【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中生物（苏教版）选修1教师用书：第3章 酶的应用技术实践
文档属性
| 名称 | 【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中生物（苏教版）选修1教师用书：第3章 酶的应用技术实践 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 7.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2014-07-29 12:53:18 | ||
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文档简介
第一节酶的制备和应用
(教师用书独具)
●课标要求
1．结合酶的性质和酶活力的介绍加深对酶的认识。
2．结合酶的相关知识重点掌握制备果胶酶并观察其作用。
●课标解读
1．验证酶的存在和学会简单的制备方法；
2．探讨酶在食品制造和洗涤剂生产等方面的应用。
●教学地位
本节涉及酶的性质和酶活力、果胶和果胶酶、酶制剂的用途、制备果胶酶并观察其作用等内容，是本章的核心内容之一，是高考的常考点。
●教法指导
1．涉及酶的性质和酶的活力、果胶和果胶酶、酶制剂的用途可通过让学生阅读教材解决。
2．涉及制备果胶酶并观察其作用可通过学生实际进行实验操作来实现。
(教师用书独具)
●新课导入建议
本节可通过回顾必修教材酶的相关知识引入本课。
●教学流程设计
学生课前预习：阅读教材P51－57，填写 ( http: / / www.21cnjy.com )【课前自主导学】。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本章和本节课题。 步骤2：根据创设的情景，通过【课堂互动探究】探究1分析、理解影响酶活力的因素。通过例1巩固、提高。 步骤3：结合温度、pH对酶活力的影响过渡至探究果胶酶活力因素的实验设计的教学。
步骤7：回扣基础知识，将检查、批阅【课前自 ( http: / / www.21cnjy.com )主导学】时学生出错较多的部分进行强化，重点对【正误判断】部分进行辨析。 步骤6：通过【课堂互动探究】探究了帮助学生完成探究洗衣粉中酶在洗涤中作用的实验设计。 步骤5：结合酶的广泛应用过渡至加酶洗衣粉的相关实验设计的教学。 步骤4：通过【课堂互动探究】探究2帮助学生认识果胶酶活力因素探究的实验设计方案。利用例2验收、巩固。
步骤8：引导学生通过合作，整理本课题的重点 ( http: / / www.21cnjy.com )、难点内容，利用【本课知识小结】进行总结，建立知识网络。理解并记忆【结论语句】。 步骤9：通过【当堂双基达标】进行当堂检测验收。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.验证酶的存在和学会简单的制备方法。
2.探讨酶在食品制造和洗涤剂生产等方面的应用。 1.制备果胶酶并观察其作用。(重难点)
2.探究洗衣粉中的酶在洗涤中的作用。(重点)
酶的性质和酶活力
1.酶的性质
(1)酶是两性电解质，能在电场中移动。
(2)酶的水溶液具有亲水胶体的性质，不能通过半透膜。
(3)酶分子易受一些物理因素和化学因素的作用而变性，从而丧失活力。
2．酶活力
(1)酶活力也称为酶活性，是指酶在催化一定的化学反应时表现出来的能力，通常用酶促反应的速率来表示。
(2)酶促反应速率是指酶促反应过程中，单位时间内底物的减少量或产物的生成量。
3．度量酶活力的国际单为IU。
1．酶的数量会因参与化学反应而变化吗？
【提示】 酶作为催化剂，其数量和性质在化学反应前后不变。
果胶与果胶酶
1.果胶
(1)存在
所有高等植物细胞壁和细胞间隙中的一种结构多糖。
(2)作用
与植物组织中的纤维素、半纤维素、木质素以及蛋白质等相互交联，使细胞组织结构坚固。
(3)性质
具有水溶性
2．果胶酶
(1)组成：是所有能够分解果胶的酶的总称。
(2)作用：分解果胶，促进植物组织的分解，降低细胞内容物的黏度。
(3)应用：广泛应用于饲料、食品、纺织、造纸等行业中。
2．某果汁公司生产的一种蜜枣汁鲜甜爽口、营养丰富，但是在试生产时，由于果汁中有一种果胶，造成果汁产量低且有沉淀，你如何解决这一问题？
【提示】 在果汁生产中加入果胶酶把果胶分解。
酶制剂的用途
1.α 淀粉酶可以迅速水解淀粉分子链中的α 1,4 葡萄糖苷键，可用于面包、馒头等食品加工。
2．蛋白酶能把蛋白质水解成蛋白胨、多肽、氨基酸等，以改善食品的营养价值。
3．纤维素酶适用于水果和蔬菜的果浆或果渣的处理。
4．脂肪酶是能将脂肪水解为脂肪酸、甘油二脂、甘油单酯和甘油的水解酶类，可应用于面粉加工、酒类酿造、食品增香、饲料添加剂以及洗涤剂等领域。
制备果胶酶并观察其作用
1.制备果胶酶
( http: / / www.21cnjy.com )
50 g新鲜水果或蔬菜
在预冷的研钵内迅速剪碎后研磨，
同时加入10%的NaCl溶液50 mL
匀浆液
过滤
滤液
离心
上清液(含果胶酶)
2．观察果胶酶对苹果匀浆液的作用
制作苹果匀浆液
设置对照实验
观察现象并得出结论
1．底物浓度越高，酶活力越大。(×)
【提示】 底物浓度不影响酶活力。
2．果胶酶是一种酶，借助酶的专一性水解果胶。(×)
【提示】 果胶酶是一个多酶复合体系。
3．纤维素酶适于面包、馒头等食品的加工。(×)
【提示】 纤维素酶适于水果和蔬菜果浆或果渣的处理。
4．酶的提取一般在低温、低pH下进行。(×)
【提示】 一般在低温、适宜pH下进行。
5．蛋白酶是洗衣粉中最常用的一类酶制剂。(√)
影响酶活力的因素
【问题导思】
①哪些因素影响酶的活力？
②低温和高温两种情况下对酶结构的影响是否相同？
1．温度
酶活力随温度的变化而变化的趋势可用图示表示：
(1)温度从t1到t时，随着温度的升高，酶活力逐渐增强。
(2)温度从t到t2时，随着温度的升高，酶活力逐渐降低。
(3)温度高于t2时，酶活力全部丧失。
(4)t3、t4条件下，酶活力相同。
2．pH
每种酶都有一定的最适pH范围。例如，果胶酶最适pH范围为3～4。过酸、过碱都会使酶发生不可逆失活。
3．酶的激活剂
有时加入酶的激活剂可以提高酶活力。例如，NaCl可以提高果胶酶的活力。
4．酶的抑制剂
加入酶的抑制剂后可以降低酶活力，甚至使酶失去活力。例如，Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋等重金属离子对果胶酶有抑制作用。
1．测定酶的活力，必须全面了解影响酶活力的因素，以确定合适的条件、来测定其最适条件和最大活力。
2．温度对酶活力的影响具有双重性，即低温和高温都抑制酶活性，且温度过高会使酶发生不可逆变性，失去催化能力。
3．强酸、强碱都会使酶结构发生不可逆破坏而失去活力。
(2013·徐州高二检测)下图曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系，下列叙述错误的是( )
A．在B点之前，果胶酶的活性和温度成正相关，之后，成负相关
B．当温度到B点时，果胶酶的活性最高，酶的催化作用最强
C．A点时，果胶酶的活性很低，但随着温度升高，果胶酶的活性可以上升
D．C点时，果胶酶的活性也很低，当温度降低时，酶的活性也可以上升
【思维导图】
( http: / / www.21cnjy.com )
【精讲精析】
选项 逐项分析
A项 从图中可以看出随着温度升高，果胶酶的活性在上升，超过B后，随着温度的继续上升，酶的活性迅速下降
B项 当温度达到B点时，果胶酶的活性最高，因此酶的催化作用也最强
C项 A点时，由于温度较低，酶的活力受抑制，随着温度升高，酶的活力也不断升高
D项 C点时，由于温度过高，破坏了酶的分子结构，使酶的活力发生了不可逆的变化
【答案】 D
1．某同学进行了温度对酶活性影响的研究，设计了如下实验：
实验步骤：
①取三支试管，分别加入质量分数为3%的可溶性淀粉溶液。
②将试管分别放在25 ℃、 ( http: / / www.21cnjy.com )60 ℃的水中和冰块中，在三支试管中分别加入质量分数为2%的淀粉酶溶液，两支试管中的pH＝6.8，第三支试管中的pH＝4，摇匀后维持各自温度5 min。
③在三支试管中各滴1 滴碘液，并摇匀。
观察并记录：(略)
结论：温度过高或过低都影响酶的活性。
请回答：
(1)该实验能否得出上述结论？
(2)指出步骤中不正确之处并在此基础上加以纠正或补充相应内容。
【解析】 这是一个对照实验，实验变量只 ( http: / / www.21cnjy.com )能是一个，即温度，但该实验中，除温度外，还有pH不同。此外，用2支或多支试管应编号；酶的量和底物的量都影响反应速度，从而影响实验结果，故酶的量和底物的量都应该相等；三支装有等量(如2 mL)可溶性淀粉的试管放在25 ℃、60 ℃的水中和冰块中，维持各自温度5 min。另取三支试管，加入1 mL淀粉酶，放在25 ℃、60 ℃的水中和冰块中，维持各自温度5 min。然后再把对应温度下的淀粉酶溶液加到对应的含可溶性淀粉的试管中。这样就能避免加入淀粉酶后，温度的变化对反应的影响。
【答案】 (1)不能。
(2)试管上没贴标签，应贴标签；步 ( http: / / www.21cnjy.com )骤①②中加入试管中的两种溶液应有量的描述；实验组与对照组未遵循单一变量原则，有温度、pH两个变量，应只有温度一个变量。且pH应都为6.8。
探究果胶酶活力因素的实验设计
【问题导思】
①如何探究温度和pH对果胶酶活力的影响？
②如何探究果胶酶的用量？
1．探究温度和pH对果胶酶活力的影响
(1)实验原理：
①当酶处于最适温度或最适pH时，酶的活力最高。
②若温度过高、过酸或过碱，则导致酶变性失活。
③在一定范围内，果肉的出汁率和果汁的澄清度与果胶酶的活力成正相关。
(2)实验操作流程：
温度或pH对果胶酶活力的影响
(3)结果分析：
①根据实验数据绘制出温度和pH对果 ( http: / / www.21cnjy.com )胶酶活力(用酶反应速度表示)影响的曲线图(如图a、b)；不同果胶酶用量对出汁率影响的曲线图(在浓度和体积相同的条件下，如图c)；并最终得到果胶酶最适温度、pH以及果胶酶的最适用量。
②由于初次实验的梯度变量选择目的性不强，选择 ( http: / / www.21cnjy.com )的范围有可能出现过高或过低的情况，这可以从画出的曲线中反映出来，如图所示，实验中可以根据出现的曲线进一步选择合适的梯度变量。
2．探究果胶酶的用量
(1)实验原理：在一定的条 ( http: / / www.21cnjy.com )件下，随着酶浓度的增加，果汁的体积增加；当酶浓度达到某一数值后，再增加酶的用量，果汁的体积不再改变，此值即是酶的最适用量。
(2)实验过程：
1．每个探究实验的设计，都要遵循实验设计的一般原则，特别是单因子变量控制原则。
2．每个探究实验的设计思路都是大梯度差值寻找最适范围，在小梯度差值选出最适温度、pH或酶用量。
3．如果随酶浓度增加，果汁体积也增大，说明酶用量不足；当酶用量达一定值时，再增加酶用量，果汁体积不变，则说明这个值就是酶的最适用量。
4．如果变量(温度、pH、酶浓度)梯度无法满足实验，即出现过高、过低等现象，则应及时调整实验。
果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层。请你完成以下有关果胶酶和果汁生产中的问题。
(1)在果汁生产中应用果胶酶可以提高 和 。
(2)某实验小组进行了“ ( http: / / www.21cnjy.com )探究果胶酶催化果胶水解最适pH”的课题研究。本课题的实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥，试管中分别注入果胶酶溶液、编号、分组”之后，有下面两种操作：
方法一：将试管中果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6……10。
方法二：将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥pH分别调至4、5、6……10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。
①请问哪一种方法更科学？ 。
理由是 。
②如果用曲线图的方式记录实验结果，在现 ( http: / / www.21cnjy.com )有的条件下，当横坐标表示pH，纵坐标表示 时，实验的操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，分析图中最可能是实验结果的曲线图是 。
【思维导图】
果胶酶和
果汁生产―→关键是明确
果胶酶在果汁
生产中的作用－
【精讲精析】 果胶酶可以分解果胶，提高 ( http: / / www.21cnjy.com )出汁率和澄清度，但果胶酶的作用需要一定的条件，如温度和pH等。本题是探究pH对果胶酶活性的影响，实验关键是分别将果胶酶溶液和苹果泥调至一定的pH，然后把pH相等的这两种溶液混合，否则，在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应。如图甲所示，在一定范围内，果胶酶的活性随pH增大而升高，达到最适pH之后，酶活性逐步降低，若过酸或过碱，则酶活性丧失。
【答案】 (1)出汁率 澄清度
(2)①方法二 方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH环境(或方法一的操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应)
②果汁体积 甲
2．我国水果生产发展迅速，由于收获 ( http: / / www.21cnjy.com )的季节性强，易造成积压，腐烂变质，为了解决上述问题且满足不同人群的需求，可以将水果加工制作成果汁、果酒、果醋等。在果汁生产中要用到果胶酶，某生物研究小组为了探究果胶酶的某些特性，进行了如下实验：
(1)实验方法：按如图1所示的顺序进行操作。
图1
(2)实验结果：对照组与实验组进行了相同时间的实验，结果如图2所示：
图2
(1)图中自变量是温度，除此之外还可用 表示。
A．酶的浓度 B．苹果泥的量
C．水的加入量 D．pH
(2)图中的纵坐标还可用 来表示。
(3)实验小组改变了实验条件后重复做实验 ( http: / / www.21cnjy.com )，得到曲线乙，苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是 。
(4)步骤b中在果胶酶和苹果泥混合前，将两者分装在不同试管中，恒温的目的是 。
【解析】 本题主要考查了果胶酶活性的影响条件及实验分析能力。
(1)设计实验时，如果只改变温度，其他条件不变，则温度为自变量，同理pH亦可作为自变量。
(2)衡量实验结果的指标有两种，一是果汁的量，二是果汁的澄清度。
(3)酶的活性受温度、pH等条件影响，却与底物的量、酶的浓度和水的加入量没有关系，所以每一种酶的最适温度和最适酸碱度是一定的。
(4)为了保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免苹果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，必须使酶与底物分别保温，待达到要求后再混合。
【答案】 (1)D (2)苹果汁的体 ( http: / / www.21cnjy.com )积 (3)同一种酶的最适温度是一定的，不会因酶的浓度、底物的量不同而改变 (4)保证底物和酶在混合时的温度是相同的
探究洗衣粉中的酶在洗涤中作用的实验设计
【问题导思】
①如何在加酶洗衣粉的探究实验中控制单一变量？
②在该探究实验中应注意哪些问题？
1．探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果
(1)实验准备
①带有污染物的实验用布的制取：称取一定量的污染物制成溶液，取等量污染物滴加在相同大小、质地的新布上。
②称取等量的洗衣粉：用天平准确称取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉。
(2)实验步骤
①取大烧杯两个，用量筒量取等量水放入其中。
②分别向两烧杯中加入称量好的两种洗衣粉，然后同时放入制好的污染布块。
③用玻璃棒同时充分搅拌，一段时间后可重复进行。
④相同时间后观察洗涤效果。
(3)实验结论
加酶洗衣粉的洗涤效果比普通洗衣粉好。
2．探究使用加酶洗衣粉的最适温度
(1)实验原理
温度可以影响酶的结构，从而影响酶的活性，进而影响加酶洗衣粉的洗涤效果。
(2)实验步骤
同上一实验，不同的是，需设置温度梯度， ( http: / / www.21cnjy.com )如10 ℃、15 ℃、……、55 ℃，若测出在40 ℃时洗涤效果较好，可设置更细的实验组，如35 ℃、36 ℃……45 ℃，直至测出具体的最适温度。
3．探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果
(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)实验步骤
①制备各种污渍物，分成多份，取1 000 mL烧杯多个，各加入500 mL水和1 g不同类型的洗衣粉，作好记录。
②将污物分别放入不同烧杯中，用玻璃棒搅拌，洗涤相同时间。
③观察比较洗涤效果，得出结论。
1．在“探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果”的实验中，注意以下几点：
(1)加酶洗衣粉中酶的催化作用，受到温度、pH和某些化合物等因素的影响。所以需要适宜温度、中性的温水，并且不能含有酶的抑制剂。
(2)搅拌的力度要尽可能保持一致，搅拌时间相等。
2．在“探究使用加酶洗衣粉的最适温度”的实验中，注意以下几点：
(1)若在各梯度温度中测出效果最好的温度为40 ℃，但40 ℃并不能就确定为最适温度，需缩小梯度差进一步探究。
(2)不同种类的加酶洗衣粉最适温度不同，即使是同一种加酶洗衣粉也与洗涤时间的长短有关。
某洗衣粉的包装袋上印有如下说明：
成分：含碱性蛋白酶等。
用法：洗涤前先将衣物浸于含洗衣粉的水内
数分钟，使用温水效果更佳，注意：切勿用
于丝质及羊毛衣料，用后彻底洗手。
请回答下列问题：
(1)质监局针对该洗衣粉设计了如下实验：
步骤 A组 B组
1 加入一定浓度的该洗衣粉溶液 加入经煮沸并冷却的相同浓度的该溶液(与A组等量)
2 加入相同的涂有蛋白膜的胶片
3 置于适宜且相同的温度条件下
质监局做该实验的目的是 ，可通过观察 予以确认。
(2)某中学生为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，参考上表中的材料及方法进行了有关实验，并把实验结果以曲线图A、B的形式表示了出来。
①由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适温度约为 。
②在0 ℃和75 ℃时，酶的催化效率基本降为零，用语言描述0 ℃升到45 ℃时酶催化效率变化趋势 。
③B图中温度从75 ℃降到 45 ℃的催化效率变化曲线与横轴重合，这样画的理由是 。
④该学生在实验过程中可通过直接测定不同温度下 来表示酶的催化效率的高低。
【思维导图】
( http: / / www.21cnjy.com )
加酶
洗衣粉―→加酶洗衣粉
洗涤效果的
实验设计及
影响因素－
【精讲精析】 依图示，在45 ( http: / / www.21cnjy.com )℃时，酶的催化效率最高；在0 ℃和75 ℃时，酶活性为零，但0 ℃时酶并未失活，温度升高，酶活性恢复；从75 ℃降到45 ℃，酶活性不能恢复，说明此时酶已失活。
【答案】 (1)检查该洗衣粉是否含有蛋白酶 一段时间后，A、B两组中胶片上蛋白膜的变化情况
(2)①45 ℃ ②在0 ℃升到45 ( http: / / www.21cnjy.com )℃时，随温度的升高，酶的催化效率逐渐增强 ③75 ℃酶的结构已被破坏(或酶的活性已丧失) ④胶片上蛋白膜完全消失所需时间的长短(或相同时间内胶片上蛋白膜消失的多少)
3．下表是有关普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果是否相同的探究实验，请据表回答下列问题：
脸盆编号 加入物质(等量) 温度 洗衣粉(等量) 水量 洗净所需时间
1 油污布 37°C 加酶 2 L 5 min
2 油污布 37°C 普通 2 L 7 min
3 油污布 5°C 加酶 2 L 9 min
4 油污布 5°C 普通 2 L 8 min
该实验可证明：
(1)能说明加酶洗衣粉效果好的组合方式是( )
A．1和2 B．1和3
C．1和4 D．2和4
(2)能说明酶活性受温度影响的实验是( )
A．1和2 B．1和3
C．1和4 D．2和3
【解析】 本题目属于实验分析类，关键要在明 ( http: / / www.21cnjy.com )确实验目的的前提下找准变量与等量。例如本题的实验目的是探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果，要求等量的是加入的油污布、水等。1、2与3、4号比较，洗净所需时间3、4大于1、2，原因是1、2的温度条件是37°C的适宜温度，3、4温度太低；1与2比较，发现加酶的编号洗净所需时间短，说明加酶洗衣粉洗涤效果好。
【答案】 (1)A (2)B
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．酶活力的高低受温度、pH、激活剂等多种因素的影响。
2．酶的提取一般选择在低温和适合的pH下进行，有时还要加入酶的激活剂以提高酶活力。
3．从植物材料中提取或保存果胶酶就是在低温、偏酸性的提取液和NaCl作激活剂的条件下进行。
4．果胶酶将其中的果胶分解，果汁就会变得澄清。
5．洗衣粉是偏碱性的，加在洗衣粉中的蛋白酶都是碱性蛋白酶。
1．下列对酶的活力有关的说法，不准确的是( )
A．酶的活性是由蛋白质结构决定的，不受外界条件的影响
B．酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力
C．酶的活性受温度、pH等因素的影响
D．酶活性高低与反应物浓度无关
【解析】 酶的活力是指酶催化 ( http: / / www.21cnjy.com )一定化学反应的能力，其高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。酶的催化作用受外界条件影响，温度、pH等对酶的催化能力都有较大影响，反应物浓度与酶的活性高低无关。
【答案】 A
2．下列说法中正确的是( )
A．果胶酶只存在于植物果实中
B．果胶溶于水，也溶于乙醇
C．果胶广泛存在于所有高等植物细胞壁和细胞间隙中
D．果胶酶能分解果胶和纤维素
【解析】 果胶广泛存在于所有高等植物细胞壁和细胞间隙中；果胶不溶于乙醇；酶具有专一性，果胶酶能分解果胶，但不能分解纤维素。
【答案】 C
3．在用果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是( )
A．加大苹果泥用量
B．加大果胶酶用量
C．进一步提高温度
D．用玻璃棒不断地搅拌反应混合物
【解析】 搅拌可以使酶与底物充分接触而提高反应速率，使反应进行得更充分。
【答案】 D
4．(2012·南京高二测试)下列质地的衣物不能用加蛋白酶的洗衣粉洗涤的是( )
A．化纤类衣物 B．棉麻类衣物
C．尼龙类衣物 D．毛类衣物
【解析】 加酶洗衣粉因加入的酶种类不同 ( http: / / www.21cnjy.com )，所以洗涤的对象也有所不同。通常加酶洗衣粉加入的酶制剂是碱性蛋白酶，它能有效地去除血、奶等蛋白质类污垢，而毛类衣物的主要成分是蛋白质，所以不能用加蛋白酶的洗衣粉洗涤。
【答案】 D
5．(2013·伊犁高二期末)下列关于加酶洗衣粉的说法中，正确的是( )
①加酶洗衣粉的效果总比普通洗衣粉的效果好
②加酶洗衣粉效果的好坏受很多因素影响
③加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶
④加酶洗衣粉相对普通洗衣粉来讲有利于保护环境
A．②③④ B．①②③
C．①② D．①③④
【解析】 加酶洗衣粉中含有多种酶制剂， ( http: / / www.21cnjy.com )如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。酶的活性会受到多种因素影响，如温度过高，洗涤效果不一定比普通洗衣粉好。加酶洗衣粉可以降低表面活性剂的数量，使洗涤剂向低磷、无磷的方向发展，不会使水体富营养化，有利于保护环境。
【答案】 A
6．某同学在研究化合物P对淀粉酶活性的影响时，得到如图所示的实验结果。下列有关叙述不正确的是( )
A．在一定范围内，底物浓度影响着酶促反应速率
B．曲线①作为实验对照
C．若反应温度不断升高，则A点持续上移
D．P对该酶的活性有抑制作用
【解析】 实验的目的是研究化合物P对淀粉 ( http: / / www.21cnjy.com )酶活性的影响，不加化合物P的①是对照组。在一定范围内，底物浓度越高，酶促反应速率越高。从曲线可以看出，同一底物浓度时，加了化合物P的一组比不加的一组酶促反应速率低，说明P对该酶的活性有抑制作用。酶的活性受温度的影响，但是温度过高的时候，酶会变性失活。
【答案】 C
7．酶是由活细胞产生的。下列关于酶的论述错误的是
( )
A．有些酶是核酸
B．酶的数量因参与化学反应而减少
C．酶的活性与pH有关
D．酶的催化效率很高
【解析】 酶是活细胞产生的一类具有催化作用的 ( http: / / www.21cnjy.com )有机物，绝大多数的酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶既具有无机催化剂的特点，又具有本身的特性，即高效性和专一性，并且需要适宜的条件(如温度、pH等)。
【答案】 B
8．下列不是影响酶活性的因素是( )
A．水的用量 B．表面活性剂
C．酸碱度 D．温度
【解析】 酶的活性受温度、酸碱度以及表面活性剂的影响。水的用量只影响酶的浓度，影响洗涤效果而不影响酶的活性。
【答案】 A
9．加酶洗衣粉中含有蛋白酶，不含肽酶的原因是( )
A．肽酶制备成本太高
B．肽酶会影响蛋白酶的活性
C．衣物上的大分子蛋白质变为多肽后很容易脱落
D．蛋白酶把蛋白质全水解成可溶性氨基酸
【解析】 在人体消化道内，蛋白酶将蛋 ( http: / / www.21cnjy.com )白质水解成多肽，而肽酶进一步将多肽水解成氨基酸，因此肽酶不会影响蛋白酶的活性，蛋白酶不能将蛋白质直接水解成氨基酸。考虑到衣物的实际洗涤情况，当加酶洗衣粉中的蛋白酶将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成小分子多肽后，就很容易从衣物上脱落了，无需再加肽酶。
【答案】 C
10．植物体细胞杂交是培育植物新品种的 ( http: / / www.21cnjy.com )新技术。杂交的第一步是去掉细胞壁，分离出有活性原生质体。目前最常用的分离原生质体的方法是酶解法，在不伤害细胞原生质体的条件下，哪一组酶使离散细胞除去细胞壁的效果最好( )
A．果胶酶和蛋白酶 B．纤维素酶和果胶酶
C．蛋白酶和脂肪酶 D．淀粉酶和脂肪酶
【解析】 这是一道以高科技为背景的题目， ( http: / / www.21cnjy.com )但考查的内容仍是酶的专一性，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。要除去纤维素和果胶，必然要用特定的酶，即纤维素酶和果胶酶。
【答案】 B
11．下列不能表示酶活性高低的是( )
A．一定条件下所催化的某一化学反应的反应速度
B．单位时间内、单位体积中反应物的减少量
C．单位时间内、单位体积中酶的变化量
D．单位时间内、单位体积中产物的增加量
【解析】 酶作为催化剂，在反应前后量不变，因此单位时间内，单位体积中酶的变化量不能表示酶活性的高低。
【答案】 C
12．(2012·烟台高二检测)在探究果胶酶的用量时，下列说法不正确的是( )
A．在实验时可配制相同浓度的果胶酶溶液
B．苹果泥量一定时，酶用量越多，滤出的果汁就越多
C．本实验应控制在适宜温度和pH条件下
D．反应液的pH必须相同
【解析】 底物量一定时，当酶的用量 ( http: / / www.21cnjy.com )增加到一定值时，再增加酶的用量，滤出的果汁不再改变。根据单一变量原则，该实验中除了酶的用量为变量外，其他因素均不变。
【答案】 B
13．某一有机物加酶后，先置于pH为2的环境中一段时间，然后把pH逐渐由2调到10，则此过程中，底物量的变化为( )
【解析】 过酸、过碱都能使酶变性失活，当pH为2时酶已变性失活，即使再把酶所处环境的pH调到最适值，酶促反应也不再进行，底物量不再变化。
【答案】 B
14．(2013·连云港高二检测)假 ( http: / / www.21cnjy.com )设你已经探究了果胶酶的最适温度(为45 ℃)和最适pH(为4.8)，若还想进一步研究果胶酶的最适用量，此时，实验的自变量是 。合理设置果胶酶用量的梯度后，可通过苹果泥出汁的多少来判断酶的用量是否合适。请根据所给的材料和用具完成以下探究实验。
(1)材料用具：制备好的苹果泥、恒温水 ( http: / / www.21cnjy.com )浴装置、试管、漏斗、滤纸、量筒、试管夹、质量分数为2%的果胶酶溶液、质量分数为0.1%的NaOH溶液和盐酸。
(2)实验步骤：
①取6支试管，编号1～6，分别加入 ，调节pH至4.8。
②向1～6号试管中分别加入 ( http: / / www.21cnjy.com ) ，然后放入45 ℃恒温水浴装置中 。
③ 。
(3)以上实验步骤的设计是 ( http: / / www.21cnjy.com )否有不妥？如果有，试分析原因。 。
【解析】 在探究影响果汁产量的酶的用量时， ( http: / / www.21cnjy.com )除酶的用量是变量外，其他条件都应相同且适宜。为了避免因混合导致温度变化而影响实验结果，应先将盛苹果泥的试管和盛不同量酶的试管放到相同温度下恒温，然后将两者混合。
【答案】 果胶酶的用量 (2)①等量的苹果泥 ( http: / / www.21cnjy.com ) ②不同体积的pH为4.8的果胶酶溶液 保温相同时间 ③过滤苹果泥并记录果汁体积 (3)有。为了保证苹果泥与果胶酶混合前后的温度相同，应先将盛苹果泥和果胶酶的试管放在同一温度的水浴装置中恒温，再将两者混合
1．(2013·周口高二期末)根据图依次指出 ( http: / / www.21cnjy.com )每一图形最可能代表了什么因素对酶作用的影响。曲线中纵坐标表示反应速率，横坐标表示影响因素。按甲、乙、丙、丁顺序组合正确的是( )
甲 乙 丙 丁
①酶浓度 ②底物的浓度 ③温度 ④pH
A．①②③④ B．②③④①
C．③④①② D．④③②①
【解析】 温度和pH对酶的影 ( http: / / www.21cnjy.com )响都有一最适值，但低温对酶的作用相对较温和，并且酶活性可以恢复；当底物浓度较低时，随底物浓度升高，催化作用增强，但当所有酶都参加催化之后，反应也达到最大值；随着酶浓度增加，反应速率会明显增加。
【答案】 A
2．如图表示某研究小组在探究果胶酶的用量的实验结果。有关说法不正确的是( )
A．在ab段限制反应速率的主要因素是酶的用量
B．在bc段限制反应速率的因素是温度、pH、反应物浓度等
C．在ac段增加反应物浓度，可以明显加快反应速率
D．在该实验给定条件下，果胶酶的最佳用量是b点对应的值
【解析】 本题以酶浓度对酶促反应 ( http: / / www.21cnjy.com )速率的影响曲线为载体，综合考查影响酶促反应速率的因素。应从酶的浓度和活性、底物的浓度两方面进行分析。由曲线图可以看出，在ab段，随着酶的用量的增大，酶促反应速率加快，说明此阶段限制反应速率的主要因素是酶的用量；此时增加反应物浓度、反应速率不会明显加快。在bc段，随着酶的用量的增大，酶促反应速率不再加快；此时反应物浓度成为限制反应速率的因素之一，增加反应物浓度，反应速率会加快。
【答案】 C
3．(2013·安康高二测试)果胶酶常在0～4 ℃下保存，其原因是( )
A．此温度条件下，酶的活性最高
B．此温度条件下，酶变性失活
C．低温可降低酶的活性，但酶不变性失活
D．自然条件下，果胶酶常在0～4 ℃下发生催化作用
【解析】 酶的活性受温度影响。酶发挥其活性 ( http: / / www.21cnjy.com )都有一个最适温度，但果胶酶的最适温度是45～50 ℃，而不是0～4 ℃。保存果胶酶时，降低温度，使其活性降低，但酶并不失活，当温度恢复到适宜时，酶的活性又可升高。
【答案】 C
4．果胶酶能分解果胶，使榨取果汁变得更 ( http: / / www.21cnjy.com )容易，提高水果的出汁率。某同学为探究温度对果胶酶活性的影响，在不同温度下，将等量的果胶酶加入到等量的苹果泥中，在反应相同的时间后，再将反应液过滤相同的时间，用量筒测出滤出苹果汁的体积。下列能正确反映实验结果的曲线是( )
【解析】 在探究温度对果胶酶活性的 ( http: / / www.21cnjy.com )影响的实验中，温度影响果胶酶的活性，随着温度的升高，酶的活性逐渐升高，达到最适温度，同时苹果汁的体积也在逐渐增多；温度接着升高，酶的活性开始逐渐降低，直至变性失活，同时苹果汁的体积也开始逐渐减少，所以答案选B。
【答案】 B
5．(2013·毕节高二检测)在“观察果胶酶对苹果匀浆液的作用”实验中，将苹果匀浆放在90 ℃恒温水中保温4 min，其目的是( )
A．杀灭苹果匀浆中的微生物
B．使果胶分解，从而提高出汁率
C．使果胶酶变性失活，以排除对实验的干扰
D．果胶酶的最适温度为90 ℃，此时酶的活力最高
【解析】 本实验属于对照实验，其 ( http: / / www.21cnjy.com )实验目的是证明果胶酶能将果胶分解。因此，首先对苹果匀浆进行加热处理，使苹果匀浆中的果胶酶变性失活，然后再分别加入果胶酶和等量的煮沸过的果胶酶，观察实验现象，加入果胶酶的匀浆澄清度高且澄清时间短，证明果胶酶能将果胶分解。
【答案】 C
6．如图能表示某种酶的催化反应速度与温度之间关系曲线的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
【解析】 曲线①表示：随着温度的升高， ( http: / / www.21cnjy.com )酶的催化反应速度逐渐下降，即酶的活性逐渐下降。曲线④表示；随着温度的升高，酶的催化反应速度逐渐增加，即酶的活性随温度的升高而升高。这两条曲线都不符合酶催化作用的实际情况，因为酶的催化作用需要适宜的温度，高于或低于此温度，酶的活性都要下降，曲线②正好能表示酶的这一特性。曲线③表示：在最适温度以下，随着温度的升高酶的活性逐渐升高，达到最适温度后，温度继续升高，酶的催化反应速度不再增加，继续保持最高活性。显然，超过最适温度的这段曲线不正确，因为超过最适温度后，酶的活性会迅速下降，并最终变性而失活。
【答案】 B
7．下列为探究某种加酶洗衣粉所需要的最适温度的实验方案，正确的是( )
A．取一系列温度不同、其他条件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一个温度中洗涤的效果最好
B．在不同温度的水中，加入不等量洗衣粉，看哪个温度下的效果好
C．将加酶洗衣粉加入30 ℃水中不如加入45 ℃的水中洗涤效果好，说明45 ℃为最适温度
D．将加酶洗衣粉和普通洗衣粉分别加入37 ℃的水中洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉的效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37 ℃
【解析】 本题考查加酶洗衣粉所需要 ( http: / / www.21cnjy.com )的最适温度的实验设计。根据实验目的，应将温度确定为该实验的自变量，B、D两个选项的变量处理不合理。在30 ℃水中不如45 ℃的水中洗涤效果好，只能说明该酶更适于在45 ℃的水中发挥作用，但无法确定酶的最适温度。
【答案】 A
8．(2013·宿迁高二测试)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．可根据污渍完全洗净所需时间的差异得出实验结论
D．应设计一个既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤的对照
【解析】 本题考查加酶洗衣粉洗涤效果 ( http: / / www.21cnjy.com )的实验问题。在解答本题时，首先应弄清楚实验的目的。本实验的目的是比较加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果，自变量为洗衣粉的种类(即加酶洗衣粉和普通洗衣粉)，而A选项给予的都是加酶洗衣粉，故错误。除了自变量，凡是影响该实验结果的因素(如洗衣粉用量、污渍种类和洗涤温度等)都是无关变量，各组应保持无关变量相同且适宜。污渍完全洗净所需时间越长，说明洗涤效果越不明显；所需时间越短，说明洗涤效果越明显。应该设置一个空白对照来说明洗衣粉的作用。
【答案】 A
9．蛋白酶洗衣粉容易洗去奶渍、血渍，可是不易洗去汗渍，这体现了酶的( )
A．高效性 B．专一性
C．需要适宜的条件 D．多样性
【解析】 酶的催化作用具有高效性和专一 ( http: / / www.21cnjy.com )性，蛋白酶只能将蛋白质水解而不能将汗渍中的脂类物质分解，这体现出酶的专一性。酶的高效性是指与化学催化剂相比，酶的催化效率更高。酶的催化作用需要适宜的条件如温度、酸碱度等。
【答案】 B
10．(2012·徐州高二检测)某同学为了探究“温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”提出如下实验思路，不合理的是( )
A．实验自变量为水温，设置温度为0 ℃、20 ℃、40 ℃、60 ℃、80 ℃、100 ℃
B．实验因变量是污布的清洁程度，洗涤结束后应先用清水漂洗污布再晾干、比较
C．实验无关变量有水量、衣物的质料与大小、洗衣粉的用量、浸泡与洗涤时间等
D．实验预期结果是某温度下洗涤后污布最干净，高于或低于这一温度污渍残留多
【解析】 A选项中对温度的设置，0 ℃不合适，因为此时水的状态是冰水混合物，不适合做此实验。最低温度通常情况下设置为5 ℃。
【答案】 A
二、非选择题
11．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。为研究温度对果胶酶活性的影响，某同学设计了下图所示的实验：
①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10 ℃水浴中恒温处理10 min(如图A)。
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10 ℃水浴中恒温处理10 min(如图B)。
③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量(如图C)。
④在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量如下：
温度(℃) 10 20 30 40 50 60 70 80
果汁量(mL) 8 13 15 25 15 12 11 10
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 ( http: / / www.21cnjy.com )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①的目的是
。
【解析】 本题是探究温度对酶活性的影响。(1)细胞壁和胞间层的主要组成成分之一是果胶，而果胶酶则是水解果胶的一类酶的总称。
(2)通过表中数据可知：在40 ℃ ( http: / / www.21cnjy.com )时，产生的果汁量最多，在题中所给的温度范围内，40 ℃时酶活性最高。当温度继续升高时，果汁量降低，酶的活性降低。
(3)因为酶具有高效性，当底物与酶的温度都达到预定值后再混合，避免其事先发生反应，而引起结果的不准确。
【答案】 (1)果胶 (2)40 ℃ 最高 酶活性降低
(3)避免果汁和果胶酶混合时因温度不同而影响混合物温度，从而影响实验结果的准确性。
12．为探究洗衣粉加酶后的洗涤效 ( http: / / www.21cnjy.com )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，下表为实验记录。请回答下列问题。
水温(℃) 10 20 30 40 50
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 88 52 51 83 36 34 77 11 12 68 9 11 67
清除油渍
时间 (min) 93 78 95 87 63 91 82 46 85 75 27 77 69 8 68
(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、丙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有
。
(3)如果甲、乙和丙三组均在水温为 ( http: / / www.21cnjy.com )80 ℃时洗涤同一种污渍，请比较这三组洗涤效果之间的差异并说明理由 。
【解析】 解题时，应利用对 ( http: / / www.21cnjy.com )比方法仔细分析表格中的数据。血渍和油渍中既含蛋白质也含脂肪。为加速血渍和油渍中蛋白质和脂肪的分解，需要加酶或适当提高温度。对比同一温度下的三组实验可知：甲加了一种酶，乙加了两种酶。甲、乙两组洗涤效果的差异，说明酶具有专一性。水温为80 ℃时，酶失活，因而三组实验效果没有差别。
【答案】 (1)加酶和适当提高温度 蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶
(2)专一性和高效性
(3)没有差异，因为高温使酶失活
13．(2012·青岛高二期末)洗衣粉是人们日常生活所必需的，有同学对加酶洗衣粉的作用很感兴趣，为此做了以下探究实验。
实验过程：
①用天平称取加酶洗衣粉若干份，每份5克。
②制作被牛奶(主要含蛋白质和脂 ( http: / / www.21cnjy.com )肪)和蓝墨水[主要成分：阿拉伯树胶(植物纤维)、鞣酸与硫酸亚铁]处理过的同一布料若干份(污渍大小以滴管滴数为准)。
③取2个500毫升烧杯，依次编号为A、B，分别加入200毫升水和一份已称好的洗衣粉，放入10 ℃水浴锅中并搅拌。
④取2块被牛奶和蓝墨水处理过的布料各一份，分别同时放入烧杯中，用玻璃棒搅拌，并记录除去污渍所需时间。
然后，分别在20 ℃、30 ℃、40 ℃、5 ( http: / / www.21cnjy.com )0 ℃、60℃、70 ℃、80 ℃的水浴锅中，重复步骤③④实验，记录除去污渍所需时间，结果如下表。
不同温度除去不同污渍所需时间(分钟)
水温(℃) 10 20 30 40 50 60 70 80
奶渍 48 43 28 12 6 4 12 17
蓝墨水 93 86 80 72 68 67 81 105
(1)请以温度为横坐标，酶促反应速率为纵坐标画出除去奶渍实验的大致情况图。
(2)解释在同一水温下除去两种污渍时 ( http: / / www.21cnjy.com )间不同的可能原因： 。
(3)请你为上述探究实验 ( http: / / www.21cnjy.com )命名：
。
(4)上述实验牵涉两项对照关系，一项 ( http: / / www.21cnjy.com )是针对 的成分对照，另一项是针对 的条件对照。这里的条件对照与一般实验空白对照的区别是 。
【解析】 本题以不同温度条件下洗衣粉对 ( http: / / www.21cnjy.com )不同污渍去污率的影响实验为背景，综合考查了酶的特性、实验的基本理论、实验分析及数据处理能力和用图表等多种形式描述实验结果的能力。(1)用描点法就可以绘出曲线。(2)根据表中数据，在相同温度下，同一种酶除去两种污渍所用的时间不同，说明同一种酶对不同污渍的处理效果不同，体现了酶的专一性。(4)由题表可知，每一列的数据反映的是同一种酶对不同污渍的作用效果，实验变量为污渍的种类(即底物的种类)；每一行的数据反映的是不同温度下同一种酶对同一污渍的作用效果，实验变量为温度的高低。
【答案】
(1)如图所示 (2)加酶洗衣粉含蛋白酶 ( http: / / www.21cnjy.com )和脂肪酶，而酶有专一性且不同的酶其活性受温度的影响不同 (3)不同温度条件下洗衣粉对不同污渍去污率的影响 (4)不同底物 不同温度 条件对照组互为对照(或互为实验组)
第二节制备和应用固定化酶
(教师用书独具)
●课标要求
1．结合酶固定化技术的相关介绍理解固定化酶的概念、特点及制备固定化酶的方法。
2．结合固定化细胞技术的相关介绍理解其方法、优点、缺点。
●课标解读
1．掌握制备固定化酶的常用方法。
2．掌握酵母菌细胞的固定化技术。
●教学地位
本节内容涉及固定化酶和固定化细胞的相关知识，特点是制备技术及相关的优缺点，是高考中的常考点。
●教法指导
1．可利用实例分析固定化酶和固定化细胞技术。
2．可利用多媒体方法展示、酵母菌细胞固定化技术的操作流程。
(教师用书独具)
●新课导入建议
可利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例引入本课。
●教学流程设计
学生课前预习：阅读教材P58－62，填 ( http: / / www.21cnjy.com )写【课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2：根据创设的情景，引出基因工程的概念，并通过【课堂互动探究】探究1分析、理解固定酶技术。通过例1巩固、提高。 步骤3：结合固定化酶技术的缺点过渡至酵母菌细胞的固定化技术的教学。
步骤7：通过【当堂双基达标】进行当堂检测验收 ( http: / / www.21cnjy.com )。 步骤6：引导学生通过合作，整理本节重点、难点内容，利用【本课知识小结】进行总结，建立知识网络。理解并记忆【结论语句】。 步骤5：回扣基础知识，将检查、批阅【课前自主导学】时学生出错较多的部分进行强化，重点对【正误判断】部分进行辨析。 步骤4：通过【课堂互动探究】探究2帮助学生认识酵母菌细胞固定化技术的操作流程。利用例2验收、巩固。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.掌握制备固定化酶的常用方法。
2.掌握酵母菌细胞的固定化技术。 1.制备固定化酶的常用方法。(重点)
2.酵母菌细胞的固定化技术。(重难点)
固定化酶技术
1.固定化酶
固定化酶是指用物理学或化学的方 ( http: / / www.21cnjy.com )法将酶与固相载体结合在一起形成的仍具有酶活性的酶复合物。在催化反应中，它以固相状态作用于底物，反应完成后，容易与水溶性反应物和产物分离，可被反复使用。
2．制备固定化酶的方法
(1)吸附法的显著特点是工艺简便且条件温和，在生产实践中应用广泛。
(2)交联法是利用多功能试剂进行酶与载体之间的交联，在酶和多功能试剂之间形成共价键，从而得到三维的交联网架结构。
(3)包埋法是将酶包埋在能固化的载体中。
1．对固定酶的作用影响最小的固定方法是哪一种？
【提示】 吸附法。
固定化细胞技术
1.最广泛的细胞固定化方法
凝胶包埋法是应用最广泛的细胞固定化方法，适用于各种微生物、动物和植物细胞的固定化。所使用的载体主要有琼脂、海藻酸钠凝胶、角叉菜胶、明胶等。
2．优点
(1)无须进行酶的分离和纯化，减少了酶的活力损失，降低了生产成本。
(2)不仅可以作为单一的酶发挥作用，且可以利用细胞中所含的复合酶完成一系列的催化反应。
(3)对于活细胞来说，保持了酶的原始状态，酶的稳定性更高。
3．缺点
(1)固定化细胞只能用于生产细胞外酶和其他能够分泌到细胞外的产物。
(2)由于载体的影响，使营养物质和产物的扩散受到一定的限制。
(3)在好氧性发酵中，溶解氧的传递和输送成为关键性的限制因素。
2．固定化细胞为什么只能用于生产胞外酶和其他能分泌到细胞外的产物？
【提示】 因为固定化细胞固定的是活细胞，细胞膜具有选择透过性，细胞内有用的物质(如胞内酶)是不能自由进出细胞的。
1．酶在催化时会发生变化，不可反复利用。(×)
【提示】 在催化反应前后性质不变，可反复利用。
2．固定化酶技术所用的固定载体一般为液相的。(×)
【提示】 固定载体一般为固相的。
3．固定化植物细胞可以生产各种色素、香精、药物、酶等。(√)
4．活化酵母菌细胞的方法是高温加热后冷却至45 ℃。(×)
【提示】 加入蒸馏水用玻璃棒搅拌，活化1 h。
固定化酶技术
【问题导思】
①酶的固定方法有哪些？优点分别是什么？
②固定化酶只能催化一种或一类生化反应吗？
1．制备固定化酶的常用方法可用下图所示：
2．常用的制备固定化酶的方法
固定化酶方法 原理 固定载体 优点
吸附法 离子键作用、物理吸附 纤维素、琼脂糖等多糖类或多孔玻璃、离子交换树脂等载体
交联法 酶和多功能试剂之间形成共价键 利用多功能试剂进行酶与载体之间的交联，从而得到三维的交联网架结构 工艺简便且条件温和，在生产上应用广泛，而且稳定性能好
包埋法 将酶包埋能固化的载体中 酶包裹在聚丙烯酰胺凝胶等高分子凝胶中，或包裹在硝酸纤维素等半透性高分子膜中，前者包埋成格子型，后者包埋成微胶囊型
固定化酶可循环反复使用，在生产中，可通过离心法或过滤法把酶与反应液相互分开，在大规模的生产中所需工艺设备比较简单易行，而且稳定性能好。
(2013·平顶山高二期末)关于固定化酶技术的说法，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
【审题导析】 (1)回顾固定化酶技术的概念。(2)比较直接使用酶和固定化酶的异同点
【精讲精析】
选项 分析判断
A 固定化酶技术固定的是酶而不是反应物
B 只能催化单一的化学反应
C 可重复利用
D 是将酶固定在一定空间的技术
【答案】 D
1．关于固定化酶和一般酶制剂在应用效果上的说法，错误的是( )
A．固定化酶生物活性可长久使用
B．一般酶制剂应用后和产物混在一起，产物的纯度不高
C．一般酶制剂参加反应后不能重复利用
D．固定化酶可以反复利用，降低生产成本，提高产量和质量
【解析】 固定化酶是将酶固定在不溶 ( http: / / www.21cnjy.com )于水的载体上，使酶既能与底物接触，又能与产物分离；同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用，降低成本，产物中也不含酶，提高了产品的纯度。固定化酶虽可以多次利用，但不可长久使用。
【答案】 A
酵母菌细胞的固定化技术
【问题导思】
①为什么要等海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？
②制备过程为什么需要无菌操作？凝胶珠检测有哪些指标？
1．操作流程
准备各种实验药品和器具
↓
制备麦芽汁
↓
活化酵母菌细胞
↓
制备固定化细胞
↓
浸泡凝胶珠，用蒸馏水洗涤
↓
发酵麦芽汁
2．注意事项
(1)选用的干酵母要具有较强的活性，而且物种单一。
(2)酵母菌细胞活化时体积会变大，因此活化前应选择体积足够大的容器，防止酵母菌细胞的活化液溢出。
(3)将溶化后的海藻酸钠先冷却至室温，再与酵母菌细胞混合，避免高温杀死酵母菌。
(4)固定化酵母菌细胞时，应将海藻酸钠与酵母菌细胞的混合液用注射器缓慢滴加到饱和硼酸 氯化钙溶液中，而不是注射，以免影响凝胶珠的形成。
1．凝胶珠的检测。刚形成的凝 ( http: / / www.21cnjy.com )胶珠应在饱和硼酸 氯化钙溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。检验凝胶珠的质量是否合格可以使用下列方法：一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，且没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功；二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。
2．观察凝胶珠的颜色和形状。如果制作的凝胶珠 ( http: / / www.21cnjy.com )颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母菌细胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要重新尝试。
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)酵母细胞的固定常用的方法是 。
(2)该实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程为：
①使干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母细胞活化。
②称取4 g聚乙烯醇和0.2 g海藻酸钠，并加入无菌水40 mL。
③用酒精灯大火连续加热配制海藻酸钠溶液。
④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。
⑤将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液滴加到饱和硼酸 氯化钙溶液中，观察凝胶珠的形成。
请你改正其中错误的操作： 。
(3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵。
①图中a为 ；b是反应柱。
②从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原 ( http: / / www.21cnjy.com )因是：
。
③为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复使用，实验过程一定要在 条件下进行。
④加入反应液后的操作是关闭活塞1和活塞2。
⑤装置的长导管主要起到什么作用？ 。
【审题导析】 (1)回顾制备固定化酵母细胞的方法。(2)回顾固定化酵母细胞的制备步骤。
【精讲精析】 (1)制备固定化酵母细胞的方法 ( http: / / www.21cnjy.com )通常用包埋法。(2)海藻酸钠溶解应用小火或间断加热，以免海藻酸钠焦糊；为了防止刚溶化好的海藻酸钠溶液杀死酵母细胞，应冷却至45 ℃后再加入活化的酵母细胞。(3)通过图可知，a为固定化酵母细胞，c为分布着小孔的筛板；浓度过高，酵母细胞会因失水过多最终导致死亡；实验过程应保证无菌操作，以免受其他微生物的影响；因为进行的是发酵，所以酵母菌进行的是无氧呼吸，长导管的主要作用就是防止氧气进入并且把无氧呼吸产生的CO2释放出去。
【答案】 (1)包埋法
(2)③中海藻酸钠溶解应用小火或间断加热；④中海藻酸钠溶液冷却至45 ℃再加入酵母细胞
(3)①固定化酵母细胞
②浓度过高，酵母细胞会因失水过多而死亡
③无菌
⑤释放CO2，防止空气进入反应柱
2．常用的包埋法固定化细胞，需用到不溶于水的多孔性载体，下列不能当做载体的是( )
A．琼脂 B．蔗糖
C．海藻酸钠凝胶 D．明胶
【解析】 可用做固定载体的物质必须具备的条件是：不溶于水的多孔性物质，在所给四个选项中，只有B选项的蔗糖不符合条件，它属于可溶性物质。
【答案】 B
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．固定化酶是指用物理学或化学的方法将酶与固相载体结合在一起形成的仍具酶活性的酶复合物。
2．制备固定化酶的方法主要有吸附法、交联法、包埋法等。
3．固定化细胞是通过各种方法将细胞与一定的载体结合，使细胞仍保持原有的生物活性。
4．固定化细胞技术能充分利用细胞内的酶，能催化多步的连续反应。
1．(2013·连云港高二测试)关于固定化酶中的酶，说法正确的是( )
A．酶的种类多样，可催化一系列的酶促反应
B．酶被固定在不溶于水的载体上，可反复利用
C．酶作为催化剂，反应前后结构不改变，所以固定化酶可永远利用下去
D．固定化酶由于被固定在载体上，所以丧失了酶的高效性和专一性特点
【解析】 固定化酶不能催化一系 ( http: / / www.21cnjy.com )列的酶促反应，因此A项错误；固定化酶被固定在不溶于水的载体上，可以重复利用，但是随着利用次数的增加，受到外界因素的影响，其活性会逐渐降低，但固定化酶仍有高效性和专一性的特点，即C、D项错误，只有B项正确。
【答案】 B
2．试分析下图中，哪一种与用海藻酸钠作载体制备的固定化酵母细胞相似( )
【解析】 A、B选项适合于酶的固定化，C选项 ( http: / / www.21cnjy.com )既用于酶固定，也可用于细胞固定。制备固定化酵母细胞用的是包埋法，即将酵母菌包埋在海藻酸钠制成的凝胶珠中，所以与D选项最相似。
【答案】 D
3．(2012·南京高二测试)下列在制备固定化酵母细胞的操作中，正确的是( )
A．制备好海藻酸钠后，需立即将其与酵母细胞混合以防凝固
B．制备固定化酵母细胞过程应用注射器
C．以恒定的速度把混合液注射到CaSO4溶液内
D．凝胶珠在CaCl2溶液中应浸泡10 min左右
【解析】 海藻酸钠应先冷却至45 ℃，否则会把酵母细胞杀死。凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡30 min左右。
【答案】 B
4．下列说法中不正确的是( )
A．固定化酶和固定化细胞在应用上的主要区别是后者需要一定的营养
B．固定化酶技术一次只能固定一种酶
C．固定化酶和固定化细胞的共同点之一是酶都是在细胞外起作用
D．固定化酶和固定化细胞都能反复使用
【解析】 固定化酶是在细胞外起作用，而固定化细胞产生的酶还可以在细胞内起作用。
【答案】 C
5．下列叙述正确的是( )
A．一种固定化酶能催化一系列的化学反应
B．固定化细胞能产生一系列酶
C．固定化细胞产生的酶，其活性更容易受影响
D．固定化酶更适合大分子反应物
【解析】 固定化酶一般只能 ( http: / / www.21cnjy.com )催化一种化学反应；而固定化细胞则能产生一系列酶，故能催化一系列化学反应；固定化细胞和固定化酶在作用上的原理是相同的，且固定化细胞能不断地产生酶和催化所需要的辅助因子，效果更好。固定化酶不能从固定的材料中漏出，因此用于固定的材料所设计的孔不能大，若催化的反应物过大，酶和反应物不能接触，故达不到催化的目的。
【答案】 B
6．固定化酶和固定化细胞是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，其中适合细胞固定的方法是( )
A．包埋法 B．物理吸附法
C．化学结合法 D．高温冷却法
【解析】 固定化酶常用物理吸附法和化学结合法，因为酶分子较小；而固定化细胞常用包埋法，因为细胞较大，难以被吸附或结合。
【答案】 A
7．下列说法不正确的是( )
A．固定化酶和固定化细胞的技术方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法
B．固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法
C．由于细胞个大，而酶分子很小，因此细胞多采用物理吸附法固定
D．反应物是大分子物质应采用固定化酶
【解析】 在酶和细胞的固定 ( http: / / www.21cnjy.com )化技术中通常有包埋法、化学结合法和物理吸附法，其中由于酶分子小，又多带有电荷，易从多孔性物质中漏出，因此多使用化学结合法与物理吸附法，而细胞个体大，难以被多孔性物质吸附或结合，因而应用包埋法。
【答案】 C
8．许多病原菌对青霉素产生了抗药性， ( http: / / www.21cnjy.com )科学家用青霉素酰化酶研制出了氨苄青霉素。利用固定化青霉素酰化酶反应器除严格控制温度和pH外，还必须严格要求的条件是( )
A．高压 B．无菌
C．搅拌 D．光照
【解析】 固定化青霉素酰化酶反应器，同一 ( http: / / www.21cnjy.com )般的化工容器一样，对温度和pH等条件进行严格控制，但不需要光照、高压、搅拌等条件，为防止杂菌感染，酶反应器必须无菌。
【答案】 B
9．下列说法中，哪项不是在应用酶的过程中，常遇见的一些实际问题( )
A．酶在强酸、强碱、高温等条件下易失活
B．酶在生物化学反应中往往难以回收
C．酶与反应物混合，产品难以提纯
D．酶作为催化剂，绝大多数酶是蛋白质
【解析】 酶的作用条件比较温和，易 ( http: / / www.21cnjy.com )受温度、酸碱度的影响；酶在生物化学反应中与反应物、产物混合在一起，很难回收，影响产品质量。这些都是酶应用过程中常遇见的一些问题。
【答案】 D
10．固定化酶是从20世纪60年代 ( http: / / www.21cnjy.com )迅速发展起来的一种技术。东北农业大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。如图显示的是部分研究结果(注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量)，分析回答：
甲 乙 丙
(1)从对温度变化适应性和应用范围的角度分析，甲图所示结果可以得出的结论是 。
(2)乙图曲线表明浓度为 的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，酶活力低的原因是
。
(3)固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，由丙图可知，固定化酯酶一般可重复使用 次，之后酶活力明显下降。
(4)固定小麦酯酶采用双重固定法，这是因为 。
【解析】 通过分析图甲可知， ( http: / / www.21cnjy.com )固定化酶与游离酶相比，对温度变化的适应性更强且应用范围较广。乙图曲线表明浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好，此时的酶活力最高，当海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足，因此酶活力较低。由于小麦酶分子很小，很容易从包埋材料中漏出，因此固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋，而是采用双重固定法。
【答案】 (1)固定化酶比游离酶 ( http: / / www.21cnjy.com )对温度变化的适应性更强且应用范围较广 (2)3% 海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足 (3)3 (4)酶分子很小，容易从包埋材料中漏出
11．在上个世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到了70年代又发明了固定化酶与固定化细胞技术。
(1)在实际生产中，固定化酶技术的优点是 。
与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是 。
(2)制备固定化酵母细胞，常用的包埋材料是 ，使用了下图中方法[ ] (填出号码及名称)。
(3)制作固定化酵母菌细胞时，充分混 ( http: / / www.21cnjy.com )合均匀的酵母细胞胶液可在饱和 溶液中形成凝胶珠。部分同学实验制得的凝胶珠不是圆形或椭圆形，其主要原因是 。
【解析】 (1)固定化酶使酶与反应物 ( http: / / www.21cnjy.com )易接触，与产物易分离，并且能反复利用，降低了生产成本。固定化酶固定的是纯净的酶，否则酶会失活。固定化细胞能固定一系列酶。
(2)制备固定化酵母细胞，由于细胞比酶分子体积大，难以被吸附或结合，多采用包埋法，常用的载体是海藻酸钠。
(3)酵母细胞胶液能在饱和的CaCl2溶液中形成凝胶珠。若海藻酸钠浓度过高或针筒距离液面过近，得到的凝胶珠可能不是圆形。
【答案】 (1)酶既能与反应物接触，又容易与产物分离，固定在载体上的酶能反复利用 多酶系统(一系列酶、多种酶) (2)海藻酸钠 ③ 包埋法
(3)CaCl2 海藻酸钠浓度过高(或针筒口离液面距离过近，高度不够)
一、选择题
1．(2013·徐州高二期末)下列不属于固定化酶在利用时的特点的是( )
A．有利于酶与产物分离
B．可以被反复利用
C．能自由出入依附的载体
D．一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应
【解析】 固定化酶由于酶被固定在不 ( http: / / www.21cnjy.com )溶性的载体上，很容易与产品分离，同时酶也能反复使用，这是固定化酶的主要优点。但酶已被固定在载体上，不能自由出入。通常固定化酶的种类单一，所以不能催化一系列酶促反应(需要一系列的酶)。
【答案】 C
2．下列关于固定化细胞技术的说法中，正确的是( )
A．吸附法的优点是操作简单，吸附牢固
B．包埋法的特点是操作复杂，条件温和，对细胞无毒性
C．吸附法容易对酶活性产生影响
D．凝胶包埋法常用的凝胶种类有琼脂、海藻酸钠凝胶、角叉菜胶和明胶等
【解析】 固定化细胞的主要方法有吸附 ( http: / / www.21cnjy.com )法和包埋法。它们各有利弊，吸附法的主要优点是酶活性不受影响，但吸附过程相当复杂，这一过程与微生物细胞的性质、载体的性质以及两者之间的相互作用等有关，吸附力较弱且吸附不牢固，细胞容易脱落。包埋法操作简便，条件温和，对细胞无毒性，适合于生长细胞的固定化。凝胶包埋法常用的凝胶种类有琼脂、海藻酸钠凝胶、角叉菜胶和明胶等。
【答案】 D
3．下面是制备固定化酵母细胞的步骤，正确的是( )
①配制CaCl2溶液 ②海藻酸钠溶化 ③海藻酸钠与酵母细胞混合 ④酵母细胞的活化 ⑤固定化酵母细胞
A．①②③④⑤ B．④①③②⑤
C．④⑤②①③ D．④①②③⑤
【解析】 制备固定化酵母细胞的基本 ( http: / / www.21cnjy.com )步骤是酵母细胞的活化→配制物质的量浓度为0.05 mol/L的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。
【答案】 D
4．研究认为，用固定化酶 ( http: / / www.21cnjy.com )技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌得到的磷酸二酯酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药。与微生物降解相比，其作用不需要适宜的( )
A．温度 B．pH
C．水分 D．营养
【解析】 酶与微生物相比较，它的活性发挥不需要营养。
【答案】 D
5．下列关于固定化酶的说法不正确的是( )
A．固定化酶是一种新型酶制剂
B．固定化酶可再次利用，利于连续化生产
C．固定后的酶既能与反应物接触，又能与反应物和产物分离
D．固定化酶易溶于水
【解析】 酶制剂本身不够稳 ( http: / / www.21cnjy.com )定，价格昂贵且不能回收以反复利用，从而限制了酶制剂的进一步发展；新的酶制剂类型——固定化酶解决了普通酶制剂的缺点，既能与反应物接触，又能与反应物和产物分离，能重复利用；固定化酶不溶于水。
【答案】 D
6．酵母细胞的活化是指( )
A．让酵母细胞恢复运动状态
B．让酵母细胞在缺水状态下更容易休眠
C．让酵母细胞内酶活性增强
D．让处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态
【解析】 在缺水的状态下，微生物 ( http: / / www.21cnjy.com )会处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。酵母细胞所需要的活化时间较短，一般需要0.5～1 h。
【答案】 D
7．固定化细胞常用载体的共同特点是( )
A．不溶于水且多孔
B．富含营养物质
C．对酶的活性有影响
D．最适pH不变
【解析】 在固定化细胞的技术中，载 ( http: / / www.21cnjy.com )体的主要作用是固定细胞，不让细胞溶于产物中。当然，也要考虑固定的材料尽可能对酶的催化不产生影响或产生的影响最小。固定化细胞在催化化学反应的同时，自身获得了物质和能量，因此，不需额外提供营养物质。
【答案】 A
8．(2012·淮安高二检测)下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，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】 本题考查固定化酶和固定化细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞的相关知识。解题过程中应注意酶发挥作用和细胞发挥作用所需的条件的异同。固定化细胞中含有多种酶，在多步连续催化反应方面优势明显。固定化酶不像普通酶那样对环境条件要求高，其耐受性比较好，但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，固定化细胞发挥作用需要营养条件。利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用可作为反应底物也可作为碳源来维持酵母菌的生存。
【答案】 A
9．下列关于酶和细胞的固定，叙述不正确的是( )
A．酶分子很小，宜采用包埋法
B．酶分子很小，宜采用化学结合法或物理吸附法固定
C．细胞个大，难被吸附或结合
D．细胞宜采用包埋法固定
【解析】 一般来说，酶更适合采用化 ( http: / / www.21cnjy.com )学结合和物理吸附法固定，而细胞多采用包埋法固定。因为细胞个大，而酶分子很小；个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
【答案】 A
10．细胞固定化技术与酶固定化技术相比，所具备的特点是( )
A．成本更低、操作更容易、不能连续生产
B．成本更高、操作更难、不能连续生产
C．成本更低、操作更容易、能连续生产
D．成本更低、操作更难、能连续生产
【解析】 酶是由细胞合成的，酶分子很小 ( http: / / www.21cnjy.com )，比较难固定，而细胞相对较大，相对容易固定，而且无需再进行酶的提取，因而固定化细胞制备的成本更低，操作更容易，并且能连续生产。
【答案】 C
二、非选择题
11．乙醇等“绿色能源”的开发备受世界关注。利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为：
玉米秸秆糖液酒精
(1)玉米秸秆经预处理后，应该选用 酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖。
(2)若从土壤中分离产生这种酶的微生物，所需要的培养基为 (按功能分)，培养基中的碳源为 。
(3)从生物体提取出的酶首先要检 ( http: / / www.21cnjy.com )测 ，以便更好地将酶用于生产实践。在生产糖液的过程中，为了使酶能够被反复利用，可采用 技术。
(4)发酵阶级需要的菌种是 ，在产生酒精时要控制的必要条件是 。
【解析】 用植物秸秆生产 ( http: / / www.21cnjy.com )酒精是利用微生物进行发酵的过程。植物秸秆中的有机物主要是纤维素，需要纤维素酶才能将其水解成葡萄糖。若从土壤中分离产生这种酶的微生物，所用的培养基为选择培养基，利用的唯一碳源为纤维素。生产实践中反复利用酶的技术叫做固定化酶技术。酒精发酵所用的菌种是酵母菌，产生酒精需要无氧条件。
【答案】 (1)纤维素
(2)选择培养基 纤维素
(3)酶的活力(活性) 固定化酶(固定化细胞)
(4)酵母菌 无氧(密闭、密封)
12．(2013·连云港高二检测)某同学进行苹果汁制作实验，工艺如下图所示。
请回答：
(1)图中用KMnO4溶液浸泡苹果的目的 ( http: / / www.21cnjy.com )是 。黑曲霉提取液中含有的 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 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 。
(2)实验中，操作流程A和B的先 ( http: / / www.21cnjy.com )后次序为 。在苹果汁澄清过程中，应关闭的流速调节阀是 。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的 混合，如果出现 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 。
(3)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 使用。
【解析】 (1)KMnO4能消毒 ( http: / / www.21cnjy.com )，杀死苹果表面的微生物。黑曲霉提取液中含有果胶酶，能水解果胶。石英砂能将果胶吸附在表面，可用蒸馏水将未吸附的酶洗去。(2)实验中应先提取果胶酶，做成固定化酶，再制苹果汁。在苹果汁澄清过程中，应关闭阀1，防止从固定化柱流出的苹果汁混有黑曲霉提取液。果胶不溶于乙醇，可用于鉴定果胶。若果胶没有完全水解，可将流速调慢，延长反应时间，使反应更充分。(3)固定化酶可重复使用，降低了生产成本。
【答案】 (1)消毒 果胶酶 吸附 未被固定的酶等
(2)AB 阀1 乙醇 浑浊(沉淀) 慢
(3)重复
13．下面是制备固定化酵母细胞的实验，据此完成下列问题。
准备各种实验药品和器具→制备麦芽汁→活化酵母细胞→制备固定化细胞→用无菌水洗涤凝胶珠→发酵麦芽汁
(1)在自然状态下，微生 ( http: / / www.21cnjy.com )物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复 状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时 。
(2)影响实验成败的关键步骤是 。
(3)如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目 。
(4)观察形成凝胶珠的颜色和形 ( http: / / www.21cnjy.com )状，如果颜色过浅，说明 ；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明 。
(5)固定化细胞技术一般采用包 ( http: / / www.21cnjy.com )埋法固定化，原因是 。
【解析】 本题考查固定化细胞的原理 ( http: / / www.21cnjy.com )、方法及注意事项，同时考查酵母菌的有关知识。干酵母在无水状态时休眠，条件一旦适宜，其活性马上恢复。用包埋法固定酵母菌的关键是海藻酸钠溶液的配制。
【答案】 (1)正常的生活 体积会增大 ( http: / / www.21cnjy.com )(2)配制海藻酸钠溶液 (3)少 (4)固定化酵母细胞数目较少 海藻酸钠浓度偏高，制作失败 (5)细胞个体大，不易从包埋材料中漏出
影响酶活力的因素
1.温度：温度对酶活性的影响具有两重性。
(1)在一定范围内(低于最适温度)，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强。
(2)在一定范围内(高于最适温度)，随着温度的升高，酶活性逐渐降低直到活性全部丧失。如图1所示：
图1
2．pH：过酸或过碱都能使酶不可逆转地失活(变性)。酶促反应都有一个最适pH。如图2所示：
图2
3．酶的抑制剂：某些物质虽然不能 ( http: / / www.21cnjy.com )引起酶变性，但能使酶分子某些必需基团(主要是酶活性中心上的一些基团)发生变化，引起酶活性下降，甚至失活，致使酶反应速度降低。能引起这种抑制作用的物质称为酶的抑制剂。
4．底物浓度及用量、酶的浓度及用量也会影响酶的活性。在实际生产中，应在最适条件下，充分发挥酶的最大活性，以使酶得到充分应用，节约成本。
有关酶失活的两点注意
1．高温、强酸、强碱可以使酶失活，而低温只是降低酶活性，但酶不失活。因此图1曲线的左端不与横轴相交。
2．酶的失活只是酶的空间结构的改变，而氨基酸的种类、数量、排列顺序都不发生改变。
下图横轴均表示酶的反应条件，纵轴为酶促反应速率，能正确反映温度和pH与酶促反应速率关系的是
( )
A．甲和乙 B．乙和丙
C．甲和丙 D．都是甲
【解析】 酶活力受温度和pH的影响，在 ( http: / / www.21cnjy.com )一定温度或pH内，随温度或pH的升高而升高；当超过某一温度或pH后，随温度或pH升高而下降，即酶活力随温度或pH的变化为倒钟形。
【答案】 D
加酶洗衣粉和普通洗衣粉的比较
加酶洗衣粉 普通洗衣粉
成分 普通洗衣粉成分＋酶制剂 主要含有表面活性剂、三聚磷酸钠(水软化剂)、碱剂、漂白剂、荧光增白剂等
种类 ①单一加酶洗衣粉：加入一种酶制剂②复合加酶洗衣粉：加入多种酶制剂 ①根据含磷量分为无磷和含磷洗衣粉；②根据洗涤效果分为普通和浓缩洗衣粉
作用 将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易溶于水，使污染物与纤维分开 “亲油基”与油污“抱成一团”，相互融合，形成亲水的微小胶团，然后油污与洗涤剂一起被清水冲掉
环境影响 污染轻甚至无污染 容易导致水体发生富营养化，破坏水质，污染环境
相同点 表面活性剂产生泡沫，将油脂分子分散开，水软化剂可以分散污垢
1．加酶洗衣粉的主要作用原理已经不再是物理变化，起决定性作用的是酶的化学催化作用。
2．加酶洗衣粉对被洗衣物的质地有限制，如毛、丝等蛋白质纤维类织物就不能用加蛋白酶的洗衣粉洗涤。
(2012·盐城高二检测)普通洗衣粉与加酶洗衣粉的区别正确的是( )
A．普通洗衣粉中含有磷，会污染环境
B．表面活性剂只存在于普通洗衣粉中，会产生泡沫，可以将油脂分子分散开
C．水软化剂只存在于普通洗衣粉中，可以分散污垢
D．加酶洗衣粉是将酶直接添加到普通洗衣粉中
【解析】 普通洗衣粉中含有磷，含磷污水的 ( http: / / www.21cnjy.com )排放可能造成水体富营养化，导致水中微生物和藻类的大量繁殖，形成“水华”或“赤潮”，引起水体污染。加酶洗衣粉中含有酶制剂，可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，减少对环境的污染。不论是普通洗衣粉还是加酶洗衣粉都含有表面活性剂和水软化剂，这是两者的相同点。若将酶直接添加到洗衣粉中，酶易失活，故添加的酶需经处理(用特殊的化学物质将酶包裹，与其他成分隔离)。
【答案】 A
直接使用酶、固定化酶、固定化细胞催化的比较
直接使用酶 固定化酶 固定化细胞
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
优点 催化效率高、低耗能、低污染等 被固定的酶可重复使用 成本低，操作更容易
缺点 ①溶液中的酶不能回收利用，增加了生产成本②反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量 一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都是通过一系列的酶促反应才能得到的 固定后的细胞与反应物不容易接近，尤其是大分子物质，可能导致反应效率下降等
1．固定化细胞使用的都是活细胞，因而为了保证其生活的需要，应该为其提供一定的营养物质，而固定化酶不用。
2．固定化细胞由于固定的是完整的细胞，因而酶的环境较稳定，所以对酶的活性影响变小，酶的活性也就更稳定，因此比酶更能抵抗外界环境的变化。
下列有关固定化酶和固定化细胞的说法，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
【解析】 固定化酶固定的只是 ( http: / / www.21cnjy.com )一种酶，因此只能催化一种反应或一类反应。由于一种活细胞中有多种酶，因此固定化细胞固定的是一系列酶。两者都能被反复使用，酶的活性不会迅速下降。由于细胞较大，酶较小，因此固定化细胞常用包埋法，固定化酶常用物理吸附法。
【答案】 D
1．下列对果胶酶的作用的叙述中，错误的是( )
A．果胶酶是一种催化剂，可以改变反应速度
B．果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层
C．在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清
D．果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸
【解析】
选项 内容指向，联系分析 结论
A 酶是催化剂，能改变化学反应速度 正确
B 植物的细胞壁及胞间层的组成成分中有果胶，能被果胶酶分解 正确
C 果胶酶可用来分解不溶性的果胶，生成可溶性的半乳糖醛酸，使果汁澄清 正确
D 果胶酶的作用底物是果胶 错误
【答案】 D
2．(2013·伊犁高二期末)在“探究pH对酶活性的影响”的实验中，不正确的是( )
A．自变量是pH
B．控制不变的量有温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等
C．可以通过测定滤出的果汁的体积来判断果胶酶的最适pH
D．pH过低时，果胶酶活性变小，但是不会失活
【解析】 设计实验要遵循单一变量原则，严格控制无关变量。如果pH过低，可引起蛋白质结构改变，从而使果胶酶丧失活性。
【答案】 D
3．下表是某同学探究温度对果胶酶活性影响的实验结果。该结果不能说明( )
温度(℃) 10 20 30 40 50 60
果汁量(mL) 2 3 4 5 6 5
A.温度影响果胶酶的活性
B．40 ℃与60 ℃时酶的活性相等
C．50 ℃是该酶的最适温度
D．若温度从10 ℃升高到40 ℃，酶的活性将逐渐增强
【解析】 温度影响酶的活 ( http: / / www.21cnjy.com )性，果胶酶的最适温度在40～60 ℃之间，上表不能说明50 ℃就是最适温度。在低于最适温度时，随温度的升高，酶的活性增强；高于最适温度时，随温度的升高，酶的活性降低。温度对酶活性的影响曲线图是钟罩形的，故40 ℃与60 ℃时酶的催化效率相同。
【答案】 C
4．在探究不同种类加酶洗衣粉洗涤效果的实验中，关于控制无关变量的说法正确的是( )
①使用两种洗衣粉的量相同
②被洗涤的布料及污渍状态相同
③洗涤所用的水量及水温(一般为常温)应相同
④浸泡和洗涤的时间相同
⑤加入适量的复合加酶洗衣粉
A．①②③④ B．①②③⑤
C．②③④⑤ D．①③④⑤
【解析】 加酶洗衣粉分为单一加酶洗衣粉和 ( http: / / www.21cnjy.com )复合加酶洗衣粉，不同种类的加酶洗衣粉为自变量，其他条件如布料、污渍状态、洗衣粉用量、水量、水温、洗涤时间和方式等为无关变量，设计实验时应该严格控制无关变量。
【答案】 A
5．(2013·周口高二期末)在探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验时，往往采用同一型号的小容量自动洗衣机洗涤衣物，其原因是( )
A．便于更好地控制变量
B．洗涤时间短
C．洗涤时更省力
D．可洗涤的衣物多
【解析】 欲探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，则将温度作为单一变量，其他条件应该保持一致，如洗衣机的型号要相同，这样有利于控制变量。
【答案】 A
6．如图是围绕加酶洗衣粉洗涤效果进行的研究结果。下列有关叙述，不正确的是( )
A．本研究的自变量有温度和洗衣粉是否加酶
B．本研究的因变量可能是污渍残留量
C．两类洗衣粉的最佳使用温度都为t1
D．温度超过t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活
【解析】 本题考查探讨加酶洗衣粉的洗涤 ( http: / / www.21cnjy.com )效果。根据实验目的而人为改变的变量是自变量，随着自变量的变化而变化的变量是因变量。加入的洗衣粉不同，温度不同，都会造成洗涤效果的差异，故A正确。可用污渍的残留量来表示洗涤效果，故B正确。若纵坐标表示污渍残留量，则加酶洗衣粉的最适温度为t1，普通洗衣粉的最适温度为t2，故C错误。温度过高，酶的活性降低甚至失活，故D正确。
【答案】 C
7．(多选)图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述正确的是( )
图1 图2
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溶液是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
【解析】 本题主要考查固定化酵母细胞的 ( http: / / www.21cnjy.com )制备和应用相关知识及读图分析能力。刚溶化的海藻酸钠要冷却至室温，才能与活化的酵母菌混合制备混合液，以免高温使酵母菌失活；混合液加入CaCl2溶液进行固定化酵母细胞，CaCl2作用是使海藻酸钠形成凝胶珠；发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母菌充分接触，以利于发酵过程的顺利进行；制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤(去除残留的CaCl2)后再转移到图2装置中进行发酵。
【答案】 BCD
8．固定化酶的优点是( )
A．有利于提高酶活性
B．有利于产物的纯化
C．有利于提高反应速度
D．有利于酶发挥作用
【解析】 固定化酶制作目的是降低 ( http: / / www.21cnjy.com )生产成本。一是能够顺利地从发酵产物中把酶分离出来，二是使酶反复利用。从题目中看出，选项B是正确的。酶的固定化对酶的活性、酶作用的发挥、反应速度的提高，并没有多大作用。
【答案】 B
9．(2013·漯河高二检 ( http: / / www.21cnjy.com )测)如图A表示温度对果胶酶的影响，图B表示(一定量)果胶酶在催化苹果泥(足够量)水解为果汁时，温度对果汁累积量的影响(图中累积量表示在一段时间内生成果汁的总量)。
(1)在图A中，T0表示果胶酶催化反应的 温度。
(2)图A中在Ta和Tb两个温度下，果胶酶催化效率都很低，两者有什么区别？
(3)如果图A中纵坐标表示果汁产生速率，横坐标表示温度，请在图A中画出温度对果汁产生速率的影响曲线图(所绘制的曲线大体符合事实即可)。
(4)请依据图A，在图B中画出T0位置。
(5)在图B中，标上T0后，对图B的曲线加以分段描述并说明。
【解析】 (1)T0温度时酶的活性最高，所以T0为酶催化反应的最适温度。
(2)酶作为生物催化剂，有一个催化 ( http: / / www.21cnjy.com )作用最强的最适温度，高于或低于这个温度，酶的活性都下降，但本质不同。低温条件下酶催化效率较低，是由于酶的活性受到抑制，当恢复到最适温度时，酶的活性仍可恢复。但高温使部分酶变性失活，酶的整体催化效率降低，即使温度再恢复到最适温度，酶的活性也不能恢复。
(3)果汁的产生速率与果胶酶的催化速率成正比，故其变化的趋势与果胶酶活性变化趋势相同。
(4)T0代表酶的最适反应温度，此温度时酶活性最高，果汁累积量的增加速率最快，故在B图中找出增加速率最快的点即为T0。
(5)描述图B所示曲线时要结合图A所给的信息，注意果汁累积量与酶活性之间的关系。
【答案】 (1)最适 (2)Ta温度时温度低，酶活性较弱(酶空间结构未被破坏)，Tb温度时温度较高，酶活性降低(酶空间结构遭到破坏)。
(3)如图甲。(4)如图乙。
甲
乙
(5)Ta至T0段随温度升高 ( http: / / www.21cnjy.com )，酶的活性逐渐升高，果汁累积量增加；T0至Tb段随温度升高，酶的活性逐渐降低，但苹果泥仍在分解，果汁累积量增加；Tb至Tc段温度过高，酶失活，果汁累积量不再增加。
10．(2013·信阳高二测试)目前市 ( http: / / www.21cnjy.com )场上出售的洗衣粉有多种，如加蛋白酶洗衣粉、加复合酶洗衣粉、普通洗衣粉等。为了探究不同洗衣粉的洗涤效果，某同学按下表的顺序进行操作：
实验步骤 烧杯(1 000 mL)
一 二 三 四
1 注入自来水 500 mL 500 mL 500 mL 500 mL
2 放入含血迹的衣服 1件 1件 1件 1件
3 控制水温与时间 5 ℃100 min 5 ℃100 min 5 ℃100 min 5 ℃100 min
4 加入等量洗衣粉 0.5 g蛋白酶洗衣粉 0.5 g复合酶洗衣粉 0.5 g普通洗衣粉
5 用玻璃棒搅拌 5 min 5 min 5 min 5 min
6 观察洗涤效果
(1)该同学在实验设计中存在两个问题，请你分析后，找出问题，并提出改进措施。
①问题： 。
改进措施： 。
②问题： 。
改进措施： 。
(2)在上述4组实验中，你认为对照组是第 组烧杯。设置该组的目的是 。
(3)某同学想用丝绸作为实验材料，探究上述洗衣粉的洗涤效果，你认为他这样做是否合适？并说明理由： 。
【解析】 本题考查实验设计与分析能力。如果 ( http: / / www.21cnjy.com )探究不同洗衣粉的洗涤效果，必须在最适温度条件下进行实验，还要考虑对照原则和等量原则。实验中第四组烧杯为空白对照，可以排除干扰，使实验结果更加准确。丝绸中含有蛋白质，可能被洗衣粉中的蛋白酶水解，因为丝绸不能作为实验材料。
【答案】 (1)①含血迹衣服 选用有相同血迹、同样质地与大小的白布
②水温(5 ℃) 选择适合酶发挥催化作用的温度(适宜温度)
(2)四 判断洗涤结果是由单一变量(不同洗衣粉)造成的，不是由其他因素造成的
(3)不合适，因为洗衣粉中的蛋白酶能水解丝绸中的蛋白质
11．根据下列材料回答问题。
材料一 果胶是植物细胞壁 ( http: / / www.21cnjy.com )和细胞间质的重要成分。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁和细胞间质。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和
(教师用书独具)
●课标要求
1．结合酶的性质和酶活力的介绍加深对酶的认识。
2．结合酶的相关知识重点掌握制备果胶酶并观察其作用。
●课标解读
1．验证酶的存在和学会简单的制备方法；
2．探讨酶在食品制造和洗涤剂生产等方面的应用。
●教学地位
本节涉及酶的性质和酶活力、果胶和果胶酶、酶制剂的用途、制备果胶酶并观察其作用等内容，是本章的核心内容之一，是高考的常考点。
●教法指导
1．涉及酶的性质和酶的活力、果胶和果胶酶、酶制剂的用途可通过让学生阅读教材解决。
2．涉及制备果胶酶并观察其作用可通过学生实际进行实验操作来实现。
(教师用书独具)
●新课导入建议
本节可通过回顾必修教材酶的相关知识引入本课。
●教学流程设计
学生课前预习：阅读教材P51－57，填写 ( http: / / www.21cnjy.com )【课前自主导学】。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本章和本节课题。 步骤2：根据创设的情景，通过【课堂互动探究】探究1分析、理解影响酶活力的因素。通过例1巩固、提高。 步骤3：结合温度、pH对酶活力的影响过渡至探究果胶酶活力因素的实验设计的教学。
步骤7：回扣基础知识，将检查、批阅【课前自 ( http: / / www.21cnjy.com )主导学】时学生出错较多的部分进行强化，重点对【正误判断】部分进行辨析。 步骤6：通过【课堂互动探究】探究了帮助学生完成探究洗衣粉中酶在洗涤中作用的实验设计。 步骤5：结合酶的广泛应用过渡至加酶洗衣粉的相关实验设计的教学。 步骤4：通过【课堂互动探究】探究2帮助学生认识果胶酶活力因素探究的实验设计方案。利用例2验收、巩固。
步骤8：引导学生通过合作，整理本课题的重点 ( http: / / www.21cnjy.com )、难点内容，利用【本课知识小结】进行总结，建立知识网络。理解并记忆【结论语句】。 步骤9：通过【当堂双基达标】进行当堂检测验收。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.验证酶的存在和学会简单的制备方法。
2.探讨酶在食品制造和洗涤剂生产等方面的应用。 1.制备果胶酶并观察其作用。(重难点)
2.探究洗衣粉中的酶在洗涤中的作用。(重点)
酶的性质和酶活力
1.酶的性质
(1)酶是两性电解质，能在电场中移动。
(2)酶的水溶液具有亲水胶体的性质，不能通过半透膜。
(3)酶分子易受一些物理因素和化学因素的作用而变性，从而丧失活力。
2．酶活力
(1)酶活力也称为酶活性，是指酶在催化一定的化学反应时表现出来的能力，通常用酶促反应的速率来表示。
(2)酶促反应速率是指酶促反应过程中，单位时间内底物的减少量或产物的生成量。
3．度量酶活力的国际单为IU。
1．酶的数量会因参与化学反应而变化吗？
【提示】 酶作为催化剂，其数量和性质在化学反应前后不变。
果胶与果胶酶
1.果胶
(1)存在
所有高等植物细胞壁和细胞间隙中的一种结构多糖。
(2)作用
与植物组织中的纤维素、半纤维素、木质素以及蛋白质等相互交联，使细胞组织结构坚固。
(3)性质
具有水溶性
2．果胶酶
(1)组成：是所有能够分解果胶的酶的总称。
(2)作用：分解果胶，促进植物组织的分解，降低细胞内容物的黏度。
(3)应用：广泛应用于饲料、食品、纺织、造纸等行业中。
2．某果汁公司生产的一种蜜枣汁鲜甜爽口、营养丰富，但是在试生产时，由于果汁中有一种果胶，造成果汁产量低且有沉淀，你如何解决这一问题？
【提示】 在果汁生产中加入果胶酶把果胶分解。
酶制剂的用途
1.α 淀粉酶可以迅速水解淀粉分子链中的α 1,4 葡萄糖苷键，可用于面包、馒头等食品加工。
2．蛋白酶能把蛋白质水解成蛋白胨、多肽、氨基酸等，以改善食品的营养价值。
3．纤维素酶适用于水果和蔬菜的果浆或果渣的处理。
4．脂肪酶是能将脂肪水解为脂肪酸、甘油二脂、甘油单酯和甘油的水解酶类，可应用于面粉加工、酒类酿造、食品增香、饲料添加剂以及洗涤剂等领域。
制备果胶酶并观察其作用
1.制备果胶酶
( http: / / www.21cnjy.com )
50 g新鲜水果或蔬菜
在预冷的研钵内迅速剪碎后研磨，
同时加入10%的NaCl溶液50 mL
匀浆液
过滤
滤液
离心
上清液(含果胶酶)
2．观察果胶酶对苹果匀浆液的作用
制作苹果匀浆液
设置对照实验
观察现象并得出结论
1．底物浓度越高，酶活力越大。(×)
【提示】 底物浓度不影响酶活力。
2．果胶酶是一种酶，借助酶的专一性水解果胶。(×)
【提示】 果胶酶是一个多酶复合体系。
3．纤维素酶适于面包、馒头等食品的加工。(×)
【提示】 纤维素酶适于水果和蔬菜果浆或果渣的处理。
4．酶的提取一般在低温、低pH下进行。(×)
【提示】 一般在低温、适宜pH下进行。
5．蛋白酶是洗衣粉中最常用的一类酶制剂。(√)
影响酶活力的因素
【问题导思】
①哪些因素影响酶的活力？
②低温和高温两种情况下对酶结构的影响是否相同？
1．温度
酶活力随温度的变化而变化的趋势可用图示表示：
(1)温度从t1到t时，随着温度的升高，酶活力逐渐增强。
(2)温度从t到t2时，随着温度的升高，酶活力逐渐降低。
(3)温度高于t2时，酶活力全部丧失。
(4)t3、t4条件下，酶活力相同。
2．pH
每种酶都有一定的最适pH范围。例如，果胶酶最适pH范围为3～4。过酸、过碱都会使酶发生不可逆失活。
3．酶的激活剂
有时加入酶的激活剂可以提高酶活力。例如，NaCl可以提高果胶酶的活力。
4．酶的抑制剂
加入酶的抑制剂后可以降低酶活力，甚至使酶失去活力。例如，Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋等重金属离子对果胶酶有抑制作用。
1．测定酶的活力，必须全面了解影响酶活力的因素，以确定合适的条件、来测定其最适条件和最大活力。
2．温度对酶活力的影响具有双重性，即低温和高温都抑制酶活性，且温度过高会使酶发生不可逆变性，失去催化能力。
3．强酸、强碱都会使酶结构发生不可逆破坏而失去活力。
(2013·徐州高二检测)下图曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系，下列叙述错误的是( )
A．在B点之前，果胶酶的活性和温度成正相关，之后，成负相关
B．当温度到B点时，果胶酶的活性最高，酶的催化作用最强
C．A点时，果胶酶的活性很低，但随着温度升高，果胶酶的活性可以上升
D．C点时，果胶酶的活性也很低，当温度降低时，酶的活性也可以上升
【思维导图】
( http: / / www.21cnjy.com )
【精讲精析】
选项 逐项分析
A项 从图中可以看出随着温度升高，果胶酶的活性在上升，超过B后，随着温度的继续上升，酶的活性迅速下降
B项 当温度达到B点时，果胶酶的活性最高，因此酶的催化作用也最强
C项 A点时，由于温度较低，酶的活力受抑制，随着温度升高，酶的活力也不断升高
D项 C点时，由于温度过高，破坏了酶的分子结构，使酶的活力发生了不可逆的变化
【答案】 D
1．某同学进行了温度对酶活性影响的研究，设计了如下实验：
实验步骤：
①取三支试管，分别加入质量分数为3%的可溶性淀粉溶液。
②将试管分别放在25 ℃、 ( http: / / www.21cnjy.com )60 ℃的水中和冰块中，在三支试管中分别加入质量分数为2%的淀粉酶溶液，两支试管中的pH＝6.8，第三支试管中的pH＝4，摇匀后维持各自温度5 min。
③在三支试管中各滴1 滴碘液，并摇匀。
观察并记录：(略)
结论：温度过高或过低都影响酶的活性。
请回答：
(1)该实验能否得出上述结论？
(2)指出步骤中不正确之处并在此基础上加以纠正或补充相应内容。
【解析】 这是一个对照实验，实验变量只 ( http: / / www.21cnjy.com )能是一个，即温度，但该实验中，除温度外，还有pH不同。此外，用2支或多支试管应编号；酶的量和底物的量都影响反应速度，从而影响实验结果，故酶的量和底物的量都应该相等；三支装有等量(如2 mL)可溶性淀粉的试管放在25 ℃、60 ℃的水中和冰块中，维持各自温度5 min。另取三支试管，加入1 mL淀粉酶，放在25 ℃、60 ℃的水中和冰块中，维持各自温度5 min。然后再把对应温度下的淀粉酶溶液加到对应的含可溶性淀粉的试管中。这样就能避免加入淀粉酶后，温度的变化对反应的影响。
【答案】 (1)不能。
(2)试管上没贴标签，应贴标签；步 ( http: / / www.21cnjy.com )骤①②中加入试管中的两种溶液应有量的描述；实验组与对照组未遵循单一变量原则，有温度、pH两个变量，应只有温度一个变量。且pH应都为6.8。
探究果胶酶活力因素的实验设计
【问题导思】
①如何探究温度和pH对果胶酶活力的影响？
②如何探究果胶酶的用量？
1．探究温度和pH对果胶酶活力的影响
(1)实验原理：
①当酶处于最适温度或最适pH时，酶的活力最高。
②若温度过高、过酸或过碱，则导致酶变性失活。
③在一定范围内，果肉的出汁率和果汁的澄清度与果胶酶的活力成正相关。
(2)实验操作流程：
温度或pH对果胶酶活力的影响
(3)结果分析：
①根据实验数据绘制出温度和pH对果 ( http: / / www.21cnjy.com )胶酶活力(用酶反应速度表示)影响的曲线图(如图a、b)；不同果胶酶用量对出汁率影响的曲线图(在浓度和体积相同的条件下，如图c)；并最终得到果胶酶最适温度、pH以及果胶酶的最适用量。
②由于初次实验的梯度变量选择目的性不强，选择 ( http: / / www.21cnjy.com )的范围有可能出现过高或过低的情况，这可以从画出的曲线中反映出来，如图所示，实验中可以根据出现的曲线进一步选择合适的梯度变量。
2．探究果胶酶的用量
(1)实验原理：在一定的条 ( http: / / www.21cnjy.com )件下，随着酶浓度的增加，果汁的体积增加；当酶浓度达到某一数值后，再增加酶的用量，果汁的体积不再改变，此值即是酶的最适用量。
(2)实验过程：
1．每个探究实验的设计，都要遵循实验设计的一般原则，特别是单因子变量控制原则。
2．每个探究实验的设计思路都是大梯度差值寻找最适范围，在小梯度差值选出最适温度、pH或酶用量。
3．如果随酶浓度增加，果汁体积也增大，说明酶用量不足；当酶用量达一定值时，再增加酶用量，果汁体积不变，则说明这个值就是酶的最适用量。
4．如果变量(温度、pH、酶浓度)梯度无法满足实验，即出现过高、过低等现象，则应及时调整实验。
果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层。请你完成以下有关果胶酶和果汁生产中的问题。
(1)在果汁生产中应用果胶酶可以提高 和 。
(2)某实验小组进行了“ ( http: / / www.21cnjy.com )探究果胶酶催化果胶水解最适pH”的课题研究。本课题的实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥，试管中分别注入果胶酶溶液、编号、分组”之后，有下面两种操作：
方法一：将试管中果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6……10。
方法二：将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥pH分别调至4、5、6……10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。
①请问哪一种方法更科学？ 。
理由是 。
②如果用曲线图的方式记录实验结果，在现 ( http: / / www.21cnjy.com )有的条件下，当横坐标表示pH，纵坐标表示 时，实验的操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，分析图中最可能是实验结果的曲线图是 。
【思维导图】
果胶酶和
果汁生产―→关键是明确
果胶酶在果汁
生产中的作用－
【精讲精析】 果胶酶可以分解果胶，提高 ( http: / / www.21cnjy.com )出汁率和澄清度，但果胶酶的作用需要一定的条件，如温度和pH等。本题是探究pH对果胶酶活性的影响，实验关键是分别将果胶酶溶液和苹果泥调至一定的pH，然后把pH相等的这两种溶液混合，否则，在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应。如图甲所示，在一定范围内，果胶酶的活性随pH增大而升高，达到最适pH之后，酶活性逐步降低，若过酸或过碱，则酶活性丧失。
【答案】 (1)出汁率 澄清度
(2)①方法二 方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH环境(或方法一的操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应)
②果汁体积 甲
2．我国水果生产发展迅速，由于收获 ( http: / / www.21cnjy.com )的季节性强，易造成积压，腐烂变质，为了解决上述问题且满足不同人群的需求，可以将水果加工制作成果汁、果酒、果醋等。在果汁生产中要用到果胶酶，某生物研究小组为了探究果胶酶的某些特性，进行了如下实验：
(1)实验方法：按如图1所示的顺序进行操作。
图1
(2)实验结果：对照组与实验组进行了相同时间的实验，结果如图2所示：
图2
(1)图中自变量是温度，除此之外还可用 表示。
A．酶的浓度 B．苹果泥的量
C．水的加入量 D．pH
(2)图中的纵坐标还可用 来表示。
(3)实验小组改变了实验条件后重复做实验 ( http: / / www.21cnjy.com )，得到曲线乙，苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是 。
(4)步骤b中在果胶酶和苹果泥混合前，将两者分装在不同试管中，恒温的目的是 。
【解析】 本题主要考查了果胶酶活性的影响条件及实验分析能力。
(1)设计实验时，如果只改变温度，其他条件不变，则温度为自变量，同理pH亦可作为自变量。
(2)衡量实验结果的指标有两种，一是果汁的量，二是果汁的澄清度。
(3)酶的活性受温度、pH等条件影响，却与底物的量、酶的浓度和水的加入量没有关系，所以每一种酶的最适温度和最适酸碱度是一定的。
(4)为了保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免苹果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，必须使酶与底物分别保温，待达到要求后再混合。
【答案】 (1)D (2)苹果汁的体 ( http: / / www.21cnjy.com )积 (3)同一种酶的最适温度是一定的，不会因酶的浓度、底物的量不同而改变 (4)保证底物和酶在混合时的温度是相同的
探究洗衣粉中的酶在洗涤中作用的实验设计
【问题导思】
①如何在加酶洗衣粉的探究实验中控制单一变量？
②在该探究实验中应注意哪些问题？
1．探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果
(1)实验准备
①带有污染物的实验用布的制取：称取一定量的污染物制成溶液，取等量污染物滴加在相同大小、质地的新布上。
②称取等量的洗衣粉：用天平准确称取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉。
(2)实验步骤
①取大烧杯两个，用量筒量取等量水放入其中。
②分别向两烧杯中加入称量好的两种洗衣粉，然后同时放入制好的污染布块。
③用玻璃棒同时充分搅拌，一段时间后可重复进行。
④相同时间后观察洗涤效果。
(3)实验结论
加酶洗衣粉的洗涤效果比普通洗衣粉好。
2．探究使用加酶洗衣粉的最适温度
(1)实验原理
温度可以影响酶的结构，从而影响酶的活性，进而影响加酶洗衣粉的洗涤效果。
(2)实验步骤
同上一实验，不同的是，需设置温度梯度， ( http: / / www.21cnjy.com )如10 ℃、15 ℃、……、55 ℃，若测出在40 ℃时洗涤效果较好，可设置更细的实验组，如35 ℃、36 ℃……45 ℃，直至测出具体的最适温度。
3．探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果
(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)实验步骤
①制备各种污渍物，分成多份，取1 000 mL烧杯多个，各加入500 mL水和1 g不同类型的洗衣粉，作好记录。
②将污物分别放入不同烧杯中，用玻璃棒搅拌，洗涤相同时间。
③观察比较洗涤效果，得出结论。
1．在“探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果”的实验中，注意以下几点：
(1)加酶洗衣粉中酶的催化作用，受到温度、pH和某些化合物等因素的影响。所以需要适宜温度、中性的温水，并且不能含有酶的抑制剂。
(2)搅拌的力度要尽可能保持一致，搅拌时间相等。
2．在“探究使用加酶洗衣粉的最适温度”的实验中，注意以下几点：
(1)若在各梯度温度中测出效果最好的温度为40 ℃，但40 ℃并不能就确定为最适温度，需缩小梯度差进一步探究。
(2)不同种类的加酶洗衣粉最适温度不同，即使是同一种加酶洗衣粉也与洗涤时间的长短有关。
某洗衣粉的包装袋上印有如下说明：
成分：含碱性蛋白酶等。
用法：洗涤前先将衣物浸于含洗衣粉的水内
数分钟，使用温水效果更佳，注意：切勿用
于丝质及羊毛衣料，用后彻底洗手。
请回答下列问题：
(1)质监局针对该洗衣粉设计了如下实验：
步骤 A组 B组
1 加入一定浓度的该洗衣粉溶液 加入经煮沸并冷却的相同浓度的该溶液(与A组等量)
2 加入相同的涂有蛋白膜的胶片
3 置于适宜且相同的温度条件下
质监局做该实验的目的是 ，可通过观察 予以确认。
(2)某中学生为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，参考上表中的材料及方法进行了有关实验，并把实验结果以曲线图A、B的形式表示了出来。
①由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适温度约为 。
②在0 ℃和75 ℃时，酶的催化效率基本降为零，用语言描述0 ℃升到45 ℃时酶催化效率变化趋势 。
③B图中温度从75 ℃降到 45 ℃的催化效率变化曲线与横轴重合，这样画的理由是 。
④该学生在实验过程中可通过直接测定不同温度下 来表示酶的催化效率的高低。
【思维导图】
( http: / / www.21cnjy.com )
加酶
洗衣粉―→加酶洗衣粉
洗涤效果的
实验设计及
影响因素－
【精讲精析】 依图示，在45 ( http: / / www.21cnjy.com )℃时，酶的催化效率最高；在0 ℃和75 ℃时，酶活性为零，但0 ℃时酶并未失活，温度升高，酶活性恢复；从75 ℃降到45 ℃，酶活性不能恢复，说明此时酶已失活。
【答案】 (1)检查该洗衣粉是否含有蛋白酶 一段时间后，A、B两组中胶片上蛋白膜的变化情况
(2)①45 ℃ ②在0 ℃升到45 ( http: / / www.21cnjy.com )℃时，随温度的升高，酶的催化效率逐渐增强 ③75 ℃酶的结构已被破坏(或酶的活性已丧失) ④胶片上蛋白膜完全消失所需时间的长短(或相同时间内胶片上蛋白膜消失的多少)
3．下表是有关普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果是否相同的探究实验，请据表回答下列问题：
脸盆编号 加入物质(等量) 温度 洗衣粉(等量) 水量 洗净所需时间
1 油污布 37°C 加酶 2 L 5 min
2 油污布 37°C 普通 2 L 7 min
3 油污布 5°C 加酶 2 L 9 min
4 油污布 5°C 普通 2 L 8 min
该实验可证明：
(1)能说明加酶洗衣粉效果好的组合方式是( )
A．1和2 B．1和3
C．1和4 D．2和4
(2)能说明酶活性受温度影响的实验是( )
A．1和2 B．1和3
C．1和4 D．2和3
【解析】 本题目属于实验分析类，关键要在明 ( http: / / www.21cnjy.com )确实验目的的前提下找准变量与等量。例如本题的实验目的是探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果，要求等量的是加入的油污布、水等。1、2与3、4号比较，洗净所需时间3、4大于1、2，原因是1、2的温度条件是37°C的适宜温度，3、4温度太低；1与2比较，发现加酶的编号洗净所需时间短，说明加酶洗衣粉洗涤效果好。
【答案】 (1)A (2)B
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．酶活力的高低受温度、pH、激活剂等多种因素的影响。
2．酶的提取一般选择在低温和适合的pH下进行，有时还要加入酶的激活剂以提高酶活力。
3．从植物材料中提取或保存果胶酶就是在低温、偏酸性的提取液和NaCl作激活剂的条件下进行。
4．果胶酶将其中的果胶分解，果汁就会变得澄清。
5．洗衣粉是偏碱性的，加在洗衣粉中的蛋白酶都是碱性蛋白酶。
1．下列对酶的活力有关的说法，不准确的是( )
A．酶的活性是由蛋白质结构决定的，不受外界条件的影响
B．酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力
C．酶的活性受温度、pH等因素的影响
D．酶活性高低与反应物浓度无关
【解析】 酶的活力是指酶催化 ( http: / / www.21cnjy.com )一定化学反应的能力，其高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。酶的催化作用受外界条件影响，温度、pH等对酶的催化能力都有较大影响，反应物浓度与酶的活性高低无关。
【答案】 A
2．下列说法中正确的是( )
A．果胶酶只存在于植物果实中
B．果胶溶于水，也溶于乙醇
C．果胶广泛存在于所有高等植物细胞壁和细胞间隙中
D．果胶酶能分解果胶和纤维素
【解析】 果胶广泛存在于所有高等植物细胞壁和细胞间隙中；果胶不溶于乙醇；酶具有专一性，果胶酶能分解果胶，但不能分解纤维素。
【答案】 C
3．在用果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是( )
A．加大苹果泥用量
B．加大果胶酶用量
C．进一步提高温度
D．用玻璃棒不断地搅拌反应混合物
【解析】 搅拌可以使酶与底物充分接触而提高反应速率，使反应进行得更充分。
【答案】 D
4．(2012·南京高二测试)下列质地的衣物不能用加蛋白酶的洗衣粉洗涤的是( )
A．化纤类衣物 B．棉麻类衣物
C．尼龙类衣物 D．毛类衣物
【解析】 加酶洗衣粉因加入的酶种类不同 ( http: / / www.21cnjy.com )，所以洗涤的对象也有所不同。通常加酶洗衣粉加入的酶制剂是碱性蛋白酶，它能有效地去除血、奶等蛋白质类污垢，而毛类衣物的主要成分是蛋白质，所以不能用加蛋白酶的洗衣粉洗涤。
【答案】 D
5．(2013·伊犁高二期末)下列关于加酶洗衣粉的说法中，正确的是( )
①加酶洗衣粉的效果总比普通洗衣粉的效果好
②加酶洗衣粉效果的好坏受很多因素影响
③加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶
④加酶洗衣粉相对普通洗衣粉来讲有利于保护环境
A．②③④ B．①②③
C．①② D．①③④
【解析】 加酶洗衣粉中含有多种酶制剂， ( http: / / www.21cnjy.com )如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。酶的活性会受到多种因素影响，如温度过高，洗涤效果不一定比普通洗衣粉好。加酶洗衣粉可以降低表面活性剂的数量，使洗涤剂向低磷、无磷的方向发展，不会使水体富营养化，有利于保护环境。
【答案】 A
6．某同学在研究化合物P对淀粉酶活性的影响时，得到如图所示的实验结果。下列有关叙述不正确的是( )
A．在一定范围内，底物浓度影响着酶促反应速率
B．曲线①作为实验对照
C．若反应温度不断升高，则A点持续上移
D．P对该酶的活性有抑制作用
【解析】 实验的目的是研究化合物P对淀粉 ( http: / / www.21cnjy.com )酶活性的影响，不加化合物P的①是对照组。在一定范围内，底物浓度越高，酶促反应速率越高。从曲线可以看出，同一底物浓度时，加了化合物P的一组比不加的一组酶促反应速率低，说明P对该酶的活性有抑制作用。酶的活性受温度的影响，但是温度过高的时候，酶会变性失活。
【答案】 C
7．酶是由活细胞产生的。下列关于酶的论述错误的是
( )
A．有些酶是核酸
B．酶的数量因参与化学反应而减少
C．酶的活性与pH有关
D．酶的催化效率很高
【解析】 酶是活细胞产生的一类具有催化作用的 ( http: / / www.21cnjy.com )有机物，绝大多数的酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶既具有无机催化剂的特点，又具有本身的特性，即高效性和专一性，并且需要适宜的条件(如温度、pH等)。
【答案】 B
8．下列不是影响酶活性的因素是( )
A．水的用量 B．表面活性剂
C．酸碱度 D．温度
【解析】 酶的活性受温度、酸碱度以及表面活性剂的影响。水的用量只影响酶的浓度，影响洗涤效果而不影响酶的活性。
【答案】 A
9．加酶洗衣粉中含有蛋白酶，不含肽酶的原因是( )
A．肽酶制备成本太高
B．肽酶会影响蛋白酶的活性
C．衣物上的大分子蛋白质变为多肽后很容易脱落
D．蛋白酶把蛋白质全水解成可溶性氨基酸
【解析】 在人体消化道内，蛋白酶将蛋 ( http: / / www.21cnjy.com )白质水解成多肽，而肽酶进一步将多肽水解成氨基酸，因此肽酶不会影响蛋白酶的活性，蛋白酶不能将蛋白质直接水解成氨基酸。考虑到衣物的实际洗涤情况，当加酶洗衣粉中的蛋白酶将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成小分子多肽后，就很容易从衣物上脱落了，无需再加肽酶。
【答案】 C
10．植物体细胞杂交是培育植物新品种的 ( http: / / www.21cnjy.com )新技术。杂交的第一步是去掉细胞壁，分离出有活性原生质体。目前最常用的分离原生质体的方法是酶解法，在不伤害细胞原生质体的条件下，哪一组酶使离散细胞除去细胞壁的效果最好( )
A．果胶酶和蛋白酶 B．纤维素酶和果胶酶
C．蛋白酶和脂肪酶 D．淀粉酶和脂肪酶
【解析】 这是一道以高科技为背景的题目， ( http: / / www.21cnjy.com )但考查的内容仍是酶的专一性，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。要除去纤维素和果胶，必然要用特定的酶，即纤维素酶和果胶酶。
【答案】 B
11．下列不能表示酶活性高低的是( )
A．一定条件下所催化的某一化学反应的反应速度
B．单位时间内、单位体积中反应物的减少量
C．单位时间内、单位体积中酶的变化量
D．单位时间内、单位体积中产物的增加量
【解析】 酶作为催化剂，在反应前后量不变，因此单位时间内，单位体积中酶的变化量不能表示酶活性的高低。
【答案】 C
12．(2012·烟台高二检测)在探究果胶酶的用量时，下列说法不正确的是( )
A．在实验时可配制相同浓度的果胶酶溶液
B．苹果泥量一定时，酶用量越多，滤出的果汁就越多
C．本实验应控制在适宜温度和pH条件下
D．反应液的pH必须相同
【解析】 底物量一定时，当酶的用量 ( http: / / www.21cnjy.com )增加到一定值时，再增加酶的用量，滤出的果汁不再改变。根据单一变量原则，该实验中除了酶的用量为变量外，其他因素均不变。
【答案】 B
13．某一有机物加酶后，先置于pH为2的环境中一段时间，然后把pH逐渐由2调到10，则此过程中，底物量的变化为( )
【解析】 过酸、过碱都能使酶变性失活，当pH为2时酶已变性失活，即使再把酶所处环境的pH调到最适值，酶促反应也不再进行，底物量不再变化。
【答案】 B
14．(2013·连云港高二检测)假 ( http: / / www.21cnjy.com )设你已经探究了果胶酶的最适温度(为45 ℃)和最适pH(为4.8)，若还想进一步研究果胶酶的最适用量，此时，实验的自变量是 。合理设置果胶酶用量的梯度后，可通过苹果泥出汁的多少来判断酶的用量是否合适。请根据所给的材料和用具完成以下探究实验。
(1)材料用具：制备好的苹果泥、恒温水 ( http: / / www.21cnjy.com )浴装置、试管、漏斗、滤纸、量筒、试管夹、质量分数为2%的果胶酶溶液、质量分数为0.1%的NaOH溶液和盐酸。
(2)实验步骤：
①取6支试管，编号1～6，分别加入 ，调节pH至4.8。
②向1～6号试管中分别加入 ( http: / / www.21cnjy.com ) ，然后放入45 ℃恒温水浴装置中 。
③ 。
(3)以上实验步骤的设计是 ( http: / / www.21cnjy.com )否有不妥？如果有，试分析原因。 。
【解析】 在探究影响果汁产量的酶的用量时， ( http: / / www.21cnjy.com )除酶的用量是变量外，其他条件都应相同且适宜。为了避免因混合导致温度变化而影响实验结果，应先将盛苹果泥的试管和盛不同量酶的试管放到相同温度下恒温，然后将两者混合。
【答案】 果胶酶的用量 (2)①等量的苹果泥 ( http: / / www.21cnjy.com ) ②不同体积的pH为4.8的果胶酶溶液 保温相同时间 ③过滤苹果泥并记录果汁体积 (3)有。为了保证苹果泥与果胶酶混合前后的温度相同，应先将盛苹果泥和果胶酶的试管放在同一温度的水浴装置中恒温，再将两者混合
1．(2013·周口高二期末)根据图依次指出 ( http: / / www.21cnjy.com )每一图形最可能代表了什么因素对酶作用的影响。曲线中纵坐标表示反应速率，横坐标表示影响因素。按甲、乙、丙、丁顺序组合正确的是( )
甲 乙 丙 丁
①酶浓度 ②底物的浓度 ③温度 ④pH
A．①②③④ B．②③④①
C．③④①② D．④③②①
【解析】 温度和pH对酶的影 ( http: / / www.21cnjy.com )响都有一最适值，但低温对酶的作用相对较温和，并且酶活性可以恢复；当底物浓度较低时，随底物浓度升高，催化作用增强，但当所有酶都参加催化之后，反应也达到最大值；随着酶浓度增加，反应速率会明显增加。
【答案】 A
2．如图表示某研究小组在探究果胶酶的用量的实验结果。有关说法不正确的是( )
A．在ab段限制反应速率的主要因素是酶的用量
B．在bc段限制反应速率的因素是温度、pH、反应物浓度等
C．在ac段增加反应物浓度，可以明显加快反应速率
D．在该实验给定条件下，果胶酶的最佳用量是b点对应的值
【解析】 本题以酶浓度对酶促反应 ( http: / / www.21cnjy.com )速率的影响曲线为载体，综合考查影响酶促反应速率的因素。应从酶的浓度和活性、底物的浓度两方面进行分析。由曲线图可以看出，在ab段，随着酶的用量的增大，酶促反应速率加快，说明此阶段限制反应速率的主要因素是酶的用量；此时增加反应物浓度、反应速率不会明显加快。在bc段，随着酶的用量的增大，酶促反应速率不再加快；此时反应物浓度成为限制反应速率的因素之一，增加反应物浓度，反应速率会加快。
【答案】 C
3．(2013·安康高二测试)果胶酶常在0～4 ℃下保存，其原因是( )
A．此温度条件下，酶的活性最高
B．此温度条件下，酶变性失活
C．低温可降低酶的活性，但酶不变性失活
D．自然条件下，果胶酶常在0～4 ℃下发生催化作用
【解析】 酶的活性受温度影响。酶发挥其活性 ( http: / / www.21cnjy.com )都有一个最适温度，但果胶酶的最适温度是45～50 ℃，而不是0～4 ℃。保存果胶酶时，降低温度，使其活性降低，但酶并不失活，当温度恢复到适宜时，酶的活性又可升高。
【答案】 C
4．果胶酶能分解果胶，使榨取果汁变得更 ( http: / / www.21cnjy.com )容易，提高水果的出汁率。某同学为探究温度对果胶酶活性的影响，在不同温度下，将等量的果胶酶加入到等量的苹果泥中，在反应相同的时间后，再将反应液过滤相同的时间，用量筒测出滤出苹果汁的体积。下列能正确反映实验结果的曲线是( )
【解析】 在探究温度对果胶酶活性的 ( http: / / www.21cnjy.com )影响的实验中，温度影响果胶酶的活性，随着温度的升高，酶的活性逐渐升高，达到最适温度，同时苹果汁的体积也在逐渐增多；温度接着升高，酶的活性开始逐渐降低，直至变性失活，同时苹果汁的体积也开始逐渐减少，所以答案选B。
【答案】 B
5．(2013·毕节高二检测)在“观察果胶酶对苹果匀浆液的作用”实验中，将苹果匀浆放在90 ℃恒温水中保温4 min，其目的是( )
A．杀灭苹果匀浆中的微生物
B．使果胶分解，从而提高出汁率
C．使果胶酶变性失活，以排除对实验的干扰
D．果胶酶的最适温度为90 ℃，此时酶的活力最高
【解析】 本实验属于对照实验，其 ( http: / / www.21cnjy.com )实验目的是证明果胶酶能将果胶分解。因此，首先对苹果匀浆进行加热处理，使苹果匀浆中的果胶酶变性失活，然后再分别加入果胶酶和等量的煮沸过的果胶酶，观察实验现象，加入果胶酶的匀浆澄清度高且澄清时间短，证明果胶酶能将果胶分解。
【答案】 C
6．如图能表示某种酶的催化反应速度与温度之间关系曲线的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
【解析】 曲线①表示：随着温度的升高， ( http: / / www.21cnjy.com )酶的催化反应速度逐渐下降，即酶的活性逐渐下降。曲线④表示；随着温度的升高，酶的催化反应速度逐渐增加，即酶的活性随温度的升高而升高。这两条曲线都不符合酶催化作用的实际情况，因为酶的催化作用需要适宜的温度，高于或低于此温度，酶的活性都要下降，曲线②正好能表示酶的这一特性。曲线③表示：在最适温度以下，随着温度的升高酶的活性逐渐升高，达到最适温度后，温度继续升高，酶的催化反应速度不再增加，继续保持最高活性。显然，超过最适温度的这段曲线不正确，因为超过最适温度后，酶的活性会迅速下降，并最终变性而失活。
【答案】 B
7．下列为探究某种加酶洗衣粉所需要的最适温度的实验方案，正确的是( )
A．取一系列温度不同、其他条件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一个温度中洗涤的效果最好
B．在不同温度的水中，加入不等量洗衣粉，看哪个温度下的效果好
C．将加酶洗衣粉加入30 ℃水中不如加入45 ℃的水中洗涤效果好，说明45 ℃为最适温度
D．将加酶洗衣粉和普通洗衣粉分别加入37 ℃的水中洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉的效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37 ℃
【解析】 本题考查加酶洗衣粉所需要 ( http: / / www.21cnjy.com )的最适温度的实验设计。根据实验目的，应将温度确定为该实验的自变量，B、D两个选项的变量处理不合理。在30 ℃水中不如45 ℃的水中洗涤效果好，只能说明该酶更适于在45 ℃的水中发挥作用，但无法确定酶的最适温度。
【答案】 A
8．(2013·宿迁高二测试)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．可根据污渍完全洗净所需时间的差异得出实验结论
D．应设计一个既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤的对照
【解析】 本题考查加酶洗衣粉洗涤效果 ( http: / / www.21cnjy.com )的实验问题。在解答本题时，首先应弄清楚实验的目的。本实验的目的是比较加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果，自变量为洗衣粉的种类(即加酶洗衣粉和普通洗衣粉)，而A选项给予的都是加酶洗衣粉，故错误。除了自变量，凡是影响该实验结果的因素(如洗衣粉用量、污渍种类和洗涤温度等)都是无关变量，各组应保持无关变量相同且适宜。污渍完全洗净所需时间越长，说明洗涤效果越不明显；所需时间越短，说明洗涤效果越明显。应该设置一个空白对照来说明洗衣粉的作用。
【答案】 A
9．蛋白酶洗衣粉容易洗去奶渍、血渍，可是不易洗去汗渍，这体现了酶的( )
A．高效性 B．专一性
C．需要适宜的条件 D．多样性
【解析】 酶的催化作用具有高效性和专一 ( http: / / www.21cnjy.com )性，蛋白酶只能将蛋白质水解而不能将汗渍中的脂类物质分解，这体现出酶的专一性。酶的高效性是指与化学催化剂相比，酶的催化效率更高。酶的催化作用需要适宜的条件如温度、酸碱度等。
【答案】 B
10．(2012·徐州高二检测)某同学为了探究“温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”提出如下实验思路，不合理的是( )
A．实验自变量为水温，设置温度为0 ℃、20 ℃、40 ℃、60 ℃、80 ℃、100 ℃
B．实验因变量是污布的清洁程度，洗涤结束后应先用清水漂洗污布再晾干、比较
C．实验无关变量有水量、衣物的质料与大小、洗衣粉的用量、浸泡与洗涤时间等
D．实验预期结果是某温度下洗涤后污布最干净，高于或低于这一温度污渍残留多
【解析】 A选项中对温度的设置，0 ℃不合适，因为此时水的状态是冰水混合物，不适合做此实验。最低温度通常情况下设置为5 ℃。
【答案】 A
二、非选择题
11．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。为研究温度对果胶酶活性的影响，某同学设计了下图所示的实验：
①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10 ℃水浴中恒温处理10 min(如图A)。
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10 ℃水浴中恒温处理10 min(如图B)。
③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量(如图C)。
④在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量如下：
温度(℃) 10 20 30 40 50 60 70 80
果汁量(mL) 8 13 15 25 15 12 11 10
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 ( http: / / www.21cnjy.com )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①的目的是
。
【解析】 本题是探究温度对酶活性的影响。(1)细胞壁和胞间层的主要组成成分之一是果胶，而果胶酶则是水解果胶的一类酶的总称。
(2)通过表中数据可知：在40 ℃ ( http: / / www.21cnjy.com )时，产生的果汁量最多，在题中所给的温度范围内，40 ℃时酶活性最高。当温度继续升高时，果汁量降低，酶的活性降低。
(3)因为酶具有高效性，当底物与酶的温度都达到预定值后再混合，避免其事先发生反应，而引起结果的不准确。
【答案】 (1)果胶 (2)40 ℃ 最高 酶活性降低
(3)避免果汁和果胶酶混合时因温度不同而影响混合物温度，从而影响实验结果的准确性。
12．为探究洗衣粉加酶后的洗涤效 ( http: / / www.21cnjy.com )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，下表为实验记录。请回答下列问题。
水温(℃) 10 20 30 40 50
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 88 52 51 83 36 34 77 11 12 68 9 11 67
清除油渍
时间 (min) 93 78 95 87 63 91 82 46 85 75 27 77 69 8 68
(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、丙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有
。
(3)如果甲、乙和丙三组均在水温为 ( http: / / www.21cnjy.com )80 ℃时洗涤同一种污渍，请比较这三组洗涤效果之间的差异并说明理由 。
【解析】 解题时，应利用对 ( http: / / www.21cnjy.com )比方法仔细分析表格中的数据。血渍和油渍中既含蛋白质也含脂肪。为加速血渍和油渍中蛋白质和脂肪的分解，需要加酶或适当提高温度。对比同一温度下的三组实验可知：甲加了一种酶，乙加了两种酶。甲、乙两组洗涤效果的差异，说明酶具有专一性。水温为80 ℃时，酶失活，因而三组实验效果没有差别。
【答案】 (1)加酶和适当提高温度 蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶
(2)专一性和高效性
(3)没有差异，因为高温使酶失活
13．(2012·青岛高二期末)洗衣粉是人们日常生活所必需的，有同学对加酶洗衣粉的作用很感兴趣，为此做了以下探究实验。
实验过程：
①用天平称取加酶洗衣粉若干份，每份5克。
②制作被牛奶(主要含蛋白质和脂 ( http: / / www.21cnjy.com )肪)和蓝墨水[主要成分：阿拉伯树胶(植物纤维)、鞣酸与硫酸亚铁]处理过的同一布料若干份(污渍大小以滴管滴数为准)。
③取2个500毫升烧杯，依次编号为A、B，分别加入200毫升水和一份已称好的洗衣粉，放入10 ℃水浴锅中并搅拌。
④取2块被牛奶和蓝墨水处理过的布料各一份，分别同时放入烧杯中，用玻璃棒搅拌，并记录除去污渍所需时间。
然后，分别在20 ℃、30 ℃、40 ℃、5 ( http: / / www.21cnjy.com )0 ℃、60℃、70 ℃、80 ℃的水浴锅中，重复步骤③④实验，记录除去污渍所需时间，结果如下表。
不同温度除去不同污渍所需时间(分钟)
水温(℃) 10 20 30 40 50 60 70 80
奶渍 48 43 28 12 6 4 12 17
蓝墨水 93 86 80 72 68 67 81 105
(1)请以温度为横坐标，酶促反应速率为纵坐标画出除去奶渍实验的大致情况图。
(2)解释在同一水温下除去两种污渍时 ( http: / / www.21cnjy.com )间不同的可能原因： 。
(3)请你为上述探究实验 ( http: / / www.21cnjy.com )命名：
。
(4)上述实验牵涉两项对照关系，一项 ( http: / / www.21cnjy.com )是针对 的成分对照，另一项是针对 的条件对照。这里的条件对照与一般实验空白对照的区别是 。
【解析】 本题以不同温度条件下洗衣粉对 ( http: / / www.21cnjy.com )不同污渍去污率的影响实验为背景，综合考查了酶的特性、实验的基本理论、实验分析及数据处理能力和用图表等多种形式描述实验结果的能力。(1)用描点法就可以绘出曲线。(2)根据表中数据，在相同温度下，同一种酶除去两种污渍所用的时间不同，说明同一种酶对不同污渍的处理效果不同，体现了酶的专一性。(4)由题表可知，每一列的数据反映的是同一种酶对不同污渍的作用效果，实验变量为污渍的种类(即底物的种类)；每一行的数据反映的是不同温度下同一种酶对同一污渍的作用效果，实验变量为温度的高低。
【答案】
(1)如图所示 (2)加酶洗衣粉含蛋白酶 ( http: / / www.21cnjy.com )和脂肪酶，而酶有专一性且不同的酶其活性受温度的影响不同 (3)不同温度条件下洗衣粉对不同污渍去污率的影响 (4)不同底物 不同温度 条件对照组互为对照(或互为实验组)
第二节制备和应用固定化酶
(教师用书独具)
●课标要求
1．结合酶固定化技术的相关介绍理解固定化酶的概念、特点及制备固定化酶的方法。
2．结合固定化细胞技术的相关介绍理解其方法、优点、缺点。
●课标解读
1．掌握制备固定化酶的常用方法。
2．掌握酵母菌细胞的固定化技术。
●教学地位
本节内容涉及固定化酶和固定化细胞的相关知识，特点是制备技术及相关的优缺点，是高考中的常考点。
●教法指导
1．可利用实例分析固定化酶和固定化细胞技术。
2．可利用多媒体方法展示、酵母菌细胞固定化技术的操作流程。
(教师用书独具)
●新课导入建议
可利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例引入本课。
●教学流程设计
学生课前预习：阅读教材P58－62，填 ( http: / / www.21cnjy.com )写【课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。 步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2：根据创设的情景，引出基因工程的概念，并通过【课堂互动探究】探究1分析、理解固定酶技术。通过例1巩固、提高。 步骤3：结合固定化酶技术的缺点过渡至酵母菌细胞的固定化技术的教学。
步骤7：通过【当堂双基达标】进行当堂检测验收 ( http: / / www.21cnjy.com )。 步骤6：引导学生通过合作，整理本节重点、难点内容，利用【本课知识小结】进行总结，建立知识网络。理解并记忆【结论语句】。 步骤5：回扣基础知识，将检查、批阅【课前自主导学】时学生出错较多的部分进行强化，重点对【正误判断】部分进行辨析。 步骤4：通过【课堂互动探究】探究2帮助学生认识酵母菌细胞固定化技术的操作流程。利用例2验收、巩固。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.掌握制备固定化酶的常用方法。
2.掌握酵母菌细胞的固定化技术。 1.制备固定化酶的常用方法。(重点)
2.酵母菌细胞的固定化技术。(重难点)
固定化酶技术
1.固定化酶
固定化酶是指用物理学或化学的方 ( http: / / www.21cnjy.com )法将酶与固相载体结合在一起形成的仍具有酶活性的酶复合物。在催化反应中，它以固相状态作用于底物，反应完成后，容易与水溶性反应物和产物分离，可被反复使用。
2．制备固定化酶的方法
(1)吸附法的显著特点是工艺简便且条件温和，在生产实践中应用广泛。
(2)交联法是利用多功能试剂进行酶与载体之间的交联，在酶和多功能试剂之间形成共价键，从而得到三维的交联网架结构。
(3)包埋法是将酶包埋在能固化的载体中。
1．对固定酶的作用影响最小的固定方法是哪一种？
【提示】 吸附法。
固定化细胞技术
1.最广泛的细胞固定化方法
凝胶包埋法是应用最广泛的细胞固定化方法，适用于各种微生物、动物和植物细胞的固定化。所使用的载体主要有琼脂、海藻酸钠凝胶、角叉菜胶、明胶等。
2．优点
(1)无须进行酶的分离和纯化，减少了酶的活力损失，降低了生产成本。
(2)不仅可以作为单一的酶发挥作用，且可以利用细胞中所含的复合酶完成一系列的催化反应。
(3)对于活细胞来说，保持了酶的原始状态，酶的稳定性更高。
3．缺点
(1)固定化细胞只能用于生产细胞外酶和其他能够分泌到细胞外的产物。
(2)由于载体的影响，使营养物质和产物的扩散受到一定的限制。
(3)在好氧性发酵中，溶解氧的传递和输送成为关键性的限制因素。
2．固定化细胞为什么只能用于生产胞外酶和其他能分泌到细胞外的产物？
【提示】 因为固定化细胞固定的是活细胞，细胞膜具有选择透过性，细胞内有用的物质(如胞内酶)是不能自由进出细胞的。
1．酶在催化时会发生变化，不可反复利用。(×)
【提示】 在催化反应前后性质不变，可反复利用。
2．固定化酶技术所用的固定载体一般为液相的。(×)
【提示】 固定载体一般为固相的。
3．固定化植物细胞可以生产各种色素、香精、药物、酶等。(√)
4．活化酵母菌细胞的方法是高温加热后冷却至45 ℃。(×)
【提示】 加入蒸馏水用玻璃棒搅拌，活化1 h。
固定化酶技术
【问题导思】
①酶的固定方法有哪些？优点分别是什么？
②固定化酶只能催化一种或一类生化反应吗？
1．制备固定化酶的常用方法可用下图所示：
2．常用的制备固定化酶的方法
固定化酶方法 原理 固定载体 优点
吸附法 离子键作用、物理吸附 纤维素、琼脂糖等多糖类或多孔玻璃、离子交换树脂等载体
交联法 酶和多功能试剂之间形成共价键 利用多功能试剂进行酶与载体之间的交联，从而得到三维的交联网架结构 工艺简便且条件温和，在生产上应用广泛，而且稳定性能好
包埋法 将酶包埋能固化的载体中 酶包裹在聚丙烯酰胺凝胶等高分子凝胶中，或包裹在硝酸纤维素等半透性高分子膜中，前者包埋成格子型，后者包埋成微胶囊型
固定化酶可循环反复使用，在生产中，可通过离心法或过滤法把酶与反应液相互分开，在大规模的生产中所需工艺设备比较简单易行，而且稳定性能好。
(2013·平顶山高二期末)关于固定化酶技术的说法，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
【审题导析】 (1)回顾固定化酶技术的概念。(2)比较直接使用酶和固定化酶的异同点
【精讲精析】
选项 分析判断
A 固定化酶技术固定的是酶而不是反应物
B 只能催化单一的化学反应
C 可重复利用
D 是将酶固定在一定空间的技术
【答案】 D
1．关于固定化酶和一般酶制剂在应用效果上的说法，错误的是( )
A．固定化酶生物活性可长久使用
B．一般酶制剂应用后和产物混在一起，产物的纯度不高
C．一般酶制剂参加反应后不能重复利用
D．固定化酶可以反复利用，降低生产成本，提高产量和质量
【解析】 固定化酶是将酶固定在不溶 ( http: / / www.21cnjy.com )于水的载体上，使酶既能与底物接触，又能与产物分离；同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用，降低成本，产物中也不含酶，提高了产品的纯度。固定化酶虽可以多次利用，但不可长久使用。
【答案】 A
酵母菌细胞的固定化技术
【问题导思】
①为什么要等海藻酸钠溶液冷却后才能加入酵母细胞？
②制备过程为什么需要无菌操作？凝胶珠检测有哪些指标？
1．操作流程
准备各种实验药品和器具
↓
制备麦芽汁
↓
活化酵母菌细胞
↓
制备固定化细胞
↓
浸泡凝胶珠，用蒸馏水洗涤
↓
发酵麦芽汁
2．注意事项
(1)选用的干酵母要具有较强的活性，而且物种单一。
(2)酵母菌细胞活化时体积会变大，因此活化前应选择体积足够大的容器，防止酵母菌细胞的活化液溢出。
(3)将溶化后的海藻酸钠先冷却至室温，再与酵母菌细胞混合，避免高温杀死酵母菌。
(4)固定化酵母菌细胞时，应将海藻酸钠与酵母菌细胞的混合液用注射器缓慢滴加到饱和硼酸 氯化钙溶液中，而不是注射，以免影响凝胶珠的形成。
1．凝胶珠的检测。刚形成的凝 ( http: / / www.21cnjy.com )胶珠应在饱和硼酸 氯化钙溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。检验凝胶珠的质量是否合格可以使用下列方法：一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，且没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功；二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。
2．观察凝胶珠的颜色和形状。如果制作的凝胶珠 ( http: / / www.21cnjy.com )颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母菌细胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要重新尝试。
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)酵母细胞的固定常用的方法是 。
(2)该实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程为：
①使干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母细胞活化。
②称取4 g聚乙烯醇和0.2 g海藻酸钠，并加入无菌水40 mL。
③用酒精灯大火连续加热配制海藻酸钠溶液。
④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。
⑤将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液滴加到饱和硼酸 氯化钙溶液中，观察凝胶珠的形成。
请你改正其中错误的操作： 。
(3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵。
①图中a为 ；b是反应柱。
②从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原 ( http: / / www.21cnjy.com )因是：
。
③为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复使用，实验过程一定要在 条件下进行。
④加入反应液后的操作是关闭活塞1和活塞2。
⑤装置的长导管主要起到什么作用？ 。
【审题导析】 (1)回顾制备固定化酵母细胞的方法。(2)回顾固定化酵母细胞的制备步骤。
【精讲精析】 (1)制备固定化酵母细胞的方法 ( http: / / www.21cnjy.com )通常用包埋法。(2)海藻酸钠溶解应用小火或间断加热，以免海藻酸钠焦糊；为了防止刚溶化好的海藻酸钠溶液杀死酵母细胞，应冷却至45 ℃后再加入活化的酵母细胞。(3)通过图可知，a为固定化酵母细胞，c为分布着小孔的筛板；浓度过高，酵母细胞会因失水过多最终导致死亡；实验过程应保证无菌操作，以免受其他微生物的影响；因为进行的是发酵，所以酵母菌进行的是无氧呼吸，长导管的主要作用就是防止氧气进入并且把无氧呼吸产生的CO2释放出去。
【答案】 (1)包埋法
(2)③中海藻酸钠溶解应用小火或间断加热；④中海藻酸钠溶液冷却至45 ℃再加入酵母细胞
(3)①固定化酵母细胞
②浓度过高，酵母细胞会因失水过多而死亡
③无菌
⑤释放CO2，防止空气进入反应柱
2．常用的包埋法固定化细胞，需用到不溶于水的多孔性载体，下列不能当做载体的是( )
A．琼脂 B．蔗糖
C．海藻酸钠凝胶 D．明胶
【解析】 可用做固定载体的物质必须具备的条件是：不溶于水的多孔性物质，在所给四个选项中，只有B选项的蔗糖不符合条件，它属于可溶性物质。
【答案】 B
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．固定化酶是指用物理学或化学的方法将酶与固相载体结合在一起形成的仍具酶活性的酶复合物。
2．制备固定化酶的方法主要有吸附法、交联法、包埋法等。
3．固定化细胞是通过各种方法将细胞与一定的载体结合，使细胞仍保持原有的生物活性。
4．固定化细胞技术能充分利用细胞内的酶，能催化多步的连续反应。
1．(2013·连云港高二测试)关于固定化酶中的酶，说法正确的是( )
A．酶的种类多样，可催化一系列的酶促反应
B．酶被固定在不溶于水的载体上，可反复利用
C．酶作为催化剂，反应前后结构不改变，所以固定化酶可永远利用下去
D．固定化酶由于被固定在载体上，所以丧失了酶的高效性和专一性特点
【解析】 固定化酶不能催化一系 ( http: / / www.21cnjy.com )列的酶促反应，因此A项错误；固定化酶被固定在不溶于水的载体上，可以重复利用，但是随着利用次数的增加，受到外界因素的影响，其活性会逐渐降低，但固定化酶仍有高效性和专一性的特点，即C、D项错误，只有B项正确。
【答案】 B
2．试分析下图中，哪一种与用海藻酸钠作载体制备的固定化酵母细胞相似( )
【解析】 A、B选项适合于酶的固定化，C选项 ( http: / / www.21cnjy.com )既用于酶固定，也可用于细胞固定。制备固定化酵母细胞用的是包埋法，即将酵母菌包埋在海藻酸钠制成的凝胶珠中，所以与D选项最相似。
【答案】 D
3．(2012·南京高二测试)下列在制备固定化酵母细胞的操作中，正确的是( )
A．制备好海藻酸钠后，需立即将其与酵母细胞混合以防凝固
B．制备固定化酵母细胞过程应用注射器
C．以恒定的速度把混合液注射到CaSO4溶液内
D．凝胶珠在CaCl2溶液中应浸泡10 min左右
【解析】 海藻酸钠应先冷却至45 ℃，否则会把酵母细胞杀死。凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡30 min左右。
【答案】 B
4．下列说法中不正确的是( )
A．固定化酶和固定化细胞在应用上的主要区别是后者需要一定的营养
B．固定化酶技术一次只能固定一种酶
C．固定化酶和固定化细胞的共同点之一是酶都是在细胞外起作用
D．固定化酶和固定化细胞都能反复使用
【解析】 固定化酶是在细胞外起作用，而固定化细胞产生的酶还可以在细胞内起作用。
【答案】 C
5．下列叙述正确的是( )
A．一种固定化酶能催化一系列的化学反应
B．固定化细胞能产生一系列酶
C．固定化细胞产生的酶，其活性更容易受影响
D．固定化酶更适合大分子反应物
【解析】 固定化酶一般只能 ( http: / / www.21cnjy.com )催化一种化学反应；而固定化细胞则能产生一系列酶，故能催化一系列化学反应；固定化细胞和固定化酶在作用上的原理是相同的，且固定化细胞能不断地产生酶和催化所需要的辅助因子，效果更好。固定化酶不能从固定的材料中漏出，因此用于固定的材料所设计的孔不能大，若催化的反应物过大，酶和反应物不能接触，故达不到催化的目的。
【答案】 B
6．固定化酶和固定化细胞是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，其中适合细胞固定的方法是( )
A．包埋法 B．物理吸附法
C．化学结合法 D．高温冷却法
【解析】 固定化酶常用物理吸附法和化学结合法，因为酶分子较小；而固定化细胞常用包埋法，因为细胞较大，难以被吸附或结合。
【答案】 A
7．下列说法不正确的是( )
A．固定化酶和固定化细胞的技术方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法
B．固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法
C．由于细胞个大，而酶分子很小，因此细胞多采用物理吸附法固定
D．反应物是大分子物质应采用固定化酶
【解析】 在酶和细胞的固定 ( http: / / www.21cnjy.com )化技术中通常有包埋法、化学结合法和物理吸附法，其中由于酶分子小，又多带有电荷，易从多孔性物质中漏出，因此多使用化学结合法与物理吸附法，而细胞个体大，难以被多孔性物质吸附或结合，因而应用包埋法。
【答案】 C
8．许多病原菌对青霉素产生了抗药性， ( http: / / www.21cnjy.com )科学家用青霉素酰化酶研制出了氨苄青霉素。利用固定化青霉素酰化酶反应器除严格控制温度和pH外，还必须严格要求的条件是( )
A．高压 B．无菌
C．搅拌 D．光照
【解析】 固定化青霉素酰化酶反应器，同一 ( http: / / www.21cnjy.com )般的化工容器一样，对温度和pH等条件进行严格控制，但不需要光照、高压、搅拌等条件，为防止杂菌感染，酶反应器必须无菌。
【答案】 B
9．下列说法中，哪项不是在应用酶的过程中，常遇见的一些实际问题( )
A．酶在强酸、强碱、高温等条件下易失活
B．酶在生物化学反应中往往难以回收
C．酶与反应物混合，产品难以提纯
D．酶作为催化剂，绝大多数酶是蛋白质
【解析】 酶的作用条件比较温和，易 ( http: / / www.21cnjy.com )受温度、酸碱度的影响；酶在生物化学反应中与反应物、产物混合在一起，很难回收，影响产品质量。这些都是酶应用过程中常遇见的一些问题。
【答案】 D
10．固定化酶是从20世纪60年代 ( http: / / www.21cnjy.com )迅速发展起来的一种技术。东北农业大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。如图显示的是部分研究结果(注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量)，分析回答：
甲 乙 丙
(1)从对温度变化适应性和应用范围的角度分析，甲图所示结果可以得出的结论是 。
(2)乙图曲线表明浓度为 的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，酶活力低的原因是
。
(3)固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，由丙图可知，固定化酯酶一般可重复使用 次，之后酶活力明显下降。
(4)固定小麦酯酶采用双重固定法，这是因为 。
【解析】 通过分析图甲可知， ( http: / / www.21cnjy.com )固定化酶与游离酶相比，对温度变化的适应性更强且应用范围较广。乙图曲线表明浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好，此时的酶活力最高，当海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足，因此酶活力较低。由于小麦酶分子很小，很容易从包埋材料中漏出，因此固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋，而是采用双重固定法。
【答案】 (1)固定化酶比游离酶 ( http: / / www.21cnjy.com )对温度变化的适应性更强且应用范围较广 (2)3% 海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足 (3)3 (4)酶分子很小，容易从包埋材料中漏出
11．在上个世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到了70年代又发明了固定化酶与固定化细胞技术。
(1)在实际生产中，固定化酶技术的优点是 。
与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是 。
(2)制备固定化酵母细胞，常用的包埋材料是 ，使用了下图中方法[ ] (填出号码及名称)。
(3)制作固定化酵母菌细胞时，充分混 ( http: / / www.21cnjy.com )合均匀的酵母细胞胶液可在饱和 溶液中形成凝胶珠。部分同学实验制得的凝胶珠不是圆形或椭圆形，其主要原因是 。
【解析】 (1)固定化酶使酶与反应物 ( http: / / www.21cnjy.com )易接触，与产物易分离，并且能反复利用，降低了生产成本。固定化酶固定的是纯净的酶，否则酶会失活。固定化细胞能固定一系列酶。
(2)制备固定化酵母细胞，由于细胞比酶分子体积大，难以被吸附或结合，多采用包埋法，常用的载体是海藻酸钠。
(3)酵母细胞胶液能在饱和的CaCl2溶液中形成凝胶珠。若海藻酸钠浓度过高或针筒距离液面过近，得到的凝胶珠可能不是圆形。
【答案】 (1)酶既能与反应物接触，又容易与产物分离，固定在载体上的酶能反复利用 多酶系统(一系列酶、多种酶) (2)海藻酸钠 ③ 包埋法
(3)CaCl2 海藻酸钠浓度过高(或针筒口离液面距离过近，高度不够)
一、选择题
1．(2013·徐州高二期末)下列不属于固定化酶在利用时的特点的是( )
A．有利于酶与产物分离
B．可以被反复利用
C．能自由出入依附的载体
D．一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应
【解析】 固定化酶由于酶被固定在不 ( http: / / www.21cnjy.com )溶性的载体上，很容易与产品分离，同时酶也能反复使用，这是固定化酶的主要优点。但酶已被固定在载体上，不能自由出入。通常固定化酶的种类单一，所以不能催化一系列酶促反应(需要一系列的酶)。
【答案】 C
2．下列关于固定化细胞技术的说法中，正确的是( )
A．吸附法的优点是操作简单，吸附牢固
B．包埋法的特点是操作复杂，条件温和，对细胞无毒性
C．吸附法容易对酶活性产生影响
D．凝胶包埋法常用的凝胶种类有琼脂、海藻酸钠凝胶、角叉菜胶和明胶等
【解析】 固定化细胞的主要方法有吸附 ( http: / / www.21cnjy.com )法和包埋法。它们各有利弊，吸附法的主要优点是酶活性不受影响，但吸附过程相当复杂，这一过程与微生物细胞的性质、载体的性质以及两者之间的相互作用等有关，吸附力较弱且吸附不牢固，细胞容易脱落。包埋法操作简便，条件温和，对细胞无毒性，适合于生长细胞的固定化。凝胶包埋法常用的凝胶种类有琼脂、海藻酸钠凝胶、角叉菜胶和明胶等。
【答案】 D
3．下面是制备固定化酵母细胞的步骤，正确的是( )
①配制CaCl2溶液 ②海藻酸钠溶化 ③海藻酸钠与酵母细胞混合 ④酵母细胞的活化 ⑤固定化酵母细胞
A．①②③④⑤ B．④①③②⑤
C．④⑤②①③ D．④①②③⑤
【解析】 制备固定化酵母细胞的基本 ( http: / / www.21cnjy.com )步骤是酵母细胞的活化→配制物质的量浓度为0.05 mol/L的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。
【答案】 D
4．研究认为，用固定化酶 ( http: / / www.21cnjy.com )技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌得到的磷酸二酯酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药。与微生物降解相比，其作用不需要适宜的( )
A．温度 B．pH
C．水分 D．营养
【解析】 酶与微生物相比较，它的活性发挥不需要营养。
【答案】 D
5．下列关于固定化酶的说法不正确的是( )
A．固定化酶是一种新型酶制剂
B．固定化酶可再次利用，利于连续化生产
C．固定后的酶既能与反应物接触，又能与反应物和产物分离
D．固定化酶易溶于水
【解析】 酶制剂本身不够稳 ( http: / / www.21cnjy.com )定，价格昂贵且不能回收以反复利用，从而限制了酶制剂的进一步发展；新的酶制剂类型——固定化酶解决了普通酶制剂的缺点，既能与反应物接触，又能与反应物和产物分离，能重复利用；固定化酶不溶于水。
【答案】 D
6．酵母细胞的活化是指( )
A．让酵母细胞恢复运动状态
B．让酵母细胞在缺水状态下更容易休眠
C．让酵母细胞内酶活性增强
D．让处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态
【解析】 在缺水的状态下，微生物 ( http: / / www.21cnjy.com )会处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。酵母细胞所需要的活化时间较短，一般需要0.5～1 h。
【答案】 D
7．固定化细胞常用载体的共同特点是( )
A．不溶于水且多孔
B．富含营养物质
C．对酶的活性有影响
D．最适pH不变
【解析】 在固定化细胞的技术中，载 ( http: / / www.21cnjy.com )体的主要作用是固定细胞，不让细胞溶于产物中。当然，也要考虑固定的材料尽可能对酶的催化不产生影响或产生的影响最小。固定化细胞在催化化学反应的同时，自身获得了物质和能量，因此，不需额外提供营养物质。
【答案】 A
8．(2012·淮安高二检测)下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，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】 本题考查固定化酶和固定化细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞的相关知识。解题过程中应注意酶发挥作用和细胞发挥作用所需的条件的异同。固定化细胞中含有多种酶，在多步连续催化反应方面优势明显。固定化酶不像普通酶那样对环境条件要求高，其耐受性比较好，但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，固定化细胞发挥作用需要营养条件。利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用可作为反应底物也可作为碳源来维持酵母菌的生存。
【答案】 A
9．下列关于酶和细胞的固定，叙述不正确的是( )
A．酶分子很小，宜采用包埋法
B．酶分子很小，宜采用化学结合法或物理吸附法固定
C．细胞个大，难被吸附或结合
D．细胞宜采用包埋法固定
【解析】 一般来说，酶更适合采用化 ( http: / / www.21cnjy.com )学结合和物理吸附法固定，而细胞多采用包埋法固定。因为细胞个大，而酶分子很小；个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
【答案】 A
10．细胞固定化技术与酶固定化技术相比，所具备的特点是( )
A．成本更低、操作更容易、不能连续生产
B．成本更高、操作更难、不能连续生产
C．成本更低、操作更容易、能连续生产
D．成本更低、操作更难、能连续生产
【解析】 酶是由细胞合成的，酶分子很小 ( http: / / www.21cnjy.com )，比较难固定，而细胞相对较大，相对容易固定，而且无需再进行酶的提取，因而固定化细胞制备的成本更低，操作更容易，并且能连续生产。
【答案】 C
二、非选择题
11．乙醇等“绿色能源”的开发备受世界关注。利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为：
玉米秸秆糖液酒精
(1)玉米秸秆经预处理后，应该选用 酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖。
(2)若从土壤中分离产生这种酶的微生物，所需要的培养基为 (按功能分)，培养基中的碳源为 。
(3)从生物体提取出的酶首先要检 ( http: / / www.21cnjy.com )测 ，以便更好地将酶用于生产实践。在生产糖液的过程中，为了使酶能够被反复利用，可采用 技术。
(4)发酵阶级需要的菌种是 ，在产生酒精时要控制的必要条件是 。
【解析】 用植物秸秆生产 ( http: / / www.21cnjy.com )酒精是利用微生物进行发酵的过程。植物秸秆中的有机物主要是纤维素，需要纤维素酶才能将其水解成葡萄糖。若从土壤中分离产生这种酶的微生物，所用的培养基为选择培养基，利用的唯一碳源为纤维素。生产实践中反复利用酶的技术叫做固定化酶技术。酒精发酵所用的菌种是酵母菌，产生酒精需要无氧条件。
【答案】 (1)纤维素
(2)选择培养基 纤维素
(3)酶的活力(活性) 固定化酶(固定化细胞)
(4)酵母菌 无氧(密闭、密封)
12．(2013·连云港高二检测)某同学进行苹果汁制作实验，工艺如下图所示。
请回答：
(1)图中用KMnO4溶液浸泡苹果的目的 ( http: / / www.21cnjy.com )是 。黑曲霉提取液中含有的 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 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 。
(2)实验中，操作流程A和B的先 ( http: / / www.21cnjy.com )后次序为 。在苹果汁澄清过程中，应关闭的流速调节阀是 。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的 混合，如果出现 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 。
(3)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 使用。
【解析】 (1)KMnO4能消毒 ( http: / / www.21cnjy.com )，杀死苹果表面的微生物。黑曲霉提取液中含有果胶酶，能水解果胶。石英砂能将果胶吸附在表面，可用蒸馏水将未吸附的酶洗去。(2)实验中应先提取果胶酶，做成固定化酶，再制苹果汁。在苹果汁澄清过程中，应关闭阀1，防止从固定化柱流出的苹果汁混有黑曲霉提取液。果胶不溶于乙醇，可用于鉴定果胶。若果胶没有完全水解，可将流速调慢，延长反应时间，使反应更充分。(3)固定化酶可重复使用，降低了生产成本。
【答案】 (1)消毒 果胶酶 吸附 未被固定的酶等
(2)AB 阀1 乙醇 浑浊(沉淀) 慢
(3)重复
13．下面是制备固定化酵母细胞的实验，据此完成下列问题。
准备各种实验药品和器具→制备麦芽汁→活化酵母细胞→制备固定化细胞→用无菌水洗涤凝胶珠→发酵麦芽汁
(1)在自然状态下，微生 ( http: / / www.21cnjy.com )物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复 状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时 。
(2)影响实验成败的关键步骤是 。
(3)如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目 。
(4)观察形成凝胶珠的颜色和形 ( http: / / www.21cnjy.com )状，如果颜色过浅，说明 ；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明 。
(5)固定化细胞技术一般采用包 ( http: / / www.21cnjy.com )埋法固定化，原因是 。
【解析】 本题考查固定化细胞的原理 ( http: / / www.21cnjy.com )、方法及注意事项，同时考查酵母菌的有关知识。干酵母在无水状态时休眠，条件一旦适宜，其活性马上恢复。用包埋法固定酵母菌的关键是海藻酸钠溶液的配制。
【答案】 (1)正常的生活 体积会增大 ( http: / / www.21cnjy.com )(2)配制海藻酸钠溶液 (3)少 (4)固定化酵母细胞数目较少 海藻酸钠浓度偏高，制作失败 (5)细胞个体大，不易从包埋材料中漏出
影响酶活力的因素
1.温度：温度对酶活性的影响具有两重性。
(1)在一定范围内(低于最适温度)，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强。
(2)在一定范围内(高于最适温度)，随着温度的升高，酶活性逐渐降低直到活性全部丧失。如图1所示：
图1
2．pH：过酸或过碱都能使酶不可逆转地失活(变性)。酶促反应都有一个最适pH。如图2所示：
图2
3．酶的抑制剂：某些物质虽然不能 ( http: / / www.21cnjy.com )引起酶变性，但能使酶分子某些必需基团(主要是酶活性中心上的一些基团)发生变化，引起酶活性下降，甚至失活，致使酶反应速度降低。能引起这种抑制作用的物质称为酶的抑制剂。
4．底物浓度及用量、酶的浓度及用量也会影响酶的活性。在实际生产中，应在最适条件下，充分发挥酶的最大活性，以使酶得到充分应用，节约成本。
有关酶失活的两点注意
1．高温、强酸、强碱可以使酶失活，而低温只是降低酶活性，但酶不失活。因此图1曲线的左端不与横轴相交。
2．酶的失活只是酶的空间结构的改变，而氨基酸的种类、数量、排列顺序都不发生改变。
下图横轴均表示酶的反应条件，纵轴为酶促反应速率，能正确反映温度和pH与酶促反应速率关系的是
( )
A．甲和乙 B．乙和丙
C．甲和丙 D．都是甲
【解析】 酶活力受温度和pH的影响，在 ( http: / / www.21cnjy.com )一定温度或pH内，随温度或pH的升高而升高；当超过某一温度或pH后，随温度或pH升高而下降，即酶活力随温度或pH的变化为倒钟形。
【答案】 D
加酶洗衣粉和普通洗衣粉的比较
加酶洗衣粉 普通洗衣粉
成分 普通洗衣粉成分＋酶制剂 主要含有表面活性剂、三聚磷酸钠(水软化剂)、碱剂、漂白剂、荧光增白剂等
种类 ①单一加酶洗衣粉：加入一种酶制剂②复合加酶洗衣粉：加入多种酶制剂 ①根据含磷量分为无磷和含磷洗衣粉；②根据洗涤效果分为普通和浓缩洗衣粉
作用 将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易溶于水，使污染物与纤维分开 “亲油基”与油污“抱成一团”，相互融合，形成亲水的微小胶团，然后油污与洗涤剂一起被清水冲掉
环境影响 污染轻甚至无污染 容易导致水体发生富营养化，破坏水质，污染环境
相同点 表面活性剂产生泡沫，将油脂分子分散开，水软化剂可以分散污垢
1．加酶洗衣粉的主要作用原理已经不再是物理变化，起决定性作用的是酶的化学催化作用。
2．加酶洗衣粉对被洗衣物的质地有限制，如毛、丝等蛋白质纤维类织物就不能用加蛋白酶的洗衣粉洗涤。
(2012·盐城高二检测)普通洗衣粉与加酶洗衣粉的区别正确的是( )
A．普通洗衣粉中含有磷，会污染环境
B．表面活性剂只存在于普通洗衣粉中，会产生泡沫，可以将油脂分子分散开
C．水软化剂只存在于普通洗衣粉中，可以分散污垢
D．加酶洗衣粉是将酶直接添加到普通洗衣粉中
【解析】 普通洗衣粉中含有磷，含磷污水的 ( http: / / www.21cnjy.com )排放可能造成水体富营养化，导致水中微生物和藻类的大量繁殖，形成“水华”或“赤潮”，引起水体污染。加酶洗衣粉中含有酶制剂，可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，减少对环境的污染。不论是普通洗衣粉还是加酶洗衣粉都含有表面活性剂和水软化剂，这是两者的相同点。若将酶直接添加到洗衣粉中，酶易失活，故添加的酶需经处理(用特殊的化学物质将酶包裹，与其他成分隔离)。
【答案】 A
直接使用酶、固定化酶、固定化细胞催化的比较
直接使用酶 固定化酶 固定化细胞
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
优点 催化效率高、低耗能、低污染等 被固定的酶可重复使用 成本低，操作更容易
缺点 ①溶液中的酶不能回收利用，增加了生产成本②反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量 一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都是通过一系列的酶促反应才能得到的 固定后的细胞与反应物不容易接近，尤其是大分子物质，可能导致反应效率下降等
1．固定化细胞使用的都是活细胞，因而为了保证其生活的需要，应该为其提供一定的营养物质，而固定化酶不用。
2．固定化细胞由于固定的是完整的细胞，因而酶的环境较稳定，所以对酶的活性影响变小，酶的活性也就更稳定，因此比酶更能抵抗外界环境的变化。
下列有关固定化酶和固定化细胞的说法，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
【解析】 固定化酶固定的只是 ( http: / / www.21cnjy.com )一种酶，因此只能催化一种反应或一类反应。由于一种活细胞中有多种酶，因此固定化细胞固定的是一系列酶。两者都能被反复使用，酶的活性不会迅速下降。由于细胞较大，酶较小，因此固定化细胞常用包埋法，固定化酶常用物理吸附法。
【答案】 D
1．下列对果胶酶的作用的叙述中，错误的是( )
A．果胶酶是一种催化剂，可以改变反应速度
B．果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层
C．在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清
D．果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸
【解析】
选项 内容指向，联系分析 结论
A 酶是催化剂，能改变化学反应速度 正确
B 植物的细胞壁及胞间层的组成成分中有果胶，能被果胶酶分解 正确
C 果胶酶可用来分解不溶性的果胶，生成可溶性的半乳糖醛酸，使果汁澄清 正确
D 果胶酶的作用底物是果胶 错误
【答案】 D
2．(2013·伊犁高二期末)在“探究pH对酶活性的影响”的实验中，不正确的是( )
A．自变量是pH
B．控制不变的量有温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等
C．可以通过测定滤出的果汁的体积来判断果胶酶的最适pH
D．pH过低时，果胶酶活性变小，但是不会失活
【解析】 设计实验要遵循单一变量原则，严格控制无关变量。如果pH过低，可引起蛋白质结构改变，从而使果胶酶丧失活性。
【答案】 D
3．下表是某同学探究温度对果胶酶活性影响的实验结果。该结果不能说明( )
温度(℃) 10 20 30 40 50 60
果汁量(mL) 2 3 4 5 6 5
A.温度影响果胶酶的活性
B．40 ℃与60 ℃时酶的活性相等
C．50 ℃是该酶的最适温度
D．若温度从10 ℃升高到40 ℃，酶的活性将逐渐增强
【解析】 温度影响酶的活 ( http: / / www.21cnjy.com )性，果胶酶的最适温度在40～60 ℃之间，上表不能说明50 ℃就是最适温度。在低于最适温度时，随温度的升高，酶的活性增强；高于最适温度时，随温度的升高，酶的活性降低。温度对酶活性的影响曲线图是钟罩形的，故40 ℃与60 ℃时酶的催化效率相同。
【答案】 C
4．在探究不同种类加酶洗衣粉洗涤效果的实验中，关于控制无关变量的说法正确的是( )
①使用两种洗衣粉的量相同
②被洗涤的布料及污渍状态相同
③洗涤所用的水量及水温(一般为常温)应相同
④浸泡和洗涤的时间相同
⑤加入适量的复合加酶洗衣粉
A．①②③④ B．①②③⑤
C．②③④⑤ D．①③④⑤
【解析】 加酶洗衣粉分为单一加酶洗衣粉和 ( http: / / www.21cnjy.com )复合加酶洗衣粉，不同种类的加酶洗衣粉为自变量，其他条件如布料、污渍状态、洗衣粉用量、水量、水温、洗涤时间和方式等为无关变量，设计实验时应该严格控制无关变量。
【答案】 A
5．(2013·周口高二期末)在探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验时，往往采用同一型号的小容量自动洗衣机洗涤衣物，其原因是( )
A．便于更好地控制变量
B．洗涤时间短
C．洗涤时更省力
D．可洗涤的衣物多
【解析】 欲探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，则将温度作为单一变量，其他条件应该保持一致，如洗衣机的型号要相同，这样有利于控制变量。
【答案】 A
6．如图是围绕加酶洗衣粉洗涤效果进行的研究结果。下列有关叙述，不正确的是( )
A．本研究的自变量有温度和洗衣粉是否加酶
B．本研究的因变量可能是污渍残留量
C．两类洗衣粉的最佳使用温度都为t1
D．温度超过t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活
【解析】 本题考查探讨加酶洗衣粉的洗涤 ( http: / / www.21cnjy.com )效果。根据实验目的而人为改变的变量是自变量，随着自变量的变化而变化的变量是因变量。加入的洗衣粉不同，温度不同，都会造成洗涤效果的差异，故A正确。可用污渍的残留量来表示洗涤效果，故B正确。若纵坐标表示污渍残留量，则加酶洗衣粉的最适温度为t1，普通洗衣粉的最适温度为t2，故C错误。温度过高，酶的活性降低甚至失活，故D正确。
【答案】 C
7．(多选)图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述正确的是( )
图1 图2
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溶液是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
【解析】 本题主要考查固定化酵母细胞的 ( http: / / www.21cnjy.com )制备和应用相关知识及读图分析能力。刚溶化的海藻酸钠要冷却至室温，才能与活化的酵母菌混合制备混合液，以免高温使酵母菌失活；混合液加入CaCl2溶液进行固定化酵母细胞，CaCl2作用是使海藻酸钠形成凝胶珠；发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母菌充分接触，以利于发酵过程的顺利进行；制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤(去除残留的CaCl2)后再转移到图2装置中进行发酵。
【答案】 BCD
8．固定化酶的优点是( )
A．有利于提高酶活性
B．有利于产物的纯化
C．有利于提高反应速度
D．有利于酶发挥作用
【解析】 固定化酶制作目的是降低 ( http: / / www.21cnjy.com )生产成本。一是能够顺利地从发酵产物中把酶分离出来，二是使酶反复利用。从题目中看出，选项B是正确的。酶的固定化对酶的活性、酶作用的发挥、反应速度的提高，并没有多大作用。
【答案】 B
9．(2013·漯河高二检 ( http: / / www.21cnjy.com )测)如图A表示温度对果胶酶的影响，图B表示(一定量)果胶酶在催化苹果泥(足够量)水解为果汁时，温度对果汁累积量的影响(图中累积量表示在一段时间内生成果汁的总量)。
(1)在图A中，T0表示果胶酶催化反应的 温度。
(2)图A中在Ta和Tb两个温度下，果胶酶催化效率都很低，两者有什么区别？
(3)如果图A中纵坐标表示果汁产生速率，横坐标表示温度，请在图A中画出温度对果汁产生速率的影响曲线图(所绘制的曲线大体符合事实即可)。
(4)请依据图A，在图B中画出T0位置。
(5)在图B中，标上T0后，对图B的曲线加以分段描述并说明。
【解析】 (1)T0温度时酶的活性最高，所以T0为酶催化反应的最适温度。
(2)酶作为生物催化剂，有一个催化 ( http: / / www.21cnjy.com )作用最强的最适温度，高于或低于这个温度，酶的活性都下降，但本质不同。低温条件下酶催化效率较低，是由于酶的活性受到抑制，当恢复到最适温度时，酶的活性仍可恢复。但高温使部分酶变性失活，酶的整体催化效率降低，即使温度再恢复到最适温度，酶的活性也不能恢复。
(3)果汁的产生速率与果胶酶的催化速率成正比，故其变化的趋势与果胶酶活性变化趋势相同。
(4)T0代表酶的最适反应温度，此温度时酶活性最高，果汁累积量的增加速率最快，故在B图中找出增加速率最快的点即为T0。
(5)描述图B所示曲线时要结合图A所给的信息，注意果汁累积量与酶活性之间的关系。
【答案】 (1)最适 (2)Ta温度时温度低，酶活性较弱(酶空间结构未被破坏)，Tb温度时温度较高，酶活性降低(酶空间结构遭到破坏)。
(3)如图甲。(4)如图乙。
甲
乙
(5)Ta至T0段随温度升高 ( http: / / www.21cnjy.com )，酶的活性逐渐升高，果汁累积量增加；T0至Tb段随温度升高，酶的活性逐渐降低，但苹果泥仍在分解，果汁累积量增加；Tb至Tc段温度过高，酶失活，果汁累积量不再增加。
10．(2013·信阳高二测试)目前市 ( http: / / www.21cnjy.com )场上出售的洗衣粉有多种，如加蛋白酶洗衣粉、加复合酶洗衣粉、普通洗衣粉等。为了探究不同洗衣粉的洗涤效果，某同学按下表的顺序进行操作：
实验步骤 烧杯(1 000 mL)
一 二 三 四
1 注入自来水 500 mL 500 mL 500 mL 500 mL
2 放入含血迹的衣服 1件 1件 1件 1件
3 控制水温与时间 5 ℃100 min 5 ℃100 min 5 ℃100 min 5 ℃100 min
4 加入等量洗衣粉 0.5 g蛋白酶洗衣粉 0.5 g复合酶洗衣粉 0.5 g普通洗衣粉
5 用玻璃棒搅拌 5 min 5 min 5 min 5 min
6 观察洗涤效果
(1)该同学在实验设计中存在两个问题，请你分析后，找出问题，并提出改进措施。
①问题： 。
改进措施： 。
②问题： 。
改进措施： 。
(2)在上述4组实验中，你认为对照组是第 组烧杯。设置该组的目的是 。
(3)某同学想用丝绸作为实验材料，探究上述洗衣粉的洗涤效果，你认为他这样做是否合适？并说明理由： 。
【解析】 本题考查实验设计与分析能力。如果 ( http: / / www.21cnjy.com )探究不同洗衣粉的洗涤效果，必须在最适温度条件下进行实验，还要考虑对照原则和等量原则。实验中第四组烧杯为空白对照，可以排除干扰，使实验结果更加准确。丝绸中含有蛋白质，可能被洗衣粉中的蛋白酶水解，因为丝绸不能作为实验材料。
【答案】 (1)①含血迹衣服 选用有相同血迹、同样质地与大小的白布
②水温(5 ℃) 选择适合酶发挥催化作用的温度(适宜温度)
(2)四 判断洗涤结果是由单一变量(不同洗衣粉)造成的，不是由其他因素造成的
(3)不合适，因为洗衣粉中的蛋白酶能水解丝绸中的蛋白质
11．根据下列材料回答问题。
材料一 果胶是植物细胞壁 ( http: / / www.21cnjy.com )和细胞间质的重要成分。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁和细胞间质。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和