1、酶酶 的的 应应 用用最新考纲最新考纲热点提示热点提示1.酶的存在与简单制作方法酶的存在与简单制作方法2酶活性测定的一般原理酶活性测定的一般原理和方法和方法3酶在食品制作和洗涤等酶在食品制作和洗涤等方面的应用方面的应用4制备和应用固定化酶制备和应用固定化酶1.酶在食品制造和洗涤剂生酶在食品制造和洗涤剂生产等方面的应用产等方面的应用2固定化酶、固定化细胞固定化酶、固定化细胞制备的优缺点和在生产中制备的优缺点和在生产中的应用的应用1果胶酶的组成与作用果胶酶的组成与作用(1)果胶酶不是一种酶，而是一类酶的总称，包括果胶酶不是一种酶，而是一类酶的总称，包括 、和果胶酯酶等。和果胶酯酶等。(2)果胶酶可
2、以分解果胶，使果胶酶可以分解果胶，使 变得更容易；变得更容易；果胶分解后，也使得果汁变得果胶分解后，也使得果汁变得 。多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶榨取果汁榨取果汁澄清澄清果胶分解酶果胶分解酶2探究果胶酶的适宜温度、探究果胶酶的适宜温度、pH(1)温度和温度和pH都可以影响都可以影响 ，在探究果胶酶的最适，在探究果胶酶的最适温度或温度或pH的实验中，自变量分别是的实验中，自变量分别是 和和 ，其他如，其他如苹果泥、反应时间等都是苹果泥、反应时间等都是 ，可以通过测定，可以通过测定 或观察或观察 来判断酶活性高低。来判断酶活性高低。(2)在混合苹果泥和果胶酶之前，要将苹果泥和果胶酶分装在混合苹
3、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在不同的试管中 处理。处理。酶的活性酶的活性温度温度果汁体积果汁体积果汁澄清度果汁澄清度恒温恒温无关变量无关变量pH1：实验的自变量和因变量之间属于什么关系？无关变量是实验的自变量和因变量之间属于什么关系？无关变量是否可以随意控制？否可以随意控制？提示：提示：实验的自变量和因变量之间属于因果关系，无关变实验的自变量和因变量之间属于因果关系，无关变量并非可以随意控制，实验组和对照组中的无关变量要保持一量并非可以随意控制，实验组和对照组中的无关变量要保持一致致(等量原则等量原则)。看一看：看一看：果胶酶和纤维素酶各有什么作用？果胶酶和纤维素酶各
4、有什么作用？提示：提示：果胶酶能催化果胶水解为可溶性半乳糖醛酸。果胶酶能催化果胶水解为可溶性半乳糖醛酸。纤维素酶能催化纤维素水解为纤维二糖，进一步水解为纤维素酶能催化纤维素水解为纤维二糖，进一步水解为葡萄糖。葡萄糖。1加酶洗衣粉中常有的酶制剂加酶洗衣粉中常有的酶制剂包括包括 、脂肪酶、脂肪酶、和纤维素酶四种，这和纤维素酶四种，这些酶的活性受温度、些酶的活性受温度、和表面活性剂的影响。和表面活性剂的影响。2加酶洗衣粉去污机理加酶洗衣粉去污机理(1)碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子 水水解成可溶性的解成可溶性的 或小分子肽。或小分子肽。(2)脂肪酶、脂肪
5、酶、和纤维素酶分别把大分子和纤维素酶分别把大分子 、淀粉和淀粉和 水解为小分子物质。水解为小分子物质。蛋白酶蛋白酶淀粉酶淀粉酶酸碱度酸碱度蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸淀粉酶淀粉酶脂肪脂肪纤维素纤维素看一看：看一看：普通酶应用时有哪些缺点？普通酶应用时有哪些缺点？提示：提示：容易失活，通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂容易失活，通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂非常敏感。非常敏感。很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本。很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本。会影响产物的纯度，降低产品质量。会影响产物的纯度，降低产品质量。PART3酵母细胞酵母细胞的固定化的固定化1固定化酶的应用实例固定化酶的应用实
6、例果糖生产果糖生产将果糖生产中所用的将果糖生产中所用的 进行固定，可以连续进行固定，可以连续使用该酶，降低了生产成本，提高了产品质量和生产效率。使用该酶，降低了生产成本，提高了产品质量和生产效率。葡萄糖异构酶葡萄糖异构酶2固定化酶和固定化细胞技术固定化酶和固定化细胞技术是指利用是指利用 方法将酶或细胞固定在一定空间内方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、的技术，包括包埋法、和和 。其。其中包埋法常用于对中包埋法常用于对 的固定。的固定。3制备固定化酵母细胞的操作制备固定化酵母细胞的操作 配制配制CaCl2溶液溶液 配制配制 溶液溶液 溶液与酵母细胞混合溶液与酵母细胞混合固定化酵母细
7、胞。固定化酵母细胞。物理或化学物理或化学 化学结合法化学结合法物理吸附法物理吸附法细胞细胞酵母细胞的活化酵母细胞的活化海藻酸钠海藻酸钠海藻酸钠海藻酸钠2：包埋法为什么不适合用于固定酶分子？包埋法为什么不适合用于固定酶分子？提示：提示：因为酶分子很小，用包埋法固定酶容易遗漏。因为酶分子很小，用包埋法固定酶容易遗漏。1酶的活性和酶反应速度酶的活性和酶反应速度(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。度来表示。(2)酶反应速
8、度：用单位时间内、单位体积中反应物的减少酶反应速度：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。量或产物的增加量来表示。(3)影响因素：温度、影响因素：温度、pH、酶浓度、底物浓度和酶的抑制剂、酶浓度、底物浓度和酶的抑制剂等。等。2探究温度探究温度(或或pH)对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响(1)实验原理实验原理果胶酶活性受温度果胶酶活性受温度(或或pH)影响，处于最适温度影响，处于最适温度(或或pH)时时活性最高。活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。比。(2)实验流程实验流程实验实验温度温度3035
9、40455055606570果汁果汁量量(mL)pH56789果汁量果汁量(mL)(1)探究温度探究温度(或或pH)对果胶酶活性影响的实验，在对果胶酶活性影响的实验，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处理，可以保证底物和酶在混合时的温度试管中恒温处理，可以保证底物和酶在混合时的温度(或或pH)是是相同的，避免了苹果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度相同的，避免了苹果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度(或或pH)，从而影响果胶酶活性。，从而影响果胶酶活性。(2)在探究温度或在探究温度或pH的影响时，需要设置对照实验
10、，不同的的影响时，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，这种对照梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。除自变量称为相互对照。除自变量(温度或温度或pH)以外，各无关变量以外，各无关变量(如果汁如果汁总量、酶量、反应时间等总量、酶量、反应时间等)必须一致。必须一致。3探究果胶酶的最适用量探究果胶酶的最适用量实验流程实验流程(1)准确称取纯的果胶酶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，取等配制成相等体积的酶的水溶液，取等量放入量放入9支试管中
11、依次编号为支试管中依次编号为19号，制取苹果泥并称取号，制取苹果泥并称取45 g，分别装入分别装入9支试管中，每支试管中分装支试管中，每支试管中分装5 g，依次编号为，依次编号为19号。号。(2)将上述试管放入将上述试管放入37恒温水浴中平衡内外温度。恒温水浴中平衡内外温度。(3)一段时间后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹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，约果泥混合，然后再放入恒温水浴中。记录反应时间，约20分钟。分钟。(4)过滤后测量果汁体积，并记录：过滤后测量果汁体积，并记录：盛有苹果泥的试管盛有苹果泥的试管12345678
12、9盛有果胶酶的试管盛有果胶酶的试管123456789果汁量果汁量(mL)实验中所用的果胶酶尽量使用其纯酶制剂或不含抑制物的粗实验中所用的果胶酶尽量使用其纯酶制剂或不含抑制物的粗酶制剂，以免影响对酶的用量的估算。酶制剂，以免影响对酶的用量的估算。(1)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。不再改变，说明酶的用量已经足够，那么这个值
13、就是酶的最适用量。(2)这里所说的最适用量是指在本实验的温度、这里所说的最适用量是指在本实验的温度、pH等条件下所测出的最等条件下所测出的最适用量，若无关变量改变，酶的最适用量也会随之改变。适用量，若无关变量改变，酶的最适用量也会随之改变。(3)如果设定的酶的浓度梯度无法满足实验要求，即会出现过低或过高如果设定的酶的浓度梯度无法满足实验要求，即会出现过低或过高现象，应及时调整。现象，应及时调整。果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。果胶果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞壁和胞间层。在果汁生产中应酶能够分解果胶，瓦解植物细胞壁和胞间层。在果汁生
14、产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。胶酶和果汁生产的实验课题。实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等；苹果、质量分数为璃棒、漏斗、纱布等；苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸的果胶酶溶液、蒸馏水等。馏水等。课题一：课题一：验证果胶酶在果汁生产中的作用验证果胶酶在果汁生产中的作用实验方法及步骤：实验方法及步骤：(1)将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备
15、用。水备用。(2)取两个取两个100 mL洁净的烧杯，编号洁净的烧杯，编号1、2，按相应程序进行，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上。操作，请把表中未填写的内容填上。操作顺操作顺序序项目项目烧杯烧杯12在烧杯中加入苹果泥在烧杯中加入苹果泥20 mL20 mL2 mL/注入蒸馏水注入蒸馏水/在恒温水浴中保温，并在恒温水浴中保温，并用玻璃棒不时搅拌用玻璃棒不时搅拌10 min10 min(3)取两个大烧杯，同时进行过滤，观察取两个大烧杯，同时进行过滤，观察(比较比较)_，并记录结果。并记录结果。(4)实验结果的预测及结论：如果是实验结果的预测及结论：如果是_，则说明果胶，则说明果胶酶对果
16、胶的水解具有催化作用。酶对果胶的水解具有催化作用。课题二：课题二：探究果胶酶催化果胶水解的最适探究果胶酶催化果胶水解的最适pH本课题实验步骤中，在完成本课题实验步骤中，在完成课题一课题一中的步骤、编号、中的步骤、编号、编组之后，有下面两种操作：编组之后，有下面两种操作：方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的再把混合液的pH分别调至分别调至4、5、6、7、8、9、10。方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分分别调至别调至4、5、6、7、8、9、10，再把，再把
17、pH相等的果胶酶溶液和苹相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。果泥相混合。(1)请问上述哪种方法更科学？请问上述哪种方法更科学？_。理由是。理由是_。(2)该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使_。(3)如果用曲线图方式记录比较实验结果，在现有的条件下，如果用曲线图方式记录比较实验结果，在现有的条件下，以横坐标表示以横坐标表示pH，纵坐标表示，纵坐标表示_，实验操作和记录是比，实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，请在图中选择一个最较切实可行的。根据你对酶特性的了解，请在图中选择一个最可能是实验结果的曲线可能是实验结果的曲线_。解析解
18、析课题一中，实验的单一变量是果胶酶的有无。实验结果应与前课题一中，实验的单一变量是果胶酶的有无。实验结果应与前面的实验目的相对应，即相同时间内面的实验目的相对应，即相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高。课题二中方法二是将试管中的果胶酶溶液和烧杯的果汁体积大，澄清度高。课题二中方法二是将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的中的苹果泥的pH分别调至分别调至4、5、6、7、8、9、10，再把，再把pH相等的果胶酶溶相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。这样操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预液和苹果泥相混合。这样操作能够确保酶的反应环
19、境从一开始便达到实验预设的设的pH。对于实验结果如果要用坐标图的形式表示，纵坐标表示果汁体积。对于实验结果如果要用坐标图的形式表示，纵坐标表示果汁体积增加量。在一定范围内，随增加量。在一定范围内，随pH增加，果汁体积增加量增大，当增加，果汁体积增加量增大，当pH超过最适超过最适值，随值，随pH增加酶活性减弱，果汁体积增加量减小，由此可知最可能是实验增加酶活性减弱，果汁体积增加量减小，由此可知最可能是实验结果的曲线为甲。结果的曲线为甲。答案答案课题一：课题一：(2)注入果胶酶溶液注入果胶酶溶液2 mL (3)相相同时间内滤出的果汁体积和果汁澄清度同时间内滤出的果汁体积和果汁澄清度(4)相同时间内
20、相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高汁体积大，澄清度高课题二：课题二：(1)方法二方法二的操作能够确保酶的反应环境方法二方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的从一开始便达到实验预设的pH(2)酶和反应物充分地接触酶和反应物充分地接触 (3)果汁体积增加量果汁体积增加量 甲甲无论探究影响酶活性的因素还是酶用量，都要先将条件控无论探究影响酶活性的因素还是酶用量，都要先将条件控制好以后再将酶与底物混合，否则会出现误差，如例制好以后再将酶与底物混合，否则会出现误差，如例1中课题二中课题二中的方法一就因此而不科学。中的
21、方法一就因此而不科学。1分析不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果分析不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果(1)实验原理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。效果。(2)实验变量实验变量自变量：不同种类的加酶洗衣粉。自变量：不同种类的加酶洗衣粉。无关变量：其他条件相同且适宜无关变量：其他条件相同且适宜(如温度、如温度、pH等等)。(3)实验步骤实验步骤 步骤步骤烧杯编号烧杯编号注入自来水注入自来水500 mL500 mL500 m
22、L加入物质加入物质(等量等量)奶渍布奶渍布奶渍布奶渍布奶渍布奶渍布控制水温控制水温373737加入洗衣粉加入洗衣粉(等量等量)蛋白酶洗衣蛋白酶洗衣粉粉复合酶洗衣复合酶洗衣粉粉脂肪酶洗衣脂肪酶洗衣粉粉用玻璃棒搅拌用玻璃棒搅拌5 min5 min5 min观察实验现象观察实验现象(4)实验时注意事项实验时注意事项在比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果的实验中，在比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果的实验中，自变量为洗衣粉的种类，设计时应遵循单一变量原则、对照原自变量为洗衣粉的种类，设计时应遵循单一变量原则、对照原则，有效控制其他变量，如水的用量、污染物的量、用于实验则，有效控制其他变量，如水的用量
23、、污染物的量、用于实验的布的质地和大小、两种洗衣粉的用量、搅拌及洗涤时间等。的布的质地和大小、两种洗衣粉的用量、搅拌及洗涤时间等。在使用加酶洗衣粉时不但要考虑最佳洗涤效果的条件，在使用加酶洗衣粉时不但要考虑最佳洗涤效果的条件，如最适温度、如最适温度、pH，还要考虑衣物的承受力，如蛋白酶洗衣粉不，还要考虑衣物的承受力，如蛋白酶洗衣粉不能洗涤丝绸类衣物；也要考虑洗涤成本问题，因污渍的成分比能洗涤丝绸类衣物；也要考虑洗涤成本问题，因污渍的成分比较复杂，一般选择复合加酶洗衣粉，以减少用量。较复杂，一般选择复合加酶洗衣粉，以减少用量。该实验探究多种加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果，也该实验探究多种加酶洗衣
24、粉对同一污渍的洗涤效果，也可以探究同一种加酶洗衣粉对不同污渍的洗涤效果。可以探究同一种加酶洗衣粉对不同污渍的洗涤效果。2分析不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验分析不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验(1)实验变量：水温、必须设置温度梯度。实验变量：水温、必须设置温度梯度。(2)无关变量：水量与水质、洗衣粉用量、衣物质料与大小、无关变量：水量与水质、洗衣粉用量、衣物质料与大小、浸泡时间等应保持不变。浸泡时间等应保持不变。下列是下列是“探究某种加酶洗衣粉使用的最适温度探究某种加酶洗衣粉使用的最适温度”的实验设的实验设计，相关叙述中，最合理的是计，相关叙述中，最合理的是()A在布片及其污物相同
25、的情况下，向温度不同的水中加入不等量洗衣在布片及其污物相同的情况下，向温度不同的水中加入不等量洗衣粉，看哪种洗涤效果最好粉，看哪种洗涤效果最好B在布片及其污物相同的情况下，在等量的、呈温度梯度的水中加入在布片及其污物相同的情况下，在等量的、呈温度梯度的水中加入等量加酶洗衣粉，看哪种温度条件下洗衣粉的洗涤效果最好等量加酶洗衣粉，看哪种温度条件下洗衣粉的洗涤效果最好C加酶洗衣粉在加酶洗衣粉在20的水中洗涤效果没有的水中洗涤效果没有45的好，说明的好，说明45为最适为最适温度温度D将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入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，的水中洗涤同样的污物，发现加酶
26、洗衣粉洗涤效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为发现加酶洗衣粉洗涤效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37 思路点拨思路点拨解析解析根据单一变量原则、对照原则，在根据单一变量原则、对照原则，在“探究某种加探究某种加酶洗衣粉使用的最适温度酶洗衣粉使用的最适温度”的实验设计中应以温度为变量，其的实验设计中应以温度为变量，其他条件都相同，最适为原则，所以只有他条件都相同，最适为原则，所以只有B正确。正确。答案答案B (1)实验结果实验结果观察凝胶珠的颜色和形状：如果制作的凝胶珠颜色过浅，观察凝胶珠的颜色和形状：如果制作的凝胶珠颜色过浅，呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；呈白色，说明海
27、藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再做尝试。偏高，制作失败，需要再做尝试。观察发酵的葡萄糖溶液：利用固定的酵母细胞发酵产生观察发酵的葡萄糖溶液：利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多气泡，同时会闻到酒味。酒精，可以看到产生了很多气泡，同时会闻到酒味。(2)注意事项注意事项酵母细胞的活化：酵母细胞所需要的活化时间较短，一酵母细胞的活化：酵母细胞所需要的活化时间较短，一般需要般需要0.51 h。此外，酵母细胞活化时体积会变大，因此活化。此外，酵母细胞活
28、化时体积会变大，因此活化前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出容器。容器。加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，关系到实加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，关系到实验的成败。海藻酸钠的浓度关系到固定化细胞的质量。如果海验的成败。海藻酸钠的浓度关系到固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。刚形成的凝胶珠应在刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中
29、浸泡一段时间，以便形溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方成稳定的结构。检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法：一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果法：一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功；凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功；二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。能表明制备的凝胶珠是成功的。4直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较直接使用酶、固定化酶、
30、固定化细胞的比较直接使用酶直接使用酶固定化酶固定化酶固定化细胞固定化细胞酶的种酶的种数数一种或几种一种或几种一种一种一系列酶一系列酶常用载常用载体体硅胶、凝胶等硅胶、凝胶等明胶、琼脂糖、明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯纤维素、聚丙烯酰胺等酰胺等制作方制作方法法化学结合法固定化学结合法固定化、物理吸附法化、物理吸附法固定化固定化包埋法固定化包埋法固定化是否需是否需要营养要营养物质物质否否否否是是直接使用酶直接使用酶固定化酶固定化酶固定化细胞固定化细胞催化反催化反应应单一或多种单一或多种单一单一一系列一系列反应底反应底物物各种物质各种物质(大分子、大分子、小分子小分子)各种
31、物质各种物质(大分子、大分子、小分子小分子)小分子物质小分子物质缺点缺点对环境条件非对环境条件非常敏感，易失活；常敏感，易失活；难回收，成本难回收，成本高，影响产品质高，影响产品质量量不利于催化一系不利于催化一系列的酶促反应列的酶促反应反应物不易与反应物不易与酶接近，尤其酶接近，尤其是大分子物质，是大分子物质，反应效率下降反应效率下降优点优点催化效率高、耗催化效率高、耗能低、低污染能低、低污染既能与反应物既能与反应物接触，又能与产接触，又能与产物分离；物分离；可以可以反复利用反复利用成本低、操作成本低、操作容易，可反复容易，可反复利用利用下图下图1为人工种子生产过程示意图，图为人工种子生产过程
32、示意图，图2为图为图1中中过程的相关操作，据图分析回答：过程的相关操作，据图分析回答：(1)图图1中，过程分别称为中，过程分别称为_。(2)图图2中，包埋形成人工种子过程中，加热溶解海藻酸钠中，包埋形成人工种子过程中，加热溶解海藻酸钠时需注意用时需注意用_加热，然后将溶化好的海藻酸钠溶液加热，然后将溶化好的海藻酸钠溶液_后，加入胚状体充分搅拌混合均匀。后，加入胚状体充分搅拌混合均匀。(3)刚生产的人工种子需要在氯化钙溶液中浸泡一段时间，刚生产的人工种子需要在氯化钙溶液中浸泡一段时间，其目的是使人工种子其目的是使人工种子_。(4)若用图若用图2的方法的方法“制备固定化酵母细胞制备固定化酵母细胞”
33、，海藻酸钠溶，海藻酸钠溶液的浓度对实验结果影响较大，若浓度过高，则液的浓度对实验结果影响较大，若浓度过高，则_，通，通常评价该实验结果主要是观察凝胶珠的常评价该实验结果主要是观察凝胶珠的_。(5)制 备 固 定 化 酶 则 不 宜 用 此 方 法，原 因 是制 备 固 定 化 酶 则 不 宜 用 此 方 法，原 因 是_。解析解析(1)由叶组织块经脱分化形成愈伤组织，再分化后形成胚状体。由叶组织块经脱分化形成愈伤组织，再分化后形成胚状体。(2)包埋人工种子加热溶解海藻酸钠时需用小火间断加热，防止焦糊，冷却后包埋人工种子加热溶解海藻酸钠时需用小火间断加热，防止焦糊，冷却后加入胚状体充分混匀。加入
34、胚状体充分混匀。(3)将刚生产的人工种子浸泡在氯化钙溶液中一段时间，将刚生产的人工种子浸泡在氯化钙溶液中一段时间，使人工种子形成稳定的结构。使人工种子形成稳定的结构。(4)制备固定化酵母细胞时的海藻酸钠溶液的浓制备固定化酵母细胞时的海藻酸钠溶液的浓度过高使其不易形成凝胶珠，通常通过观察凝胶珠的颜色和形状，即浅黄色，度过高使其不易形成凝胶珠，通常通过观察凝胶珠的颜色和形状，即浅黄色，圆形或椭圆形最佳。圆形或椭圆形最佳。(5)由于酶分子很小，容易从包埋材料中漏出，所以不易由于酶分子很小，容易从包埋材料中漏出，所以不易用包埋法。用包埋法。答案答案(1)脱分化、再分化脱分化、再分化(2)小火或间断冷却
35、小火或间断冷却(至室温至室温)(3)形成形成稳定的结构稳定的结构(4)不易形成凝胶珠颜色和形状不易形成凝胶珠颜色和形状(5)酶分子很小，容易从包酶分子很小，容易从包埋材料中漏出埋材料中漏出 固定化酶和固定化细胞技术的考查固定化酶和固定化细胞技术的考查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：固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将概念：固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。酶或细胞固定在一定空间内的技术。(2)主要方法主要方法 名称名称原理原理图示图示包埋包埋法法将微生物细胞均匀地包埋在不将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中溶于
36、水的多孔性载体中化学化学结合结合法法利用共价键、离子键将酶分子利用共价键、离子键将酶分子或细胞相互结合，或将其结合或细胞相互结合，或将其结合到载体上到载体上物理物理吸附吸附法法通过物理吸附作用，把酶固定通过物理吸附作用，把酶固定在纤维素、琼脂糖、多孔玻璃在纤维素、琼脂糖、多孔玻璃和离子交换树脂等载体上和离子交换树脂等载体上下列属于固定化酶在利用时的特点的是下列属于固定化酶在利用时的特点的是()A.有利于酶与产物分离有利于酶与产物分离B.制成的加酶洗衣粉可以被反复利用制成的加酶洗衣粉可以被反复利用C.能自由出入依附的载体能自由出入依附的载体D.能催化一系列的酶促反应能催化一系列的酶促反应解析解析
37、加酶洗衣粉不属于固定化酶的应用；固定化酶的加酶洗衣粉不属于固定化酶的应用；固定化酶的主要优点是能够与产物分离、重复使用；固定化细胞才能催化主要优点是能够与产物分离、重复使用；固定化细胞才能催化一系列的酶促反应。一系列的酶促反应。答案答案A 探究加酶洗衣粉洗涤效果的实验设计探究加酶洗衣粉洗涤效果的实验设计 在该实验中，要明确探究的问题是什么，这样才能有目在该实验中，要明确探究的问题是什么，这样才能有目的地去设计实验，来完成探究过程。加入洗衣粉中的酶容易受的地去设计实验，来完成探究过程。加入洗衣粉中的酶容易受到外界环境因素的影响而失活，如何解决这一问题：第一，通到外界环境因素的影响而失活，如何解决
38、这一问题：第一，通过基因工程生产出耐受高温、强碱、强酸等因素的酶；第二，过基因工程生产出耐受高温、强碱、强酸等因素的酶；第二，用某种化学物质将酶层层包裹起来，该物质是能溶解于水的。用某种化学物质将酶层层包裹起来，该物质是能溶解于水的。这样就避免了酶活性的丧失。这样就避免了酶活性的丧失。某化工厂生产的一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有如下说某化工厂生产的一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有如下说明。明。成分：含碱性蛋白酶等成分：含碱性蛋白酶等用法：洗涤前先将衣物浸于洗衣粉溶液内一段时间，使用用法：洗涤前先将衣物浸于洗衣粉溶液内一段时间，使用温水效果更佳。温水效果更佳。注意：切勿用于丝质及羊毛衣料注意：切勿
39、用于丝质及羊毛衣料某研究性学习小组为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温某研究性学习小组为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，设计如下装置进行实验，并将结果用下列曲线图度，设计如下装置进行实验，并将结果用下列曲线图A、B表示。表示。请回答以下各题：请回答以下各题：(1)由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适宜温度为由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适宜温度为_。(2)在在0和和75时，酶的催化效率基本都为零。但当温度时，酶的催化效率基本都为零。但当温度再回到再回到45时，后者酶的催化能力已不能恢复，这是因为时，后者酶的催化能力已不能恢复，这是因为_。(3)在实验过程中可通过直接测定在实验过程中可通过直接测定
40、_(指标指标)来表示该来表示该洗衣粉中酶的催化效率。洗衣粉中酶的催化效率。(4)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某洗涤公司为降低生产成本目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某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，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这种方法制成的酶叫_。(5)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除加酶外，很多洗衣粉中还加有香精，高
41、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 有植 物 芳 香 油 制 成 的，目 前 从 植 物 中 提 取 芳 香 油 的 方 法 有_。(6)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以从霉菌中提取。用固体培养基分离、纯加酶洗衣粉中的淀粉酶可以从霉菌中提取。用固体培养基分离、纯化霉菌的方法有化霉菌的方法有_、_。解析解析从坐标图中可以看出，加酶洗衣粉的最适温度为从坐标图中可以看出，加酶洗衣粉的最适温度为45，在，在0和和75时酶的催化效率基本都为零，但时酶的催化效率基本都为零，但0时酶的空间结构没有被破坏，当时酶的空间结构没有被破坏，当温度升高
42、时，酶的活性会升高，而温度升高时，酶的活性会升高，而75时酶的空间结构已经被破坏，酶活性时酶的空间结构已经被破坏，酶活性不能恢复。在实验过程中通过观察反应物不能恢复。在实验过程中通过观察反应物(蛋白膜蛋白膜)消失的时间来判断酶的催消失的时间来判断酶的催化效率。把酶固定在一定的载体上，就形成了固定化酶。从植物中提取芳香化效率。把酶固定在一定的载体上，就形成了固定化酶。从植物中提取芳香油的方法有萃取法、压榨法和蒸馏法。对微生物进行纯化的方法有平板划线油的方法有萃取法、压榨法和蒸馏法。对微生物进行纯化的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。法和稀释涂布平板法。答案答案(1)45(2)高温条件下酶的结构已
43、遭破坏高温条件下酶的结构已遭破坏(或酶的活性已丧失或酶的活性已丧失)(3)胶片上的蛋白膜消失时间的长短胶片上的蛋白膜消失时间的长短(或其他合理答案或其他合理答案)(4)固定化酶固定化酶(5)萃取萃取法、蒸馏法、压榨法法、蒸馏法、压榨法(6)平板划线法稀释涂布平板法平板划线法稀释涂布平板法 1.下列有关酶的制备和应用的叙述，正确的是下列有关酶的制备和应用的叙述，正确的是()A.酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶B.透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化C.棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤棉织
44、物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤D.多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层解析：解析：本题以酶为载体，综合考查有关酶的制备与应用的本题以酶为载体，综合考查有关酶的制备与应用的知识。酶解法可去除微生物的细胞壁，再通过吸水涨破法使细知识。酶解法可去除微生物的细胞壁，再通过吸水涨破法使细胞内的物质释放出来，提取分离其中的胞内酶；透析和电泳可胞内的物质释放出来，提取分离其中的胞内酶；透析和电泳可用于酶的分离和纯化，但酸解会破坏酶的结构；棉织物的主要用于酶的分离和纯化，但酸解会破坏酶的结构；棉织物的主要成分是纤维素，可用含纤维素酶的洗衣粉洗涤，因为纤维素酶成分是纤维素
45、，可用含纤维素酶的洗衣粉洗涤，因为纤维素酶使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，达到更好的去污效果；多酶片中的胃能够与洗衣粉充分接触，达到更好的去污效果；多酶片中的胃蛋白酶应在片剂的糖衣内层，而片剂的核心层应是在小肠中发蛋白酶应在片剂的糖衣内层，而片剂的核心层应是在小肠中发挥作用的胰蛋白酶等。挥作用的胰蛋白酶等。答案：答案：A2.图图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述不正确的是定化酵母细胞进行酒精发酵的示
46、意图，下列叙述不正确的是()A.刚溶化的海藻酸钠迅速与活化的酵母菌混合制备混合液刚溶化的海藻酸钠迅速与活化的酵母菌混合制备混合液B.图图1中中X溶液为溶液为CaCl2溶液，作用使海藻酸钠形成凝胶珠溶液，作用使海藻酸钠形成凝胶珠C.图图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触D.图图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中装置中解析：解析：溶化的海藻酸钠应冷却至室温后与活化的酵母菌混合，溶化的海藻酸钠应冷却至室温后与活化的酵母菌混合，A项错误。项错误。海藻酸钠与酵母菌混合液应滴入海藻酸钠与
47、酵母菌混合液应滴入CaCl2溶液中，以制备凝胶珠；凝胶珠用蒸溶液中，以制备凝胶珠；凝胶珠用蒸馏水冲洗馏水冲洗23次后，再转移到发酵装置中；搅拌可使酵母菌与培养液充分接次后，再转移到发酵装置中；搅拌可使酵母菌与培养液充分接触，有利于发酵的顺利进行，故触，有利于发酵的顺利进行，故B、C、D三个选项正确。三个选项正确。答案：答案：A3.某同学从温度为某同学从温度为5565的泉水中筛选出能合成脂肪酶的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题：的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题：(1)测定脂肪酶活性时，应选择测定脂肪酶活性时，应选择_作为该酶作用的物作为该酶作用的物质，
48、反应液中应加入质，反应液中应加入_溶液以维持其酸碱度稳定。溶液以维持其酸碱度稳定。(2)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为_。(3)根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。适温度的实验思路。解析：解析：本题是关于实验与探究能力的考查，立足教材，以本题是关于实验与探究能力的考查，立足教材，以教材素材教材素材“探究温度对酶活性的影响实验探究温度对酶活性的影响实验”设置问题，考查考设置问题，考查
49、考生的实验设计能力、实验问题的分析及理论知识的把握能力。生的实验设计能力、实验问题的分析及理论知识的把握能力。(1)测定脂肪酶活性应选择脂肪作为该酶作用的物质，反应测定脂肪酶活性应选择脂肪作为该酶作用的物质，反应液中应加入缓冲溶液以维持其酸碱度稳定。液中应加入缓冲溶液以维持其酸碱度稳定。(2)能与双缩脲试剂反应呈紫色，说明该酶的化学本质为蛋能与双缩脲试剂反应呈紫色，说明该酶的化学本质为蛋白质。白质。(3)明确要求写出的是明确要求写出的是“实验思路实验思路”而不是实验步骤。而不是实验步骤。答案：答案：(1)脂肪缓冲脂肪缓冲(2)蛋白质蛋白质(3)在一定温度范围内在一定温度范围内(包括包括5565
50、)设置温度，分别测量酶活性，若所测数据内出现设置温度，分别测量酶活性，若所测数据内出现峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则，扩大温度范围。继续实验，直到出现峰值。则，扩大温度范围。继续实验，直到出现峰值。1.下列关于加酶洗衣粉的说法不正确的是下列关于加酶洗衣粉的说法不正确的是()A.直接将酶制剂添加到洗衣粉中制成加酶洗衣粉直接将酶制剂添加到洗衣粉中制成加酶洗衣粉B.加酶洗衣粉效果的好坏受很多因素影响加酶洗衣粉效果的好坏受很多因素影响C.加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶、
