2019版高考生物大一輪復(fù)習(xí)第50講酶的應(yīng)用優(yōu)選學(xué)案

1、第50講酶的應(yīng)用考試要求考試分析命題趨勢(shì)1.酶在食品制造和洗滌中的應(yīng)用2.固定化酶的制備及應(yīng)用2017，江蘇卷，17T，20T2016，江蘇卷，29T2015年，山東卷，35T2015，江蘇卷，20T酶在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用在一些省份不在考試范圍之內(nèi)，近五年來(lái)也沒(méi)有出現(xiàn)在新課程標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家卷中，但也應(yīng)引起重視。問(wèn)題往往以非選擇題的形式考察影響出汁率的物質(zhì)和處理方法，探索影響果膠酶活性的因素的實(shí)驗(yàn)分析，探索洗衣粉用酶的洗滌效果，注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)在江蘇高考中經(jīng)常出現(xiàn)，但它們不屬于某些省份的考試內(nèi)容，因此在復(fù)習(xí)中應(yīng)注意考試說(shuō)明得分：2 15分測(cè)試點(diǎn)一酶在果汁生產(chǎn)和清洗中的應(yīng)

2、用1.果膠酶的組成和功能：果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠酶和果膠酯酶，能將果膠分解成可溶性半乳糖醛酸，分解植物細(xì)胞壁和細(xì)胞間層。2.酶活性和影響酶活性的因素(1)酶活性：指酶催化某種化學(xué)反應(yīng)的能力，可用反應(yīng)速率表示。(2)影響酶活性的因素：溫度、酸堿度和_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _3.加酶洗衣粉和酶制劑：加酶洗衣粉是指含有酶制劑的

3、洗衣粉。常用的酶制劑有四種：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶。4.酶對(duì)洗滌劑的去污機(jī)理類(lèi)型洗滌原理洗滌的物質(zhì)類(lèi)型蛋白酶_ _蛋白質(zhì)_ _小肽_ _氨基酸各種食物的血漬、奶漬和蛋白質(zhì)漬脂肪酶脂肪_甘油_脂肪酸食物、人體皮脂和口紅上的油漬淀粉酶淀粉_ _麥芽糖_ _葡萄糖_ _面條、巧克力等的污垢纖維Primase使_ _纖維_ _結(jié)構(gòu)蓬松，使?jié)B入纖維深處的灰塵和污垢能與洗衣粉充分接觸，達(dá)到更好的去污效果棉紡織品表面的面粉1.判斷對(duì)錯(cuò)，正確劃，錯(cuò)誤劃。(1)果膠影響出汁率，使果汁混濁。()(2)果膠酶是一種只能分解果膠的酶，這種酶也是特異性的。()(3)酶活性是指在一定條件下，酶催化的某種化學(xué)反應(yīng)

4、的反應(yīng)速率。()(4)影響酶活性的唯一因素是溫度和酸堿度(5)用蛋白酶洗衣粉洗滌棉紡產(chǎn)品表面起毛效果最好。()2.(江蘇卷2014)以下關(guān)于加酶洗衣粉的說(shuō)法是正確的(丙)A.高溫容易使酶失活，因此冷水洗滌的去污效果應(yīng)優(yōu)于溫水B.洗衣粉中的表面活性劑能在一定程度上促進(jìn)堿性蛋白酶的活性C.堿性蛋白酶在酸堿度低于7.0的自來(lái)水中仍能發(fā)揮作用D.洗衣粉中的酶主要通過(guò)快速分解溶解在水中的污漬發(fā)揮作用溫度過(guò)高時(shí)酶的活性容易喪失，但溫度過(guò)低時(shí)酶的活性會(huì)降低，因此冷水洗滌的去污效果應(yīng)比溫水洗滌差。洗衣粉中的表面活性劑對(duì)堿性蛋白酶活性沒(méi)有促進(jìn)作用。堿性蛋白酶的最適酸堿度為8 9，在酸堿度低于7.0的自來(lái)水中仍能

5、發(fā)揮作用，但其作用弱于最佳酸堿度條件下的作用。洗衣粉中的酶主要將蛋白質(zhì)水解成可溶性小分子氨基酸或多肽，使污漬容易從衣服上脫落。3.果膠酶的底物是果膠，下面的說(shuō)法是正確的A.果膠是植物細(xì)胞壁和細(xì)胞間層的主要成分之一B.果膠酶能催化果膠分解成可溶性半乳糖，使混濁的果汁變得清澈C.果膠是由半乳糖聚合而成的高分子化合物D.果膠酶是果膠酶的縮寫(xiě)果膠是植物細(xì)胞壁和細(xì)胞間層的主要成分之一。在果汁加工中，果膠酶在果汁生產(chǎn)和洗滌中的應(yīng)用1.果膠酶活性影響因素的探討(1)實(shí)驗(yàn)原理：?jiǎn)巫兞吭砗蛯?duì)比原理。嚴(yán)格控制變量，盡量減少無(wú)關(guān)變量的影響。(2)實(shí)驗(yàn)原理：果膠酶的活性受溫度、酸堿度或酶抑制劑的影響，在最佳溫度或酸

6、堿度下活性最高，果汁的出汁率和澄清度與果膠酶的活性成正比。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程準(zhǔn)備水果泥設(shè)定一系列帶梯度的酸堿度和溫度加入果膠酶反應(yīng)一段時(shí)間過(guò)濾果汁(4)分析：本實(shí)驗(yàn)的自變量為溫度或酸堿度，因變量為酶活性，因變量通過(guò)測(cè)量果汁體積或比較澄清度來(lái)檢測(cè)。2.探討不同種類(lèi)酶洗衣粉的洗滌效果(1)加酶洗衣粉洗滌效果的判斷方法：洗滌后，比較污垢的殘留情況，如消失、顏色變淺、面積縮小等。(2)加酶洗衣粉洗滌效果的探究方法：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循對(duì)比和單變量的原則。例如，在探索普通洗衣粉和加酶洗衣粉在洗滌衣物污漬方面的區(qū)別時(shí)，洗衣粉的種類(lèi)作為自變量，其他條件完全一致；同時(shí)，普通洗衣粉與酶洗衣粉形成對(duì)比。(3)變量分析實(shí)驗(yàn)自變

7、量因變量無(wú)關(guān)變量探討普通洗衣粉和酶洗衣粉的洗滌效果洗衣粉的種類(lèi)(普通的和添加酶的)洗滌影響水量、污垢量、實(shí)驗(yàn)布的質(zhì)地和尺寸、不同洗衣粉的用量、攪拌和洗滌時(shí)間等。不同種類(lèi)洗衣粉的酶洗滌效果研究加酶洗衣粉中酶的種類(lèi)探討不同溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響溫度實(shí)施例1一個(gè)同學(xué)用含有不同種類(lèi)酶制劑的洗衣粉進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。組布污染物水溫甲(蛋白酶洗衣粉)66厘米蛋白質(zhì)膜40 脂肪酶洗衣粉66厘米蛋白質(zhì)膜40 蛋白酶洗衣粉66厘米淀粉薄膜40 請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是探索_ _酶的特異性。本實(shí)驗(yàn)中需要控制的無(wú)關(guān)變量是洗衣粉的用量、污染程度、水質(zhì)、水的酸堿度等。本實(shí)驗(yàn)中，A和b、A和C分別構(gòu)成兩組

8、對(duì)照實(shí)驗(yàn)。(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生可以通過(guò)觀察膜消失的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)判斷酶的催化效率。(3)蛋白酶洗衣粉的去污原理是_ _蛋白水解物在蛋白酶的催化下溶于水。(4)大力推廣使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)，因?yàn)開(kāi) _酶蛋白進(jìn)入環(huán)境后容易被微生物分解，從而避免過(guò)量的磷進(jìn)入水體，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化。(5)含酶洗衣粉中的酶被特殊化學(xué)物質(zhì)層層包裹，遇水后迅速溶解，釋放的酶迅速發(fā)揮催化作用。闡述了酶固定化技術(shù)是否適用及其原因。_ _否。含酶洗衣粉中的酶不固定在水不溶性載體上，不能重復(fù)使用。分析(1)分析表顯示本實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)自變量，即酶的類(lèi)型和污染物的類(lèi)型，因變量是污染物是否消失，無(wú)關(guān)變量是洗衣粉的

9、用量、污染程度、水質(zhì)和水的酸堿度等。因此，本實(shí)驗(yàn)的目的是探索酶作用的特異性；根據(jù)探究性實(shí)驗(yàn)的對(duì)照原則和單變量原則，本實(shí)驗(yàn)中A和B、A和C構(gòu)成了兩個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。(2)在本實(shí)驗(yàn)中，酶的催化效率可以根據(jù)膜消失時(shí)間來(lái)判斷，即膜消失時(shí)間越短，酶的催化效率越高。(3)蛋白酶能催化污物中蛋白質(zhì)的水解，水解產(chǎn)物被溶解在水中示例1(海南卷2015)在生產(chǎn)果汁時(shí)，用果膠酶處理果泥可以增加果汁產(chǎn)量?；卮鹨韵孪嚓P(guān)問(wèn)題：(1)一位同學(xué)用三種來(lái)源的果膠酶進(jìn)行了三組實(shí)驗(yàn)。除了酶的來(lái)源不同，各組的其他條件都是相同的。測(cè)定各組出汁率，計(jì)算各組果膠酶活性平均值并進(jìn)行比較。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

10、_ _ _。(2)有一種新分離的果膠酶。為了探索其最適溫度，一位同學(xué)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：取16個(gè)試管，加入等量的果泥、果膠酶和緩沖液，混合均勻，平均分成4組，同時(shí)保持在0、5、10和40， 然后測(cè)量每個(gè)試管中的出汁量，計(jì)算每組的平均出汁量。這種實(shí)驗(yàn)溫度設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)一位同學(xué)取五組試管(A E)，加入等量的果泥，在四個(gè)實(shí)驗(yàn)組(A、B、C、D)的試管中加入等量的緩沖液和不同量的相同果膠酶，然后加入蒸餾水，使四個(gè)試管中的液體體積相同；E組加入蒸餾水，使試管中液體的體積與實(shí)驗(yàn)組相同。將五組試管在合適的溫度下放置一定時(shí)間

11、后，測(cè)量各組的出汁率。不同實(shí)驗(yàn)組出汁率的差異可以通過(guò)a d組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較。在本實(shí)驗(yàn)中，為了檢測(cè)加酶量等于0且其他條件與實(shí)驗(yàn)組相同時(shí)的出汁量，E組設(shè)計(jì)了_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(填寫(xiě)“能”或“不能”)。檢查答案閱卷老師的報(bào)告錯(cuò)誤錯(cuò)誤原因點(diǎn)(1)候選人的語(yǔ)言組織不準(zhǔn)確，“酶活性”沒(méi)有突出-4(2)考生缺乏綜合分析能力-3(3)考生不能準(zhǔn)確掌握詞干的信息，這將導(dǎo)致錯(cuò)誤的答案-3分析 (1)用不同來(lái)源的果膠酶處理果泥，檢測(cè)各組的出汁率，比較不同來(lái)源果膠酶的活性。(2)在探索果膠酶的最適溫度時(shí)，梯度設(shè)計(jì)一般在20 70范圍內(nèi)進(jìn)行，每隔5。顯然，問(wèn)題中

12、的溫度設(shè)置太低，并且溫度梯度設(shè)置不均勻。(3)本實(shí)驗(yàn)的目的是檢測(cè)同一種果膠酶在不同添加量下出汁率的差異。為了確保單一變量，應(yīng)在A至E組中加入等量的緩沖溶液.標(biāo)準(zhǔn)答案(除非另有說(shuō)明，每空白3分)(1)比較不同來(lái)源的果膠酶活性(4分，也給出其他合理的答案)(2)溫度范圍設(shè)置不合理，溫度梯度設(shè)置不合理(其他合理答案也給出)(3)沒(méi)有(2分)沒(méi)有增加緩沖(也給出了其他合理的答案)1.果膠酶能分解果膠等物質(zhì)，澄清果蔬飲料，廣泛應(yīng)用于食品加工業(yè)。來(lái)自一個(gè)興趣小組的學(xué)生探索了三種不同品牌的果膠酶制劑(制劑中的果膠酶濃度相同)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果如下表所示。分組蒸餾水(毫升)緩沖液(毫升)果汁(毫升)果膠酶制劑(

13、毫升)果汁混濁度ABC1225200+2225020+3225002+4X25000Y(注：越是 ，果汁就越渾濁。(1)表中x表示的值應(yīng)為_(kāi)4_，y的渾濁度應(yīng)表示為_(kāi)(或大于_)(用幾個(gè)“？”表示)。(2)除了觀察果汁的混濁度外，我們還可以通過(guò)檢測(cè)反應(yīng)物(或果膠、半乳糖醛酸、產(chǎn)品和制品)的變化量來(lái)判斷不同品牌的果膠酶制劑的效果。如果使用這種方法，第_1_組的相關(guān)物質(zhì)變化最大。(3)微生物是生產(chǎn)果膠酶的優(yōu)良生物資源。為了分離和篩選能產(chǎn)生果膠酶的微生物，所用的培養(yǎng)基應(yīng)以果膠為唯一碳源；如果果膠酶需要進(jìn)一步純化，可以根據(jù)果膠酶分子的形狀和大小(或電荷的性質(zhì)和數(shù)量、溶解度、吸附性能和(2)固定化酶技術(shù)

14、：將酶固定在顆粒載體上，然后將酶顆粒放入反應(yīng)柱中。反應(yīng)柱底部的孔應(yīng)滿足酶顆粒不能通過(guò)和反應(yīng)溶液能自由通過(guò)的要求。2.固定化細(xì)胞技術(shù)(1)概念：通過(guò)物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在特定空間的技術(shù)。(2)方法：包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。(3)制備固定化酵母細(xì)胞的操作流程：酵母細(xì)胞活化制備0.05 mol/L氯化鈣溶液制備海藻酸鈉溶液海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合酵母細(xì)胞固定化洗滌發(fā)酵。酶的直接利用、固定化酶和固定化細(xì)胞的比較酶被直接使用固定化酶固定化細(xì)胞生產(chǎn)方法化學(xué)結(jié)合固定和物理吸附固定包埋法固定化你需要它嗎營(yíng)養(yǎng)素不不是催化反應(yīng)單個(gè)或多個(gè)單身一系列(或多個(gè))反應(yīng)底物各種物質(zhì)(大分子、小分子)各種物

15、質(zhì)(大分子、小分子)小分子物質(zhì)不足之處(1)對(duì)環(huán)境條件非常敏感，容易失活；(2)回收困難，成本高，影響產(chǎn)品質(zhì)量它不利于催化一系列酶促反應(yīng)反應(yīng)物不易接近酶，尤其是大分子物質(zhì)，反應(yīng)效率降低優(yōu)勢(shì)催化效率高、能耗低、污染小(1)可以與反應(yīng)物接觸并與產(chǎn)物分離可重復(fù)使用成本低，操作簡(jiǎn)單1.判斷對(duì)錯(cuò)，正確劃，錯(cuò)誤劃。(1)一般來(lái)說(shuō)，酶更適合包埋法固定，細(xì)胞更適合化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定。()(2)海藻酸鈉溶液濃度越高，越容易形成凝膠珠，包埋的酵母細(xì)胞越多。()(3)用化學(xué)方法固定酶或細(xì)胞是指通過(guò)氫鍵力將酶分子或細(xì)胞相互連接起來(lái)。()2.在以下關(guān)于酶的應(yīng)用的陳述中，說(shuō)(b)是合理的A.用加酶洗衣粉將洗衣粉和衣物浸泡在熱水中，洗滌效果好B.當(dāng)染色劑成分復(fù)雜時(shí)，應(yīng)選擇復(fù)合酶洗衣粉以減少用量C.加酶洗衣粉中的酶制劑需要用特殊材料包裹，屬于固定化酶D.固定化酶可以重復(fù)使用，固定化后酶的催化活性不會(huì)受到影響據(jù)分析，熱水浸泡會(huì)使酶失活，從而降低酶洗衣粉的洗滌效果，第一項(xiàng)是錯(cuò)誤的；復(fù)合酶洗衣粉中含有多種酶。由于酶的特異性，當(dāng)染液成分復(fù)雜，B項(xiàng)正確時(shí)，最好選用復(fù)合酶洗衣粉；用特定材料包裹酶是為了避