生物學(xué)案：專題課題探討加酶洗衣粉的洗滌效果

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課題2探討加酶洗衣粉的洗滌效果1．說(shuō)出加酶洗衣粉的洗滌原理。2．探討溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌的影響。3．探討不同種類的加酶洗衣粉對(duì)同一污物和不同污物洗滌效果的區(qū)別。一、基礎(chǔ)知識(shí)1．加酶洗衣粉是指含有________的洗衣粉,目前常用的酶制劑有四類：________、________、淀粉酶和__________。其中，應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是____________和____________。2．____________能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的________或____________。脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶能分別將大分子的______、______和________水解為小分子物質(zhì),使洗衣粉具有更好的去污能力。3．影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有______、________和____________。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則是單一變量原則和對(duì)照原則,比如探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬的洗滌效果有何不同時(shí),以加酶、普通洗衣粉為變量，其他條件完全一致；同時(shí)普通洗衣粉處理污漬物與加酶洗衣粉處理污漬物形成對(duì)照實(shí)驗(yàn)。思考:小華同學(xué)想用含有蛋白酶的洗衣粉洗滌媽媽送給她的真絲圍巾，你認(rèn)為她這樣做合適嗎？為什么?答案：一、1。酶制劑蛋白酶脂肪酶纖維素酶堿性蛋白酶堿性脂肪酶2．堿性蛋白酶氨基酸小分子的肽脂肪淀粉纖維素3．溫度酸堿度表面活性劑二、思考：不合適，因?yàn)榻z綢的主要成分是蛋白質(zhì)，它會(huì)被洗衣粉的蛋白酶分解，損壞圍巾。1．加酶洗衣粉加酶洗衣粉是在合成洗衣粉中,加入0.2%～0。5%的酶制劑制成的.在洗衣粉中添加的酶的種類很多，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纖維素酶等.我國(guó)在洗衣粉中添加的酶最主要的是堿性蛋白酶。這種酶能耐堿性條件,而且耐貯存，對(duì)皮膚、衣物沒(méi)有刺激和損傷作用。堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解成可溶于水的多肽和氨基酸。衣物上附著的血漬、汗?jié)n、奶漬、醬油漬等污物,都會(huì)在堿性蛋白酶的作用下,結(jié)構(gòu)松弛、膨脹解體，稍加搓洗，污跡就會(huì)從衣物上脫落.使用加酶洗衣粉時(shí)必須注意以下幾點(diǎn):（1)堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解，因此，蛋白質(zhì)類纖維（羊毛、蠶絲等）織物就不能用加酶洗衣粉來(lái)洗滌，以免使纖維受到破壞；(2）使用加酶洗衣粉時(shí),必須注意洗滌用水的溫度。堿性蛋白酶在35~50℃時(shí)活性最強(qiáng)，在低溫下或70℃以上就會(huì)失效；（3）加酶洗衣粉也不宜長(zhǎng)期存放,存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致酶活性損失；（4）加酶洗衣粉不宜與三聚磷酸鹽共存，否則酶的活性將會(huì)喪失;(5)添加了堿性蛋白酶的洗衣粉可以分解人體皮膚表面蛋白質(zhì),而使人患過(guò)敏性皮炎、濕疹等，因此，酶不能直接添加到洗衣粉中，因?yàn)橄匆路壑械谋砻婊钚晕镔|(zhì)會(huì)降低酶的活性.因而科學(xué)家將基因工程生產(chǎn)出的酶用特殊水溶性物質(zhì)包裹起來(lái),與洗衣粉的其他成分隔離開來(lái)。加酶洗衣粉可以降低表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量,使洗滌劑朝低磷、無(wú)磷的方向發(fā)展。2．普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的異同普通洗衣粉加酶洗衣粉相同點(diǎn)表面活性劑可以產(chǎn)生泡沫，可以將油脂分子分散開;水軟化劑可以分散污垢；等等不同點(diǎn)酶可以將大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，小分子有機(jī)物易溶于水，從而與纖維分開題型一加酶洗衣粉去漬原理【例題1】酶制劑中含有蛋白酶，不含有肽酶的原因是（）。A．肽酶制備成本太高B．肽酶會(huì)影響蛋白酶活性C．衣物上的大分子蛋白質(zhì)變?yōu)槎嚯暮笠押苋菀酌撀銬．蛋白酶把蛋白質(zhì)全水解成可溶性氨基酸解析：考慮衣物的實(shí)際洗滌情況，當(dāng)加酶洗衣粉中的蛋白酶將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成小分子多肽后，已經(jīng)很容易從衣物上脫落了，無(wú)需再加肽酶。答案：C反思領(lǐng)悟：蛋白酶催化蛋白質(zhì)分解成多肽，溶于水易脫落。題型二加酶洗衣粉與普通洗衣粉的比較【例題2】下列關(guān)于加酶洗衣粉說(shuō)法中，不正確的是(）.A．加酶洗衣粉的效果總比普通洗衣粉的效果好B．加酶洗衣粉效果的好壞受很多因素影響C．加酶洗衣粉中目前常用的酶制劑有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶D．加酶洗衣粉與普通洗衣粉相比更利于環(huán)保解析：加酶洗衣粉與普通洗衣粉相比,雖然表面活性劑和三聚磷酸鈉的含量較少，但添加了一定量的酶制劑。在酶的作用下，構(gòu)成污漬的一些生物大分子被分解為可溶性的小分子，使污漬容易從衣物上脫落，即加酶洗衣粉的洗滌效果不僅沒(méi)有降低，反而加強(qiáng)了.但是，由于酶具有專一性,只有洗衣粉中的酶與污漬相對(duì)應(yīng)時(shí)，其優(yōu)勢(shì)才能發(fā)揮出來(lái)，如果不對(duì)應(yīng)，加酶洗衣粉的洗滌效果可能不如普通洗衣粉。答案：A題型三影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則【例題3】從土壤的嗜堿性短小芽孢桿菌中首先分離選育到一株產(chǎn)生低溫型堿性蛋白酶的高產(chǎn)菌株。該菌株具有嗜堿性強(qiáng)、不易染菌、生產(chǎn)性狀穩(wěn)定等特點(diǎn)。該菌株產(chǎn)堿性蛋白酶能力強(qiáng)，在全國(guó)5種堿性蛋白酶的性能比較中，該蛋白酶在28℃下所占有酶活力比例高于同類產(chǎn)品，表明具有低溫型酶的特性。該產(chǎn)品用于加酶洗衣粉，可提高去污力1～2倍，尤其在常溫下對(duì)血漬、根據(jù)以上材料回答下列問(wèn)題。（1）為什么該菌株產(chǎn)的堿性蛋白酶的活性在不同溫度下不同？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2)試分析該產(chǎn)品在常溫下對(duì)血漬、奶漬等蛋白質(zhì)污垢有專一性的去污效果的原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3）若要比較添加該蛋白酶的洗衣粉與普通洗衣粉的洗滌效果，應(yīng)注意控制實(shí)驗(yàn)變量，請(qǐng)列舉均衡無(wú)關(guān)變量的措施(至少三條).①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。（4）在日常生活中使用洗衣粉時(shí)，有人先用沸水溶解洗衣粉再浸泡衣物，該種方法能否用于題目中所說(shuō)的加酶洗衣粉？為什么?________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1）酶的活性受溫度影響，最適溫度下酶的活性最高.（2）酶具有專一性特點(diǎn),一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，血漬、奶漬的主要成分為蛋白質(zhì)，蛋白酶能分解蛋白質(zhì)，但不能分解其他成分。（3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案中要考慮控制變量，以減少實(shí)驗(yàn)誤差,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)可信度?？刂谱兞靠蓮拿缸饔玫牡孜铩⒆饔玫臅r(shí)間及作用的條件等方面采取措施.（4）加酶洗衣粉中的酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，遇沸水會(huì)變性失活從而失去催化蛋白質(zhì)類污垢分解的功能.答案：(1）酶作為生物催化劑，其活力受溫度影響,在最適溫度下酶的活性最強(qiáng)（2）酶具有專一性的特點(diǎn)，即一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，所以蛋白酶只能將血漬、奶漬等蛋白質(zhì)污垢分解，對(duì)其他類型污垢不起作用（3）①兩種洗衣粉的用量相同②被洗滌的布料及污漬狀態(tài)相同③洗滌時(shí)所用水量及溫度（一般為常溫)相同④浸泡和洗滌的時(shí)間相同(答出三條即可)（4）不能。因?yàn)榧用赶匆路壑械拿傅某煞譃榈鞍踪|(zhì),遇高溫會(huì)變性失活而失去催化功能1．加酶洗衣粉中含有的常見酶類為(）。A．蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶 B．脂肪酶、肽酶、淀粉酶、纖維素酶C．蛋白酶、脂肪酶、肽酶、纖維素酶 D．蛋白酶、淀粉酶、麥芽糖酶、肽酶2．下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，正確的是（）.A．加酶洗衣粉是指僅加入蛋白酶的洗衣粉B．加酶洗衣粉里的酶制劑對(duì)人體有毒害作用C．加酶洗衣粉里的酶制劑污染環(huán)境D．加酶洗衣粉是含有酶制劑的洗衣粉3．關(guān)于加酶洗衣粉，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。A．洗衣粉中的蛋白酶對(duì)人體皮膚有損傷B．洗衣粉中的蛋白酶對(duì)皮膚和所有衣物無(wú)刺激作用C．使用加酶洗衣粉時(shí)要特別注意水溫D．加酶洗衣粉有保質(zhì)期4．在探討不同溫度對(duì)加酶洗衣粉的影響實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法不正確的是（）。A．應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛袑?shí)際氣溫變化來(lái)確定水溫B．可選擇洗滌不同污漬的白布作對(duì)照C．選擇水溫應(yīng)考慮衣物的承受能力D．選擇水溫應(yīng)考慮洗滌成本答案：1．