海藻酸钠包埋法包埋法(3)CaCl2海藻酸钠浓度过高海藻酸钠浓度过高(或针筒离液面过近，高度不够或针筒离液面过近，高度不够)固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练例例1实验探究：加酶洗衣粉的使用条件和效果。实验探究：加酶洗衣粉的使用条件和效果。实验目的：实验目的：(1)观察加酶洗衣粉在洗涤中的效果。观察加酶洗衣粉在洗涤中的效果。(2)探究加酶洗衣

35、粉的最佳温度条件。探究加酶洗衣粉的最佳温度条件。实验用具及材料：实验用具及材料：9个个100 mL的三角瓶、镊子、两组恒温水浴锅、的三角瓶、镊子、两组恒温水浴锅、若干块沾有鸡血且放置一天的棉布、两种加酶洗衣粉及未加酶的洗衣若干块沾有鸡血且放置一天的棉布、两种加酶洗衣粉及未加酶的洗衣粉。粉。实验步骤：实验步骤：(1)将两组恒温水浴分别调至将两组恒温水浴分别调至40 和和80。(2)向向9个三角瓶中各加水个三角瓶中各加水100 mL，将三角瓶分成，将三角瓶分成A、B、C三组，三组，每组三个，向每组三个，向A组各瓶中加入一种加酶洗衣粉组各瓶中加入一种加酶洗衣粉0.5 g，向，向B组各瓶中加入组各瓶中

36、加入另一种加酶洗衣粉另一种加酶洗衣粉0.5 g，_。探究影响酶活性的因素探究影响酶活性的因素固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练(3)将每组的将每组的3个三角瓶分别放在个三角瓶分别放在20 室温下、室温下、40 和和80 水浴水浴中，保温一段时间。中，保温一段时间。(4)_。试回答下列问题：试回答下列问题：(1)试补全上述实验步骤。试补全上述实验步骤。_。_。(2)实验中设置实验中设置C组三角瓶的作用是组三角瓶的作用是_。(3)根据生活中衣物上根据生活中衣物上“

37、油渍油渍”的成分分析，加酶洗衣粉中的酶的成分分析，加酶洗衣粉中的酶可能有可能有_。(4)根据你对酶作用特点和温度与酶活性关系的理解，试为加酶根据你对酶作用特点和温度与酶活性关系的理解，试为加酶洗衣粉编写洗衣粉编写“使用指南使用指南”(至少写出两点至少写出两点)：_。固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练解析解析本题考查实验探究加酶洗衣粉的洗涤效果与酶的活性。本题考查实验探究加酶洗衣粉的洗涤效果与酶的活性。欲探究加酶洗衣粉的使用条件和效果，应设置对照实验，应以欲探究

38、加酶洗衣粉的使用条件和效果，应设置对照实验，应以A、B两两组各三角瓶中加入不同种类加酶洗衣粉各组各三角瓶中加入不同种类加酶洗衣粉各0.5 g为实验组，以为实验组，以C组各三组各三角瓶中加入未加酶的洗衣粉作为对照组。角瓶中加入未加酶的洗衣粉作为对照组。答案答案(1)向向C组各瓶中加入未加酶的洗衣粉组各瓶中加入未加酶的洗衣粉0.5 g向每个向每个三角瓶中各加入一块大小基本相同的沾有鸡血的棉布，并使棉布充分三角瓶中各加入一块大小基本相同的沾有鸡血的棉布，并使棉布充分浸入溶液中，浸泡相同时间后取出棉布，比较各洗衣粉溶液的浑浊度浸入溶液中，浸泡相同时间后取出棉布，比较各洗衣粉溶液的浑浊度(或比较各棉布的

39、清洁情况或比较各棉布的清洁情况)(2)对照对照(3)蛋白酶和脂肪酶蛋白酶和脂肪酶(4)根据衣根据衣物总量或污渍多少适当调整洗衣粉用量；建议用温水浸泡；加入洗衣物总量或污渍多少适当调整洗衣粉用量；建议用温水浸泡；加入洗衣粉后应适当浸泡一段时间等粉后应适当浸泡一段时间等(其他合理答案也可其他合理答案也可)固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练例例2(2014年宝鸡模拟年宝鸡模拟)某研究小组开展了酵母细胞固定化的研某研究小组开展了酵母细胞固定化的研究。根据所学知识回答下

40、列问题：究。根据所学知识回答下列问题：(1)酵母细胞固定化，首先要进行酵母菌活化，酵母菌活化就是酵母细胞固定化，首先要进行酵母菌活化，酵母菌活化就是_状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时_。把从酵母细胞中提取的淀粉酶固定在尼龙布上制成固定化。把从酵母细胞中提取的淀粉酶固定在尼龙布上制成固定化酶与传统酶应用技术相比最显著的优点是酶与传统酶应用技术相比最显著的优点是_。(2)利用利用2%、2.5%、3%的海藻酸钠分别与的海藻酸钠分别与2%、3%、4%的的CaCl2溶液进行凝胶化，所得到的固定化酵母颗粒的强度及在溶液进行凝胶化，所得到的

41、固定化酵母颗粒的强度及在28 以以下发酵下发酵48 h后的酒精产量如下表所示。后的酒精产量如下表所示。固定化细胞固定化细胞固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练从表中可以看出随着从表中可以看出随着CaCl2浓度的增加，浓度的增加，_增加，由此可增加，由此可推测出凝胶固定化效果较好的海藻酸钠与推测出凝胶固定化效果较好的海藻酸钠与CaCl2浓度分别是浓度分别是_、_。(3)该小组开展游离酵母和固定化酵母发酵产酒酒精度的研究，该小组开展游离酵母和固定化酵母发酵产酒酒精度

42、的研究，结果如下，请回答问题。结果如下，请回答问题。固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练产酒酒精度的比较表产酒酒精度的比较表影响实验成败的关键步骤是影响实验成败的关键步骤是_。实验中钙离子的作用是使胶体聚沉，海藻酸钠起实验中钙离子的作用是使胶体聚沉，海藻酸钠起_的作用。的作用。该小组将制备好的固定化酵母与游离酵母分别放在一定的条件该小组将制备好的固定化酵母与游离酵母分别放在一定的条件下发酵，定时记录发酵液中酒精度的变化。实验过程中的下发酵，定时记录发酵液中酒精度

43、的变化。实验过程中的“在一定的在一定的条件下发酵条件下发酵”的条件是的条件是_，要求条件相同是为了确保，要求条件相同是为了确保_。固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练由表格可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固由表格可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母发酵前期的延迟期的定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母发酵前期的延迟期的时间要时间要_。解析解析本题考查酵母细胞的固定化过程，固定化酵母与游离酵

44、本题考查酵母细胞的固定化过程，固定化酵母与游离酵母产酒酒精度的比较。母产酒酒精度的比较。(1)在缺水的状态下，微生物一般都处于休眠的在缺水的状态下，微生物一般都处于休眠的状态，让处于休眠状态的酵母菌重新恢复正常的生活状态称为活化。状态，让处于休眠状态的酵母菌重新恢复正常的生活状态称为活化。由于酵母菌活化时体积增大较多，因此活化干酵母时要使用足够大的由于酵母菌活化时体积增大较多，因此活化干酵母时要使用足够大的容器。将酶固定在载体上既可在反应时与反应物接触，又能与产物分容器。将酶固定在载体上既可在反应时与反应物接触，又能与产物分离，因此固定化酶可以反复利用。离，因此固定化酶可以反复利用。(2)从表

45、中分析可以看出，从表中分析可以看出，CaCl2的的浓度越大，固定化强度越大。固定化强度最大为浓度越大，固定化强度越大。固定化强度最大为1 170 g/30个，再根据个，再根据酒精产量的多少，可看出酒精产量的多少，可看出2%的海藻酸钠和的海藻酸钠和4%的的CaCl2是固定化酵母效是固定化酵母效果较好的浓度。果较好的浓度。固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练(3)海藻酸钠是包埋细胞的载体，配制海藻酸钠溶液加热时要用海藻酸钠是包埋细胞的载体，配制海藻酸钠溶液加热时要用

46、小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化，配制的海藻酸小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化，配制的海藻酸钠溶液的浓度直接影响实验的成败。影响酶促反应的条件主要是温度钠溶液的浓度直接影响实验的成败。影响酶促反应的条件主要是温度和和pH，因此适宜的温度和，因此适宜的温度和pH对于酵母正常发酵具有重要作用，对照对于酵母正常发酵具有重要作用，对照实验的成功在于设置好单一变量，控制好无关变量。从表中可以看出，实验的成功在于设置好单一变量，控制好无关变量。从表中可以看出，固定化酵母在很短的时间内即可产生较多的酒精，因此延迟期比游离固定化酵母在很短的时间内即可产生较多的酒精，因此延迟期比游离

47、的酵母时间要短。的酵母时间要短。答案答案(1)让酵母菌恢复正常的生活体积会增大可以重复使让酵母菌恢复正常的生活体积会增大可以重复使用用(故产品易纯化故产品易纯化)(2)固定化强度固定化强度2%4%(3)配制海藻酸钠溶配制海藻酸钠溶液液包埋酵母细胞包埋酵母细胞(或载体或载体)适宜的温度、适宜的温度、pH等单一变量等单一变量短短固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练固考基固考基双双 基基优优 化化菜 单析考点析考点核核 心心探探 究究隐 藏高考总复习高考总复习 生物生物研考向研考向解解 题题悟悟 法法提素能提素能高高 效效训训 练练本小节结束请按ESC键返回