【與名師對話】2012屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 1.5酶的研究與應(yīng)用課件 新人教版選修1

1、一、探討加酶洗衣粉的洗滌效果,對應(yīng)學(xué)生用書203頁,二、酵母細(xì)胞的固定化,自主核對： 一、酶制劑堿性蛋白酶堿性脂肪酶多肽脂肪酶淀粉酶纖維素酶酸、堿表面活性劑較高溫度需要單一變量對照洗衣粉的類型溫度對照 二、失活強(qiáng)堿高溫回收再次生產(chǎn)成本產(chǎn)物葡萄糖異構(gòu)酶顆粒狀載體酶顆粒反應(yīng)液成本產(chǎn)量質(zhì)量物理化學(xué)酶細(xì)胞吸附或結(jié)合從包埋材料中漏出明膠海藻酸鈉成本操作休眠正常的生活狀態(tài)蒸餾水小火或間斷焦糊冷卻至室溫注射器CaCl2凝膠珠CaCl2,1酶在生產(chǎn)、生活中有哪些應(yīng)用？ 2固定化酶技術(shù)與固定化細(xì)胞技術(shù)有何區(qū)別？,考點(diǎn)1探究不同種類加酶洗衣粉的洗滌效果 1實(shí)驗(yàn)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

2、種類較多，與單一加酶洗衣粉相比，對各種污漬都有較好的洗滌效果。 2實(shí)驗(yàn)變量 (1)自變量：加酶洗衣粉。 (2)無關(guān)變量：其他條件相同且適宜(如溫度、pH等)。,對應(yīng)學(xué)生用書204頁,3實(shí)驗(yàn)步驟,提醒洗衣時(shí)，水溫控制過高過低都會(huì)影響酶活性，進(jìn)而影響洗滌效果。,4實(shí)驗(yàn)時(shí)注意事項(xiàng) (1)在比較普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果的實(shí)驗(yàn)中，自變量為洗衣粉的種類，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循單一變量原則、對照原則，有效控制其他變量，如水的用量、污染物的量、所用實(shí)驗(yàn)的布的質(zhì)地和大小、兩種洗衣粉的用量、攪拌及洗滌時(shí)間等。 (2)在使用加酶洗衣粉時(shí)不但要考慮最佳洗滌效果的條件，如最適溫度、pH，還要考慮衣物的承受力，如蛋白酶洗衣

3、粉不能洗滌絲綢類衣物；也要考慮洗滌成本問題，因污漬的成分比較復(fù)雜，一般選擇復(fù)合加酶洗衣粉，以減少用量。 (3)該實(shí)驗(yàn)探究多種加酶洗衣粉對同一污漬的洗滌效果，也可以探究同一種加酶洗衣粉對于不同污漬的洗滌效果。,例1有人設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究加酶洗衣粉是否能提高去污力并優(yōu)于普通洗衣粉。實(shí)驗(yàn)分為兩組，一組衣物用加酶洗衣粉洗滌，一組衣物用普通洗衣粉洗滌。該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)缺少() A用加酶洗衣粉洗滌和適量普通洗衣粉洗滌的對照 B既不用加酶洗衣粉洗滌也不用普通洗衣粉洗滌的對照 C用普通洗衣粉洗滌和少量加酶洗衣粉洗滌的對照 D用少量普通洗衣粉洗滌和大量加酶洗衣粉洗滌的對照 答案B,例2(2010撫州一模)某工廠生產(chǎn)了一種加

4、酶洗衣粉，其包裝袋上印有如下部分說明： 成分：含堿性蛋白酶等。 用法：洗滌前先將衣物浸于含洗衣粉的水中數(shù)小時(shí)，使用溫水效果更佳。 注意：切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料；用后徹底清洗雙手。 請回答下列問題：,(1)質(zhì)檢局針對該洗衣粉設(shè)計(jì)了如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：,該實(shí)驗(yàn)的目的是_。,(2)一學(xué)生為探索該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度，參考上述(1)的實(shí)驗(yàn)材料及方法進(jìn)行了有關(guān)實(shí)驗(yàn)，并把結(jié)果,由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適溫度約為_。 在0和75時(shí)，酶的催化效率基本都降為零，但溫度再度回到45時(shí)，后者的催化作用已不能恢復(fù)，這是因?yàn)開。,該學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中可通過直接測定_來表示酶的催化效率。 (3)該加酶洗衣粉的去

5、污原理是_。 (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)，這是因?yàn)開。 (5)除加酶外，很多洗衣粉中還加有香精，高檔洗衣粉中的香精都是由植物芳香油制成的，目前從植物中提取芳香油的方法有_、_等。(寫出兩種),答案(1)高溫對蛋白酶影響 (2)45酶的結(jié)構(gòu)已遭破壞(或酶已變性失活) 膠片上的蛋白膜消失時(shí)間的長短 (3)用蛋白酶分解衣服中污垢所含的蛋白質(zhì)，使之變?yōu)橐追纸獾男》肿与?，用水洗?(4)酶本身無毒，含量少，又能被微生物完全降解，對環(huán)境無污染 (5)萃取法蒸餾法壓榨法(任選兩種),考點(diǎn)2固定化酶技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例 1固定化酶和固定化細(xì)胞是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一

6、定空間內(nèi)的技術(shù)。 2將酶或細(xì)胞固定化的方法 (1)包埋法：將酶或細(xì)胞包埋在不溶于水的多孔性載體中。 (2)化學(xué)結(jié)合法：將酶分子或細(xì)胞相互結(jié)合，或?qū)⑵浣Y(jié)合到載體上。 (3)物理吸附法：將酶分子吸附在載體的表面上。,提醒酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定，而細(xì)胞多采用包埋法固定。這是因?yàn)榧?xì)胞個(gè)大，而酶分子很小，個(gè)大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合，而個(gè)小的酶容易從包埋材料中漏出。 3固定化細(xì)胞常用的載體材料 常用的載體有明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等。 4固定化酶的優(yōu)點(diǎn)：(1)易接觸；(2)易分離；(3)反復(fù)利用。,5固定化酶的應(yīng)用實(shí)例,(1)固定化酶的反應(yīng)柱示意圖： 將酶固定在一種顆

7、粒狀的載體上，再將這些酶顆粒裝到一個(gè)反應(yīng)柱內(nèi)，柱子底端裝上分布著許多小孔的篩板。酶顆粒無法通過篩板的小孔，而反應(yīng)溶液卻可以自由出入。 (2)利用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿的實(shí)例： 高果糖漿的生產(chǎn)需要使用葡萄糖異構(gòu)酶，它能將葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖。生產(chǎn)過程中，將葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的上端注入，使葡萄糖溶液流過反應(yīng)柱，與固定化葡萄糖異構(gòu)酶接觸，轉(zhuǎn)化成果糖，從反應(yīng)柱的下端流出。,例3(2009蘇州)下列關(guān)于固定化酶技術(shù)說法中，正確的是() A固定化酶技術(shù)就是固定反應(yīng)物，讓酶圍繞反應(yīng)物旋轉(zhuǎn)的技術(shù) B固定化酶的優(yōu)勢在于能催化一系列的酶促反應(yīng) C固定化酶中的酶無法重復(fù)利用 D固定化酶是將酶固定在一定空間的技術(shù) 答案

8、D,考點(diǎn)3固定化酵母細(xì)胞的制備和應(yīng)用 1操作流程 酵母細(xì)胞的活化配制CaCl2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。 2實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (1)觀察凝膠珠的顏色和形狀：如果制作的凝膠珠顏色過淺，呈白色，說明海藻酸鈉的濃度偏低，固定的酵母細(xì)胞數(shù)目較少；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說明海藻酸鈉的濃度偏高，制作失敗，需要再做嘗試。,(2)觀察發(fā)酵的葡萄糖溶液：利用固定的酵母細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)生酒精，可以看到產(chǎn)生了很多氣泡，同時(shí)會(huì)聞到酒味。 3注意事項(xiàng) (1)酵母細(xì)胞的活化：酵母細(xì)胞所需要的活化時(shí)間較短，一般需要0.51 h。此外，酵母細(xì)胞活化時(shí)體積會(huì)變大，因此活化前應(yīng)該選擇體

9、積足夠大的容器，以避免酵母細(xì)胞的活化液溢出容器。 (2)加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環(huán)，關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗。海藻酸鈉的濃度關(guān)系到固定化細(xì)胞的質(zhì)量。如果海藻酸鈉濃度過高，將很難形成凝膠珠；如果濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)目少，影響實(shí)驗(yàn)效果。,(3)剛形成的凝膠珠應(yīng)在CaCl2溶液中浸泡一段時(shí)間，以便形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。檢驗(yàn)?zāi)z珠的質(zhì)量是否合格，可以使用下列方法：一是用鑷子夾起一個(gè)凝膠珠放在實(shí)驗(yàn)桌上用手?jǐn)D壓，如果凝膠珠不容易破裂，沒有液體流出，就表明凝膠珠的制作成功；二是在實(shí)驗(yàn)桌上用力摔打凝膠珠，如果凝膠珠很容易彈起，也能表明制備的凝膠珠是成功的。,例4下面制備固定化酵母細(xì)胞的正確

10、步驟是() 配制CaCl2溶液配制海藻酸鈉溶液海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合酵母細(xì)胞活化固定化酵母細(xì)胞 A B C D 答案D,例5(2010煙臺(tái)模擬)某一實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)，欲通過制備固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行葡萄糖溶液發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)材料及用具齊全。 (1)酵母細(xì)胞的固定化采用的方法是_。,(2)請你說一說，該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在制備固定化酵母細(xì)胞的過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)：(至少寫出4點(diǎn)) _； _； _； _。；,(3)該實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置來進(jìn)行葡萄糖發(fā)酵： 請指出標(biāo)號(hào)為a、b、c的名稱： a_、b._、c._。 從上端漏斗中加入反應(yīng)液的濃度不能過高的原因是_。 為使該實(shí)驗(yàn)中所用到的固定化酵母細(xì)胞可以反復(fù)運(yùn)

11、用，實(shí)驗(yàn)過程中，一定要在_條件下進(jìn)行。 加入反應(yīng)液后的操作是_。 裝置的長導(dǎo)管起到什么作用？_。,(4)實(shí)驗(yàn)過程中，可能得到的現(xiàn)象：_，實(shí)驗(yàn)過程中，裝置內(nèi)可能會(huì)發(fā)生的反應(yīng)式為：_,【典例1】(2009廣東文基)嫩肉粉是以蛋白酶為主要成分的食品添加劑，就酶的作用特點(diǎn)而言，下列使用方法中最佳的是() A炒肉的過程中加入 B肉炒熟后起鍋前加入 C先用沸水溶解后與肉片混勻，炒熟 D室溫下與肉片混勻，放置一段時(shí)間，炒熟 【答案】D,對應(yīng)學(xué)生用書206頁,【典例2】為探究洗衣粉加酶后的洗滌效果，將一種無酶洗衣粉分成3等份，進(jìn)行3組實(shí)驗(yàn)。甲、乙組在洗衣粉中加入1種或2種酶，丙組不加酶，在不同溫度下清洗同種化

12、纖布上的2種污漬，其他實(shí)驗(yàn)條件均相同，下表為實(shí)驗(yàn)記錄。請回答下列問題。,(1)提高洗衣粉去污能力的方法有_，甲組在洗衣粉中加入了_，乙組在洗衣粉中加入了_。 (2)甲、乙組洗滌效果的差異，說明酶的作用具有_。 (3)如果甲、乙和丙3組均在水溫為80時(shí)洗滌同一種污漬，請比較這3組洗滌效果之間的差異并說明理由。 _。,(4)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化學(xué)物質(zhì)包裹的，遇水后包裹層很快溶解，釋放出來的酶迅速發(fā)揮催化作用。請說明這是否運(yùn)用了酶的固定化技術(shù)及其理由。 _ 【答案】(1)加酶和適當(dāng)提高溫度蛋白酶蛋白酶和脂肪酶 (2)專一性(3)沒有差異，因?yàn)楦邷厥姑甘Щ?(4)未運(yùn)用酶的固定化技術(shù)，因?yàn)槊肝垂潭ㄔ诓蝗苡谒妮d體上，也不能重復(fù)利用,【典例3】(2010江蘇卷)下圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作，圖2是利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵的示意圖，下列敘述正確的是(多選) (),A剛?cè)芑暮Ｔ逅徕c應(yīng)迅速與活化的酵母菌混合，制備混合液 B圖1中X溶液為CaCl2溶液，其作用是使海藻酸鈉形成凝膠珠 C圖2發(fā)酵過程中攪拌的目的是為了使培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸 D圖1中制備的凝膠珠用蒸餾水洗滌后再轉(zhuǎn)移到圖2裝置中,【解析】在酵