2014高考生物总复习拔高精讲课件：选修1 专题2 酶的应用.ppt

1、选修1 生物技术实践专题2 酶 的 应 用 基 础 回 顾一、果胶酶在果汁生产中的作用(填空)1果胶酶的组成与作用。(2)作用：瓦解植物_和胞间层。多聚半乳糖醛酸酶果胶分解酶细胞壁2酶的活性及其影响因素。(1)酶的活性：酶催化一定_的能力，可以用催化某一化学反应的_来表示。(2)影响酶活性的因素：_、pH、_等条件。3研究温度对果胶酶活性影响的实验。(1)实验方案：确定_探讨控制温度的方法和措施。化学反应反应速度温度酶的抑制剂温度梯度(2)实验程序：制备水果泥制备果胶酶水果泥与果胶酶分别_将水果泥和果胶酶_过滤出果汁记录果汁量改变不同温度后，重复上面实验。(3)实验结果：记录实验数据，并填入表

2、格。(4)得出结论：获得的果汁越多，或果汁越澄清，表明果胶酶的活性_。水浴保温混合保温越高二、探讨加酶洗衣粉的洗涤效果(判断正误)1加酶洗衣粉中常加入的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。()2加酶洗衣粉是将酶直接加入洗衣粉中。()3探究不同种类的洗衣粉的洗涤效果时，要控制单一变量。()三、酵母细胞的固定化(填空)1固定化酶的应用实例。如用葡萄糖异构酶，将_转化为果糖。固定化酶技术在反应柱上的孔应该满足_无法通过，_自由出入。2固定化细胞技术。(1)概念：利用_方法将酶或细胞固定在_的技术。葡萄糖酶颗粒反应溶液物理或化学一定空间内(2)方法：包埋法、_法和物理吸附法。(3)实验操作：酵母

3、细胞的_配制物质的浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液配制_溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合_酵母细胞化学结合活化海藻酸钠固定化考 点 透 析考点一探究果胶酶活性的影响因素及其用量1实验原则。遵循单一变量原则、对照性原则，严格控制变量，尽量减少无关变量的影响。2实验原理。果胶酶受温度或pH的影响，在最适温度或pH时，活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小成正比。3设计实验。(1)探究最适温度时，pH为无关变量，最好是最适pH；探究最适pH时，温度为无关变量，最好是最适温度。(2)探究果胶酶的最适用量时，最适用量是在温度、pH等适宜条件下测出来的，如果无关变量改变，最适用量

4、也会发生变化。特别提醒：(1)果胶酶尽量使用纯酶制剂，或不含抑制物的粗酶制剂。(2)如果随着酶用量增加，过滤到的果汁体积也增加，这说明酶用量不足。(3)当酶用量增加到某个值后，增加酶用量，果汁体积不再变化，说明酶用量已经足够，这个数值就是酶的最适用量。【例1】某实验小组为探究果胶酶的最适温度，设计了以下实验：用搅拌器搅拌制备一定量的苹果泥备用。配制质量分数为2%的果胶酶溶液备用。按以下操作步骤进行：试管号操作 123456加入果泥/mL8ABCDE水浴恒温/102030405060加入果胶酶/mL2FGHIJ反应时间/min303030303030比较果汁澄清度过滤比较出汁量(1)该实验的自变

5、量是_，因变量是_。(2)请填写表格中字母所代表的数值，并解释原因。_。(3)为使效果更明显，本实验还要考虑其他因素对酶的影响，请列举三点：_、_、_。(4)本实验检测因变量的方法有两种：_、_。解析：(1)实验目的是探究果胶酶的最适温度，因此实验的自变量是温度，要检测的因变量是滤出的果汁量和果汁的澄清度。(2)6支试管中加入的果泥和果胶酶的量都要相等，因为除自变量以外，其他无关变量要相等。(3)影响酶活性的因素还有pH和酶与底物的混合程度等方面。(4)实验的因变量是果胶酶的活性，可通过比较出汁量和果汁的澄清度来检测。答案：(1)温度 果汁澄清度或出果汁量(2)A、B、C、D、E均为8，F、G

6、、H、I、J均为2，这样可保证除自变量不同以外，其他无关变量都相同(3)本实验应将反应混合物调到果胶酶的最适pH 为了使果胶酶与果泥能充分接触，应尽量将水果泥粉碎 在反应中适当搅拌(其余合理也正确)(4)测果汁澄清度 比较出汁量1下列有关果胶酶及与果胶酶实验探究的有关叙述中正确的是()A探究果胶酶的用量时，pH、温度不影响实验结果B果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和葡萄糖异构酶等C探究温度对果胶酶活性影响时，温度、苹果泥、果胶酶用量及反应时间等都是变量D可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来确定果胶酶的用量解析：pH和温度影响酶的活性；果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶，果胶分解酶和果胶酯酶；探究

7、温度对果胶酶活性影响时，温度是变量，苹果泥、果胶酶用量及反应时间都是恒量。答案：D考点二探究加酶洗衣粉的洗涤效果实验中的变量分析1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。(2)无关变量：水量与水质、洗衣粉用量、衣物质料与大小、浸泡与洗涤时间等，应该保持不变。2分析不同种类洗衣粉对同一污渍或不同污渍洗涤效果的实验。(1)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。(2)实验变量：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(如温度、pH等)。特别提醒：一般设置温度

8、梯度差为5 较为适宜，洗涤效果最好的温度不一定是该酶催化的最适温度，若要测出最适温度，则应将温度梯度差缩小到更小(1)。【例2】某学生进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的课题研究。他的实验设计如下：设置两组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉两组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部设置相同根据污渍去除程度得出结果对这个实验的评价，正确的是()A未设置对照实验 B无关变量设置太多C没有自变量D因变量不能描述解析：实验课题是“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”，因此设置的两组实验应该是：一组用普通洗衣粉作对照组，另一组用加酶洗

9、衣粉作实验组。如果设置三组也正确，一组用普通洗衣粉作对照组，实验组设置使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉。答案：A规律总结加酶洗衣粉的洗涤效果的探究(1)判断加酶洗衣粉洗涤效果的方法：可在洗涤后比较污物的残留状况，如已消失、颜色变浅、面积缩小等。(2)加酶洗衣粉的洗涤效果的探究方法：实验设计遵循的原则是对照原则和单一变量原则，如探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有何不同时，以控制洗衣粉的种类为变量，其他条件完全一致；同时，普通洗衣粉处理污物与加酶洗衣粉处理污物形成对照实验。(3)变量的分析和控制：影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量、衣物的材质、衣物大小、浸泡时

10、间、洗涤的方式和洗涤的时间等。在选择适宜的变量作为探究课题的时候，应注意切合实际，如选择水温时，我们可以选择一年中冬季、春季、秋季和夏季的实际常温5、15、25 和35 进行实验。2某同学进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”课题研究。下列叙述中错误的是()A设计对照实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉B洗衣粉用量、污渍种类和洗涤温度等无关变量全部相同且适宜C根据相同时间内污渍去除程度的差异得出实验结论D根据污渍完全洗净所需时间的差异得出实验结论解析：比较加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果，设计对照实验时，应该用蛋白酶洗衣粉和普通洗衣粉进行对照。答案：A考点三固定化酶和固定化细胞1固定

11、化酶和固定化细胞技术。(1)概念：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。(2)方法及适用对象：一般来讲，酶更适合用化学结合和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化，这是因为个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶则易从包埋材料中漏出。2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固定化细胞酶的种数一种或几种一种一系列酶制作方法化学结合固定化、物理吸附固定化包埋固定化(续上表)直接使用酶固定化酶固定化细胞是否需要营养物质否否是催化反应单一或多种单一一系列反应底物 各种物质(大分子、小分子)各种物质(大分子、小分子)小分子物质缺点对环境条件非常敏感，易失活难回收，成本

12、高，影响产品质量不利于催化一系列的酶促反应反应物不易与酶接触，尤其是大分子物质，反应效率下降直接使用酶固定化酶固定化细胞优点催化效率高、耗能低、低污染既能与反应物接触，又能与产物分离可以反复利用成本低、操作容易(续上表)特别提醒：(1)固定化细胞使用的都是活细胞，因而为了保证其生长、增殖的需要，应该为其提供一定的营养物质。(2)固定化细胞由于保证了细胞的完整性，因而酶的环境改变小，所以对酶的活性影响最小。【例3】下列有关固定化酶和固定化细胞的说法中，正确的是()A某种固定化酶的优势在于能催化一系列生化反应B固定化细胞技术只能固定一种酶C固定化酶和固定化细胞都能反复使用，但酶的活性迅速下降D固定

13、化细胞常用包埋法，固定化酶常用物理吸附法解析：固定化酶的优势在于酶能够多次利用；细胞内有多种酶，固定化细胞技术不只固定一种酶；固定化酶和固定化细胞都能反复使用，但酶的活性不是迅速下降。答案：D3下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述中，正确的是()A固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显B固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧C利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件D利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物解析：固定化酶不像普通酶那样对环境要求那么高，耐受性比较好，和溶解氧没什么关系；利用固定化酶降解水体中有机磷农药，不需要提供营养条件；利用固定化酵母细胞

14、进行发酵，糖类作为反应底物，同时也作为碳源来提供能量和物质。答案：A走 近 高 考1下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是()A从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小B作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药C尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用D将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌解析：化学结合法可能影响酶的活性部位而影响反应效果，而吸附法是物理方法不影响酶的分子结构，A正确；消化酶在消化道内起作用，B正确；尿糖试纸由于使用后不能将反应物和酶分开，而不能再次使用，C错；固定化酵母细胞在凝胶珠中，用无菌水冲洗可洗去CaCl2和

15、表面的杂菌，D正确。答案：C2酶在大规模产业化应用中的核心问题是固定化技术，而酶固定化所依据的基本原理在于酶具有()A热稳定性B催化高效性C催化特异性D可反复使用性解析：固定化酶指通过物理或化学的方法，将水溶性酶与非水溶性载体结合，既能与反应物接触又能与产物分离，与直接使用酶相比，除催化效率高、特异性强外，还可反复使用酶；酶的热稳定性一般都不强。故D正确。答案：D3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B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D多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层解析：利用酶解法和吸水

16、涨破法使细胞解体，用于制备胞内酶；酶的纯化和分离的方法有透析法、离心沉降法和电泳法；纤维素酶能去除棉纺织品表面浮毛，平整织物表面，故可用添加纤维素酶的洗衣粉洗涤棉织物；多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的最外层，保持其他酶在胃中不被破坏。答案：A4辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。(1)图中和分别表示辣椒组织培养中细胞的_和_过程。(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是_。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值_(填“高”或“低”)时，有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时，应采用的灭菌方法是_。(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是_。用酶解法将愈伤组

17、织分离成单细胞时，常用的酶是_和纤维素酶。(4)试管苗移栽到土壤前，通常要进行壮苗处理，应如何壮苗？_。解析：(1)植物组织培养的关键过程包括脱分化和再分化，由形成的愈伤组织再分化成具根和芽的试管苗。(2)在组织培养过程中，需要无菌无毒条件、一定的营养条件、激素条件和适宜的环境条件等。生长素含量高于细胞分裂素时，愈伤组织先分化出芽，反之，则先分化出根。将愈伤组织分离成单个细胞时需要酶解植物细胞壁，植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，故需用纤维素酶和果胶酶。(3)制作植物组织培养等培养基时，需向培养基中加入琼脂进行凝固，并采用高压蒸汽法进行灭菌；对植物外植体进行消毒，消毒所用的酒精体积分数为70%。(4)壮苗就是使试管苗逐渐适应外界环境的做法。答案：(1)脱分化(或去分化)再分化(2)琼脂 低 高压蒸汽灭菌(3)70%果胶酶(4)将试管苗移栽到经消毒过的培养基中生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中