(开学大礼包XXXX高三生物复习课件：IB12酶的应用(浙

【例证例证1 1】(2011(2011舟山模拟改造舟山模拟改造) )工业生产果汁时，常常利工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出汁率。为研究温度对果胶用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出汁率。为研究温度对果胶酶活性的影响，某学生设计了如下实验：酶活性的影响，某学生设计了如下实验：(1)(1)将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10 10 水浴中恒温水浴中恒温处理处理1010分钟分钟( (如图如图A)A)。(2)(2)将步骤将步骤(1)(1)处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10 10 水浴中恒温处理水浴中恒温处理1010分钟分钟( (如图如图B)B)。(3)(3)将步骤将步骤(2)(2)处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量( (如图如图C)C)。(4)(4)在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表：结果如下表：根据上述实验，请分析回答下列问题：根据上述实验，请分析回答下列问题：(1)(1)果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中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。的水解。(2)(2)实验结果表明，当温度为实验结果表明，当温度为_时果汁量最多，此时果时果汁量最多，此时果胶酶的活性胶酶的活性_。当温度再升高时，果汁量降低，说明。当温度再升高时，果汁量降低，说明_。(3)(3)实验步骤实验步骤(1)(1)的目的是的目的是_。(4)(4)在生产果汁时，为使果胶酶反复使用应该采用什么技术？在生产果汁时，为使果胶酶反复使用应该采用什么技术？_。【精讲精析精讲精析】本题考查了温度对果胶酶活性的影响。本题考查了温度对果胶酶活性的影响。(1)(1)细细胞壁和胞间层的主要成分是果胶，根据酶的专一性，果胶酶胞壁和胞间层的主要成分是果胶，根据酶的专一性，果胶酶能够专一性地水解果胶。能够专一性地水解果胶。(2)(2)分析表中数据可知，分析表中数据可知，40 40 时果时果汁量最多，故此时酶的活性最高。当温度再升高时，酶的空汁量最多，故此时酶的活性最高。当温度再升高时，酶的空间结构逐渐遭到破坏而使酶活性降低，从而使果汁量降低。间结构逐渐遭到破坏而使酶活性降低，从而使果汁量降低。(3)(3)步骤步骤(1)(1)将酶和底物分别保温至预设的温度后再混合，可将酶和底物分别保温至预设的温度后再混合，可防止二者提前反应引起结果的误差。防止二者提前反应引起结果的误差。(4)(4)直接使用酶容易造直接使用酶容易造成酶失活，且影响产品质量，可采用固定化酶技术以达到反成酶失活，且影响产品质量，可采用固定化酶技术以达到反复利用酶的功效。复利用酶的功效。答案：答案：(1)(1)果胶果胶 (2)40 (2)40 最高最高 温度升高，酶的活性降温度升高，酶的活性降低了低了(3)(3)保证苹果泥与果胶酶混合前后的温度相同，避免因混合保证苹果泥与果胶酶混合前后的温度相同，避免因混合导致温度变化而影响果胶酶活性导致温度变化而影响果胶酶活性 (4)(4)固定化酶技术固定化酶技术【互动探究互动探究】(1)(1)有人认为该实验应补充一组苹果汁和蒸馏有人认为该实验应补充一组苹果汁和蒸馏水相混合的对照组实验，你认为有必要吗？水相混合的对照组实验，你认为有必要吗？提示：提示：该实验已设置一系列温度梯度以探究温度对酶活性的该实验已设置一系列温度梯度以探究温度对酶活性的影响，各温度之间即是相互对照，没有必要设置该实验作对影响，各温度之间即是相互对照，没有必要设置该实验作对照。照。(2)(2)果汁包装瓶上写着果汁包装瓶上写着“不含任何防腐剂，最长保质期是一不含任何防腐剂，最长保质期是一年年”的奥妙在哪里？的奥妙在哪里？提示：提示：高温杀死了果汁瓶内的微生物。高温杀死了果汁瓶内的微生物。【例证例证2 2】某生物兴趣小组探究洗衣粉的洗涤效果进行了如某生物兴趣小组探究洗衣粉的洗涤效果进行了如下两个实验，实验数据统计如下：下两个实验，实验数据统计如下：实验一实验一 普通洗衣粉和加酶洗衣粉对洗涤物效果的时间统计普通洗衣粉和加酶洗衣粉对洗涤物效果的时间统计表表实验二实验二 加酶洗衣粉不同温度除去不同污渍所需时间加酶洗衣粉不同温度除去不同污渍所需时间(min)(min)的对照表的对照表实验一：实验一：(1)(1)能说明加酶洗衣粉效果好的组合方式是能说明加酶洗衣粉效果好的组合方式是_。(2)(2)能说明酶活性受温度影响的实验是能说明酶活性受温度影响的实验是_。实验二：实验二：(3)(3)要达到最佳洗涤效果，使用加酶洗衣粉的适宜温度范围要达到最佳洗涤效果，使用加酶洗衣粉的适宜温度范围是是_。(4)(4)在适宜温度范围内，加酶洗衣粉对衣物上的在适宜温度范围内，加酶洗衣粉对衣物上的_的洗的洗涤效果最佳，对涤效果最佳，对_的洗涤效果最差，其原因是的洗涤效果最差，其原因是_。(5)(5)羊毛、蚕丝等织物羊毛、蚕丝等织物_ (_ (填填“能能”或或“不能不能”) )用加酶用加酶洗衣粉洗涤，因为洗衣粉洗涤，因为_。【精讲精析精讲精析】实验设计必须遵循等量、对照、单一变量、科实验设计必须遵循等量、对照、单一变量、科学性、平行重复等原则。在实验一中学性、平行重复等原则。在实验一中1 1和和2 2、3 3和和4 4组合中只有组合中只有一个变量是洗衣粉中有无酶，实验一中一个变量是洗衣粉中有无酶，实验一中1 1和和2 2是在是在37 37 的温的温水中洗涤，在这个温度下酶的活性相比实验一中水中洗涤，在这个温度下酶的活性相比实验一中3 3和和4 4高，实高，实验一中验一中3 3和和4 4用用5 5 的冷水，酶的活性降低，二者洗涤用的时的冷水，酶的活性降低，二者洗涤用的时间差不多。在实验二中通过分析除去污渍的时间长短，可以间差不多。在实验二中通过分析除去污渍的时间长短，可以看出随温度的升高，去除污渍所用的时间依次变短，超过了看出随温度的升高，去除污渍所用的时间依次变短，超过了60 60 ，所用时间又会依次增加。由此可知在，所用时间又会依次增加。由此可知在50 50 60 60 的范围内，洗衣粉的洗涤效果最好。在适宜的温度下，去除的范围内，洗衣粉的洗涤效果最好。在适宜的温度下，去除奶渍所用的时间最短，植物油次之，蓝墨水所用的时间最奶渍所用的时间最短，植物油次之，蓝墨水所用的时间最长。洗衣粉中酶的种类主要是蛋白酶和脂肪酶，酶具有专一长。洗衣粉中酶的种类主要是蛋白酶和脂肪酶，酶具有专一性，不能对蓝墨水起作用，蓝墨水的洗涤需要依靠表面活性性，不能对蓝墨水起作用，蓝墨水的洗涤需要依靠表面活性剂的作用被去除。羊毛、蚕丝等织物的主要成分是蛋白质，剂的作用被去除。羊毛、蚕丝等织物的主要成分是蛋白质，在蛋白酶的作用下，衣物会因蛋白质的分解而被破坏。在蛋白酶的作用下，衣物会因蛋白质的分解而被破坏。答案：答案：(1)1(1)1和和2 (2)12 (2)1和和3 (3)50 3 (3)50 60 60 (4)(4)奶渍奶渍 蓝墨水蓝墨水 奶渍的主要成分是蛋白质和脂肪，加奶渍的主要成分是蛋白质和脂肪，加酶洗衣粉主要含有蛋白酶和脂肪酶，能使蛋白质和脂肪等有酶洗衣粉主要含有蛋白酶和脂肪酶，能使蛋白质和脂肪等有机物水解，而很难使蓝墨水的成分水解机物水解，而很难使蓝墨水的成分水解 (5)(5)不能不能 羊毛、蚕丝等织物的主要成分是蛋白质，加酶羊毛、蚕丝等织物的主要成分是蛋白质，加酶洗衣粉中的蛋白酶能使蛋白质水解，从而使织物受到破坏洗衣粉中的蛋白酶能使蛋白质水解，从而使织物受到破坏 【规律方法规律方法】表格题分析的方法：先分析行标题和列标表格题分析的方法：先分析行标题和列标题，再看表格内容。表格题一般出现题，再看表格内容。表格题一般出现3 3种情况。种情况。(1)(1)数据表格：一是要看清数据的变化规律，如是上升还是数据表格：一是要看清数据的变化规律，如是上升还是下降；二是要注意特殊数据，如最多、最少、平均、总和等，下降；二是要注意特殊数据，如最多、最少、平均、总和等，表格中出现表格中出现“0”0”的地方尤其要注意；三是要比较的地方尤其要注意；三是要比较2 2个以上表个以上表格，找出相同与不同的地方。格，找出相同与不同的地方。(2)(2)过程表格：要弄清整个过程，尤其是关键性的步骤。过程表格：要弄清整个过程，尤其是关键性的步骤。(3)(3)结果表格：关键是分析结果产生的原因。结果表格：关键是分析结果产生的原因。1.(20101.(2010浙江高考浙江高考) )某同学进行苹果汁制作实验，工艺如图某同学进行苹果汁制作实验，工艺如图所示。所示。(1)(1)图中用图中用KMnOKMnO4 4溶液浸泡苹果的目的是溶液浸泡苹果的目的是_。黑曲霉。黑曲霉提取液中含有的提取液中含有的_可水解果胶，从而使果汁澄清。固定可水解果胶，从而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通过化柱中填充的石英砂通过_方式将酶固定化，酶被固定方式将酶固定化，酶被固定后用蒸馏水洗涤固定化柱是为了除去后用蒸馏水洗涤固定化柱是为了除去_等。等。(2)(2)实验中，操作流程实验中，操作流程A A和和B B的先后顺序为的先后顺序为_。在苹果汁澄。在苹果汁澄清过程中，应关闭的流速调节阀是清过程中，应关闭的流速调节阀是_。要测定从固定化。要测定从固定化柱流出的苹果汁中是否还有果胶，可取一定量的果汁与等量柱流出的苹果汁中是否还有果胶，可取一定量的果汁与等量的的_混合，如果出现混合，如果出现_现象，说明果胶还没有现象，说明果胶还没有被完全水解。为使果胶完全水解，应将流速调被完全水解。为使果胶完全水解，应将流速调_。(3)(3)实验后，将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若干天，实验后，将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若干天，该固定化柱仍可用于苹果汁制作实验，说明固定化酶可被该固定化柱仍可用于苹果汁制作实验，说明固定化酶可被_使用。使用。【解析解析】(1)KMnO(1)KMnO4 4是强氧化剂，可以起到对苹果的消毒作用，是强氧化剂，可以起到对苹果的消毒作用，水解果胶需用果胶酶，利用吸附法将酶固定后需用蒸馏水除水解果胶需用果胶酶，利用吸附法将酶固定后需用蒸馏水除去未被固定的酶等。去未被固定的酶等。(2)(2)实验操作中应先加入提取液将酶固定，然后加入苹果汁，实验操作中应先加入提取液将酶固定，然后加入苹果汁，为使苹果汁中的果胶充分水解应控制苹果汁的流入速度。果为使苹果汁中的果胶充分水解应控制苹果汁的流入速度。果胶不溶于乙醇，因此可选用等量的乙醇与果汁混合，若出现胶不溶于乙醇，因此可选用等量的乙醇与果汁混合，若出现浑浊现象，说明果汁中还含有果胶。浑浊现象，说明果汁中还含有果胶。(3)(3)酶作为催化剂具有高效性，完成催化作用后酶的含量及酶作为催化剂具有高效性，完成催化作用后酶的含量及性质并未改变，因此固定化酶可被重复使用。性质并未改变，因此固定化酶可被重复使用。答案：答案：(1)(1)消毒消毒 果胶酶果胶酶 吸附吸附 未被固定的酶未被固定的酶(2)A(2)A、B B 阀阀1 1 乙醇乙醇 浑浊浑浊( (沉淀沉淀) ) 慢慢(3)(3)重复重复2.2.加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题：加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题：(1)(1)为了探究某加酶洗衣粉中碱性蛋白酶含量与洗涤效果的为了探究某加酶洗衣粉中碱性蛋白酶含量与洗涤效果的关系，某同学通过实验获得如图所示的结果。由图可知，加关系，某同学通过实验获得如图所示的结果。由图可知，加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是_%_%，本实验的自变，本实验的自变量是量是_。(2)(2)下表是加酶洗衣粉的一项实验结果：下表是加酶洗衣粉的一项实验结果：依据上述实验结果可以得出的结论有：依据上述实验结果可以得出的结论有：_；_。(3)(3)在使用加酶洗衣粉的过程中，对于特别脏的衣服或较大在使用加酶洗衣粉的过程中，对于特别脏的衣服或较大的洗衣量，写出两项提高洗涤效果的措施：的洗衣量，写出两项提高洗涤效果的措施：_；_。【解析解析】(1)(1)分析曲线，在碱性蛋白酶含量达到分析曲线，在碱性蛋白酶含量达到0.6%0.6%时去污时去污力达到最高，再增加其含量，去污力也不再增加，反而造成力达到最高，再增加其含量，去污力也不再增加，反而造成资源的浪费。自变量为坐标曲线的横坐标：碱性蛋白酶含量。资源的浪费。自变量为坐标曲线的横坐标：碱性蛋白酶含量。(2)(2)表中的结果纵向分析得出的结论为：在相同温度条件下表中的结果纵向分析得出的结论为：在相同温度条件下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉强；横向分析加酶洗衣粉加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉强；横向分析加酶洗衣粉的去污力，则可知：的去污力，则可知：45 45 左右左右( (或或40 40 50 )50 )加酶洗衣加酶洗衣粉的去污力最强。粉的去污力最强。(3)(3)加酶洗衣粉的洗涤效果还受水温、浸加酶洗衣粉的洗涤效果还受水温、浸泡时间、洗衣粉用量等方面的影响。因此可通过用温水浸泡，泡时间、洗衣粉用量等方面的影响。因此可通过用温水浸泡，适当延长浸泡的时间，增加洗衣粉的用量等措施来提高洗涤适当延长浸泡的时间，增加洗衣粉的用量等措施来提高洗涤效果。效果。答案：答案：(1)0.6 (1)0.6 碱性蛋白酶含量碱性蛋白酶含量(2)(2)在相同温度条件下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉在相同温度条件下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉强强 使用加酶洗衣粉时的适宜温度为使用加酶洗衣粉时的适宜温度为45 45 左右左右( (或或40 40 50 )50 )(3)(3)用温水浸泡用温水浸泡 延长浸泡时间延长浸泡时间 增加洗衣粉的用量等增加洗衣粉的用量等( (任任写两项写两项) )