2012高三生物复习课件（导与练）人教版：生物选修1 专题2酶的研究与应用.ppt

1、返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业选修1返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业专题2 酶的研究与应用返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业果胶酶在果汁生产中的应用【例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出果汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响，某学生设计了如下实验：将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在30 水浴中恒温处理10 min(如图A)。将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在30 水浴中恒温处返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业理10 min(如图B)。将步骤处理后的混合物过滤，

2、收集滤液，测果汁量(如图C)。在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量如下：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,是因为果胶酶可以促进细胞壁中_的水解。(2)实验结果表明，当温度为_时果汁量最多，此时果胶酶的活性_。当温度再升高时，果汁量降低，说明_。(3)实验步骤的目的是_。温度/3035404550556065果汁量/mL813152515121110返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业解析：(1)果胶酶可将果胶水解为可溶性的半乳糖醛酸，故可破除细胞壁。(2)表中数据显示在温度为45 时果汁量最多，意味着此温度下果胶酶活性最高，此后，随温度升高酶活性降低。(

3、3)实验步骤的目的是避免果汁和果胶酶混合时发生温度变化。答案：(1)果胶(2)45 最高 酶活性降低(3)避免果汁和果胶酶混合时影响混合物温度，从而影响果胶酶活性探讨加酶洗衣粉的洗涤效果【例2】下面是有关普通洗衣粉和加酶洗衣粉对洗涤物效果是否相同的探究实验，请据表回答：返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业(1)能说明加酶洗衣粉效果好的组合方式是_。(2)能说明酶活性受温度影响的实验是_。(3)若利用该实验程序探究不同加酶洗衣粉的洗涤效果，应做如何改进？(4)利用上述实验结果探讨低温条件下不宜使用加酶洗衣粉的原因。(5)1与2,3与4比较还说明_。解析：(1)只有通过比较，才能说明活性高低，

4、所以需有加酶洗衣粉与普通洗衣粉之间的对照，同时褪色时间不能由其他变量干扰，这样的组合只能为脸盆编号 加入物质(等量)温度洗衣粉(等量)水量褪色时间1油污布37 加酶2 L5 min2油污布37 普通2 L7 min3油污布5 加酶2 L8 min4油污布5 普通2 L9 min返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业1与2或3与4，结合题干知加酶洗衣粉效果好，所以只能为1与2的组合。(2)由题意知变量为温度，所以应为1与3的组合。(3)若要探究不同加酶洗衣粉的洗涤效果，可将2号脸盆中的洗衣粉改为另一种类型的加酶洗衣粉，形成对照。(4)低温条件下，酶的活性受到抑制，加酶洗衣粉的优势得不到充分发挥

5、，而价格比普通洗衣粉贵，因此，低温条件下不宜使用加酶洗衣粉。(5)从温度影响酶活性的角度去考虑解题思路。答案：(1)1与2(2)1与3(3)可将2号脸盆中的洗衣粉改为另一种类型的加酶洗衣粉，将1与2进行对照。返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业(4)在37 条件下，加酶洗衣粉与普通洗衣粉的褪色时间差为2 min，而在5 条件下则只相差1 min，可以推测，若温度继续降低，加酶洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果相似。即低温条件下，酶的活性受到抑制，加酶洗衣粉的优势不能得到充分发挥，而加酶洗衣粉的价格比普通洗衣粉价格要贵,故在洗涤衣物时，不仅要考虑洗涤效果，还要考虑衣物的承受能力、洗涤成本等因素。因

6、此低温条件下不宜使用加酶洗衣粉。(5)使用加酶洗衣粉要用温水酵母细胞的固定化返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业【例3】某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。(1)酵母细胞的固定采用的方法是_。(2)该实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程为A使干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母菌活化B将无水CaCl2溶解在自来水中，配成CaCl2溶液C用酒精灯大火连续加热配制海藻酸钠溶液D向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀E将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液注入蒸馏水中，观察凝胶珠形成返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业请你

7、改正其中错误的操作：(写出4点)_。_。_。_。(3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵请指出标号为a、b的名称：a._，b._。从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是_。为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复使用，实验过程一返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业定要在_条件下进行。加入反应液后的操作是_。装置的长导管起到什么作用？_。(4)实验过程中，可能会观察到的现象：_。解析：酵母细胞的固定采用的是包埋法；在此实验操作过程中，有四项错误，分别是：配制CaCl2溶液时应用蒸馏水、海藻酸钠溶解应用小火间断加热、海藻酸钠溶液冷却至室温再加入已活化的酵母细胞、注射器中的海藻酸

8、钠和酵母细胞的混合物应滴入CaCl2溶液；图中a、b的名称分别是：固定化酵母细胞和反应柱；上端漏斗中加入反应液的浓度如果过高，会导致酵母细胞失水过多而死亡；整个实验过程在无菌条件下进行，可以使固定化的返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业酵母细胞反复使用；加入反应液后关闭活塞1和活塞2，使环境处于无氧环境，让酵母细胞进行发酵；酵母菌发酵过程中，有二氧化碳生成，可观察到有气泡产生，并且有酒味散发。答案：(1)包埋法(2)配制CaCl2溶液时应用蒸馏水 海藻酸钠溶解应用小火间断加热 海藻酸钠溶液冷却至室温再加入已活化的酵母细胞 注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入CaCl2溶液(3)固定化

9、酵母细胞 反应柱 浓度过高酵母细胞因失水过多而死亡 无菌 关闭活塞1和活塞2释放CO2防止空气进入反应柱(4)有气泡产生、有酒味散发返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业酶的研究与应用【考例1】利用纤维素解决能源问题的关键，是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案，并回答相关问题。【实验目的】比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。【实验原理】纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖，用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小；用呈色反应表示葡萄糖的生成量。【实验材料】三种微生物(AC)培养物的纤维素酶提取液，提取液中酶蛋白浓度相同。【实验步骤】(1)取四支试管，分别编号。返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业(

10、2)在下表各列的一个适当位置，填写相应试剂的体积量，并按表内要求完成相关操作。(3)将上述四支试管放入37 的水浴，保温1小时。(4)在上述四支试管中分别加入_试剂，摇匀后，进行_处理。管号试剂(mL)1234蒸馏水1.41.41.4pH 7.5的缓冲液0.20.20.2纤维素悬浮液0.30.30.3微生物A提取液0.1微生物B提取液微生物C提取液0.1总体积2.02.02.02.0返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业(5)观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。【实验结果】【分析讨论】(1)该实验中的对照组是_号试管。(2)实验组试管均呈现的颜色是_，但深浅不同。(3)上述结

11、果表明：不同来源的纤维素酶，虽然酶蛋白浓度相同，但活性不同。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异，其可能原因是_。微生物A提取液微生物B提取液微生物C提取液颜色深浅程度返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业(4)你认为上述三种微生物中，最具有应用开发价值的是_。(5)从解决能源问题的角度，开发这种纤维素酶的意义在于_。解析：本题实验目的是比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。根据实验目的确定自变量为不同微生物提取液，因变量为葡萄糖的生成量，其余无关因素(如不同微生物的提取液量、pH 7.5的缓冲液量、蒸馏水量和纤维素悬浮液量)应该等量。实验结果通过葡萄糖与班氏试剂共热生成砖红色沉淀的颜色深浅

12、程度进行判断，分析实验结果可知，微生物B提取液与班氏试剂发生颜色反应最深，最具有研究价值。该实验采用的空白对照是不加任何微生物提取液的4号试管。不同来源的纤维素酶，虽然酶蛋白浓度相同，但活性不同。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异，其可能原因是不同酶返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业的空间结构不同。开发纤维素酶的意义在于葡萄糖可用作制取酒精的原料；用纤维素代替化石能源，只要合理即可。答案：【实验步骤】(2)(4)班氏 加热(加热至沸腾)管号试剂(mL)1234蒸馏水1.5pH 7.5的缓冲液0.2纤维素悬浮液0.3微生物A提取液微生物B提取液0.1微生物C提取液总体积返回目录课前导学要

13、点突破考向示例课时作业【分析讨论】(1)4(2)砖红色(3)不同酶的氨基酸序列不同(不同酶的空间结构不同)(4)微生物B(5)葡萄糖可用作制取酒精的原料；用纤维素代替化石能源(言之有理即可)洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成3等份，进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业录。请回答下列问题。(1)提高洗衣粉去污能力的方法有_。甲组在洗衣粉中加入了_。乙组在洗衣粉中加入了_。(2)甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有_。(3)如果甲、乙和丙3组均在水

14、温为80 时洗涤同一种污渍，请比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由。水温/1020304050组别甲 乙 丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙 甲乙丙清除血渍时间/min 67 66 8852518336347711126891167清除油渍时间/min 93 78 95876391824685752777 69868返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业_。(4)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的，遇水后包裹层很快溶解，释放出来的酶迅速发挥催化作用。请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由。_。解析：丙组为对照实验，目的是排除无关因素干扰。消除污渍所用时间越短，说明酶的去污能力越强。通过表格数据可

15、以看出，适当提高温度可以提高酶的催化能力。加酶后，去污效果也有明显提高。甲组能消除血渍而不能消除油渍，说明甲组洗衣粉中加入了蛋白酶。乙组能消除血渍和油渍，说明乙组在洗衣粉中加入了蛋白酶和脂肪酶。根据甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有专一性。由于高温使酶变性而失活，所以甲、乙、丙三返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业组均在水温80 时洗涤同一种污渍，洗涤效果无差异。因为酶未固定在不溶于水的载体上，也不能重复利用，因此加酶洗衣粉中的生产未运用酶的固定化技术。答案：(1)加酶和适当提高温度 蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶(2)专一性(3)没有差异，因为高温使酶失活(4)未运用酶的固定化技术，因为酶

16、未固定在不溶于水的载体上，也不能重复利用酵母细胞的固定化【考例3】下面的流程图示意制备固定化酵母细胞的过程，请据图回答：返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业(1)图中酵母菌活化就是_状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时_。(2)影响此实验成败的关键步骤是_。此步的操作应采用_。(3)CaCl2溶液在形成凝胶珠时的作用原理是_。观察形成的凝胶珠颜色和形状：如果颜色过浅，说明_；如果形成的凝胶珠不是_，说明实验操作失败。酵母细胞活化配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合固定化酵母细胞返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业(4)本实验所用的固定化技术是_，而

17、制备固定化酶则不宜用此方法，原因是_。解析：本题考查制备固定化酵母细胞的过程。酵母细胞的活化即让处于休眠状态的酵母细胞恢复正常活性状态，进行酵母细胞固定化，其关键步骤是配制海藻酸钠溶液。由于酶分子很小，易从包埋材料中漏出，故不宜采用包埋法固定。答案：(1)让酵母菌恢复正常生活 体积增大较大(多)(2)配制海藻酸钠溶液 小火间断加热(3)Ca2与海藻酸根离子螯合成不溶于水的海藻酸钙凝胶 固定化酵母细胞数目较少 圆形或椭圆形(4)包埋法 酶分子很小，容易从包埋材料中漏出返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业1(2010年江苏卷)(多选题)如图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵

18、母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述正确的是()BCD返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业A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B图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠C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D图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中2某兴趣小组准备开展“不同种类的加酶洗衣粉对同一污物的洗涤效果”的探究活动。对下列说法，你认为不正确的是()A该实验的原理是酶的高效性B自变量是不同种类的加酶洗衣粉C水质、水量、适宜pH等属于无关变量D因变量是加酶洗衣粉的洗涤效果A返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业解析：该实验的

19、原理是加酶洗衣粉中分别添加不同种类的酶制剂，对相同成分具有不同的水解作用。3(多选题)关于固定化酶技术说法不正确的是()A固定化酶技术就是固定反应物，将酶依附着载体围绕反应物旋转的技术B固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应C固定化酶中的酶无法重复利用D固定化酶是将酶固定在一定空间的技术解析：固定化酶是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内，将酶固定在不溶于水的载体上，使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，还可ABC返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业以使酶能够反复利用，这样既可以降低生产成本，提高产品的质量，还可以减少对环境的污染。由于固定化酶只能固定一种酶，不可能催化一系列的酶促反应

20、。4下列关于酶制剂的叙述正确的是()A需依次经过提纯、沉淀、过滤等过程B经过固定化的酶才能称为酶制剂C酶制剂活性的维持需要提供营养物质D酶制剂中的酶最终来源于活细胞解析：获取酶制剂要将细胞破碎，释放出细胞内的酶分子；提取到的酶即可称为酶制剂；酶不是活细胞，活性的维持不需提供营养物质。D返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业5下列不是用于包埋法固定化细胞的载体的是()A琼脂 B氯化钙C明胶 D海藻酸钠解析：包埋法固定细胞是将微生物的细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中，常用的载体有明胶、琼脂、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。氯化钙溶于水，也不能形成多孔性的载体，不能用来包埋细胞。6果胶酶

21、能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁更容易，也使得浑浊的果汁变得更加澄清。请回答下列有关果胶酶的问题：(1)探究温度对果胶酶活性影响的实验步骤：用搅拌器制苹果泥；取6个烧杯编号1、2、3、4、5、6，依次注入适量30、35、40、45B返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业、50、55 的水，恒温水浴；每一烧杯中放入分别装有等量苹果泥和果胶酶的试管，保温3 min；向每组烧杯的苹果泥中加入相应的等量果胶酶，振荡试管，反应一段时间；过滤，比较获得苹果汁的体积。a有人认为该实验缺乏对照，应补充一组苹果汁和蒸馏水相混合的实验，你认为有没有必要？_。b若继续探究果胶酶的最适用量，则在实

22、验过程中温度、_等因素应保持不变(列举两个)。(2)由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量较大的酶制剂之一，若通过固定化霉菌细胞生产果胶酶，则在配制海藻酸钠溶液时，要注意_，返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业否则可能出现焦糊。固定化细胞技术一般采用包埋法固定化，原因是_。(3)有关果胶酶和纤维素酶的叙述，正确的是(多选题)_。A二者都是复合酶B催化果胶酶水解的酶是淀粉酶C二者都是在核糖体上合成的D构成纤维素酶的基本单位是葡萄糖解析：(1)探究温度对酶活性影响的实验中，温度是自变量，但为了保证实验的正常进行，必须预先达到实验要求条件，该实验利用温度梯度作为相互对照，因此也就没有必要补充

23、苹果汁和蒸馏水相混合的实验作对照；返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业(2)固定化细胞技术操作时，为了避免海藻酸钠溶液出现焦糊，要注意用小火间断加热。由于细胞个体大，不易从包埋材料中漏出，所以固定化细胞技术一般采用包埋法固定化；(3)果胶酶和纤维素酶都不是一种酶而是一类酶的总称，两类酶均是蛋白质，在核糖体上合成。答案：(1)a.没有 bpH、苹果泥含量(2)加热时用小火间断加热 细胞个体大，不易从包埋材料中漏出(3)AC7某同学为探究加酶洗衣粉的洗涤效果,按下表的顺序进行实验操作：返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业(1)该实验的目的是_。(2)请分析该同学的实验设计中存在的问题，并提

24、出改进措施。_。(3)步骤3和步骤4能否调换？并说明理由。_。步骤烧杯(1 000 mL)1.注入自来水500 mL500 mL500 mL500 mL2.放入带油渍的衣服一件一件一件一件3.控制不同水温10 10 min30 10 min50 10 min70 10 min4.加入等量加酶洗衣粉0.5 g0.5 g0.5 g0.5 g5.用玻璃棒搅拌5 min5 min5 min5 min6.观察现象返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业(4)、号烧杯中加入的自来水、洗衣粉、含油渍的衣服及保温时间、搅拌速度和时间均相同，这是为了_，以便得出科学结论。解析：根据题干中的实验操作顺序，可以判断

25、出该实验的变量是温度，即探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响。其他条件应保持一致，如水量，水质，洗衣粉的量，衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。在做实验时，应先让每一个实验组处于所设置的温度且恒定时，再加入洗衣粉，以保证酶发挥作用时的温度，即步骤3与步骤4不能调换。答案：(1)探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响(2)应选用大小相同的白布，分别滴加等量同种的植物油，使油渍大小相同；选择的水温不合适，考虑洗涤成本，应根据当地一年中的实际气温变返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业化来确定水温，如选取5、15、25、35 的水温(3)不能调换，因为加酶洗衣粉中的酶在常温时会分解部分油

26、渍(4)避免因水量，水质，洗衣粉的量，衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤时间不同给实验结果带来误差8葡萄酒、葡萄汁是日常生活中常用的一类饮料。在呈酸性的果汁发酵液中，红葡萄皮的色素也会进入发酵液中，且有酸碱指示剂的作用。据某些医学研究机构调查表明，适量饮用红葡萄酒、葡萄汁，对人体有着非同小可的意义。随着人们物质文化生活水平的提高，国内红葡萄酒、葡萄汁的产、销量均逐年增长。请根据有关材料回答下列问题：(1)为提高果汁的出汁率及使果汁变得澄清，在果汁生产中常用到_。返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业(2)为提高果酒的品质及节约生产成本，厂家已尝试使用固定化细胞技术。酵母细胞的固定多采用_。(3

27、)现有a、b两个品牌颜色一样的红葡萄酒，其中a品牌是用100%红葡萄汁酿造，b品牌是以化学物质用人工方法勾兑而成。现提供小苏打、白醋、小烧杯若干，请设计一个实验鉴别两个品牌的红葡萄酒，得出正确结论并说明原理。步骤1：_。步骤2：_。结论：_。原理：_。返回目录课前导学要点突破考向示例课时作业答案：(1)果胶酶(2)包埋法(3)步骤1：取适量a品牌红葡萄酒平均加入2只小烧杯中作为第一组，另取等量b品牌红葡萄酒平均加入2只小烧杯中作为第二组，做好标签步骤2：每组两只烧杯中分别加入等量的小苏打、白醋，观察颜色变化结论：加小苏打出现颜色变化的是a品牌 原理：a品牌红葡萄酒中，含有红葡萄皮的色素，有酸碱指示剂的作用加小苏打(碱性)会变颜色(黑色)