资源描述
,选修,1,生物技术实践,专题,2,酶 的 应 用,必修,3,稳态与环境,选修1生物技术实践必修3 稳态与环境,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,基 础 回 顾一、果胶酶在果汁生产中的作用(填空)(2)作用,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酶的活性及其影响因素。化学反应 反应速度 温度 酶的抑制,(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,(2)实验程序：制备水果泥制备果胶酶水果泥与果胶酶分别_,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。,(,),二、探讨加酶洗衣粉的洗涤效果(判断正误),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,三、酵母细胞的固定化(填空)葡萄糖酶颗粒反应溶液物理或化学一,(2),方法：包埋法、,_,法和物理吸附法。,(3),实验操作：,酵母细胞的,_,配制物质的浓度为,0.05 mol/L,的,CaCl,2,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,(2)方法：包埋法、_法和物理吸附法。化学结合,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。,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,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实验原理。,(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，最适用量也会发生变化。,(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,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。,特别提醒：,【,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：,【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：,试管号,操作,1,2,3,4,5,6,加入果泥,/mL,8,A,B,C,D,E,水浴恒温,/,10,20,30,40,50,60,加入果胶酶,/mL,2,F,G,H,I,J,反应时间,/min,30,30,30,30,30,30,比较果汁澄清度,过滤比较出汁量,(1),该实验的自变量是,_,，因变量是,_,。,试管号123456加入果泥/mL8ABCDE水浴恒温/10,(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：,_,、,_,。,(2)请填写表格中字母所代表的数值，并解释原因。,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。,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,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,、,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,答案：(1)温度果汁澄清度或出果汁量,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,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(,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,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,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。,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,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,),。,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。,特别提醒,：,一般设置温度梯度差为,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,),。,特别提醒：,【,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,【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,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,对这个实验的评价，正确的是(),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,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,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。,规律总结,(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。,(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、,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,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,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,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，,考点三,固定化酶和固定化细胞,1,固定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：,考点三固定化酶和固定化细胞1固定化酶和固定化细胞技术。,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,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,(,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,(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,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,),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,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。,特别提醒：,【,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,固定化细胞常用包埋法，固定化酶常用物理吸附法,【例3】下列有关固定化酶和固定化细胞的说法中，正确的是(,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
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