课件50张PPT。第三章 酶的应用技术实践第一节 酶的制备和应用一二三四五一二三四五一二三四五一二三四五一二三四五一二三四五探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四探究点一探究点二探究点三探究点四1 2 3 4 5 61 2 3 4 5 61 2 3 4 5 61 2 3 4 5 61 2 3 4 5 61 2 3 4 5 61 2 3 4 5 61 2 3 4 5 6第三章 酶的应用技术实践
第一节 酶的制备和应用
1.下列能表示酶活力高低的是( )
A.单位时间、单位体积内反应物的总量
B.一段时间后生成物的总量
C.一段时间后,一定体积中消耗的反应物的量
D.单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量
解析:酶活力的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表示,酶反应的速度通常用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量表示。
答案:D
2.从下列哪种材料中可获得较多的活力较强的果胶酶?( )
A.水稻种子
B.未熟的苹果
C.成熟的苹果
D.煮熟的梨
解析:苹果成熟过程中,果胶酶增多,果胶酶分解果胶,从而使果肉疏松。
答案:C
3.某同学为了验证果胶酶的作用,设计了如下实验:①取两个100 mL的洁净烧杯,编号为1号、2号;②向两个烧杯中分别加入20 mL苹果泥,向1号烧杯内加入2 mL蒸馏水,向2号烧杯内加入2 mL果胶酶;③把这两个烧杯放在水浴中保温,并用玻璃棒搅拌。下面分析中正确的是( )
A.1号烧杯为实验组,2号烧杯果汁变澄清
B.2号烧杯为实验组,1号烧杯果汁变澄清
C.1号烧杯为对照组,2号烧杯果汁变澄清
D.2号烧杯为对照组,1号烧杯果汁变澄清
解析:由于该实验研究的是果胶酶的作用,所以加入果胶酶的烧杯为实验组,加入蒸馏水的烧杯为对照组;果胶酶能够把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,使浑浊的溶液变澄清。
答案:C
4.下列哪种条件不能从植物材料中提取果胶酶?( )
A.低温
B.偏酸性
C.偏碱性
D. NaCl作激活剂
解析:应在低温、偏酸性、NaCl作激活剂的条件下提取果胶酶。偏碱性条件下果胶酶活力会降低。
答案:C
5.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.在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清
C.果胶酶能将果胶分解成不溶于水的小分子物质
D.果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层
解析:果胶酶是一种催化剂,可以改变反应速度,在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清,果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层,果胶酶将果胶分解成溶于水的小分子物质而使果汁变得澄清。
答案:C
6.关于探究果胶酶最适用量的实验,叙述错误的是( )
A.配制不同浓度的果胶酶溶液,并在各组中加入等量的该溶液
B.调节pH,使各组中的pH相同而且处于适宜状态
C.用玻璃棒搅拌加酶的苹果匀浆滤液,搅拌时间可以不同
D.在相同且适宜的温度条件下进行实验
解析:探究果胶酶最适用量的实验是一个对照实验,必须遵循单一变量原则和等量原则,唯一的变量是果胶酶的用量,其余无关变量如pH、温度、搅拌时间、反应时间都应相同。
答案:C
7.关于加酶洗衣粉的叙述,正确的是( )
A.加酶洗衣粉是指仅加入蛋白酶的洗衣粉
B.加酶洗衣粉里的酶制剂对人体有毒害作用
C.加酶洗衣粉里的酶制剂会污染环境
D.加酶洗衣粉是含有酶制剂的洗衣粉
解析:加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。目前,常用的酶制剂有四类:蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶。这些酶制剂不仅可以有效地清除衣物上的污渍,而且对人体没有毒害作用,除此之外这些酶制剂及其分解产物能够被微生物分解,不会污染环境。
答案:D
8.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.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:对照实验应使用加酶洗衣粉和普通洗衣粉。
答案:A
9.(2014·江苏高考)下列关于加酶洗衣粉的叙述,正确的是( )
A.高温易使酶失活,因此冷水洗涤去污效果应该比温水好
B.洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用
C.在pH低于7.0的自来水中,碱性蛋白酶依然能起作用
D.洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用
解析:酶的活性受温度影响,温水比冷水效果要好,故A项错误;表面活性剂可以使蛋白质变性从而抑制酶的作用,B项错误;酶的活性受pH影响,在pH低于7.0时,碱性酶活性低,却依然能起到催化作用,故C项正确;洗衣粉中的酶,应是通过催化衣物上的不溶于水的大分子物质水解成为溶于水的小分子物质,而发挥作用,故D项错误。
答案:C
10.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”的活动。下列说法不正确的是( )
A.该实验的原理是酶的特异性
B.自变量是不同种类的加酶洗衣粉
C.水质、水量、pH均可看做无关变量
D.洗涤过程中水温只要保持相同即可
解析:水温不但要相同,还需温度适宜。
答案:D
11.下图是研究人员对黑曲霉A1果胶酶性质的研究结果,据图分析温度、pH和Ca2+浓度等与酶活力的关系。
(1)从上图可以看出,对酶活力影响最小的是 。?
(2)这三个图的共同点说明 。?
(3)若探究温度对黑曲霉A1果胶酶活力的影响,则在该实验中,实验组和对照组的pH及Ca2+浓度是否需要进行调节? 。若需要调节,则pH及Ca2+浓度分别调节到 和 。其原因是 。?
解析:(1)图中曲线变动趋势表明,Ca2+对酶活力影响最小。
(2)三种曲线变动趋势均显示在最适条件下酶活力最高。
(3)欲探究温度对酶活性的影响,应遵循单一变量原则,将pH、Ca2+等设为无关变量,且保持最适值。
答案:(1)Ca2+浓度
(2)在最适条件下,酶的活力最高
(3)需要 4 1 遵循单一变量原则,无关变量相同且适宜
12.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。请你回答以下有关果胶酶和果汁生产的问题。
(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“探究果胶酶催化果胶水解最适宜的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、编组”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请问哪一种方法更为科学? ,并说明理由: ?
?
。?
②实验操作中要用玻璃棒不时搅拌,其目的是 ,以减少实验误差。?
③如果用曲线图的方式记录实验结果,在现有的条件下,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,在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图: 。若实验所获得的最适pH=m,请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置。?
解析:果胶酶可以提高果汁的出汁率和澄清度。方法二是将试管中的果胶酶溶液和烧杯中苹果泥的pH分别调至4、5、6……10,再把pH相等的两溶液相混合,这样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。若先将果胶酶与苹果泥混合再调至不同pH,在调pH之前果胶酶已开始催化果胶分解,造成误差。实验操作中要用玻璃棒不时搅拌的目的是使酶和反应物(果胶)充分地接触,以减小实验误差。实验中的坐标图,横坐标表示pH,纵坐标表示果汁体积最合适。在一定范围内,随pH增大,酶的活力增强,生产的果汁多,体积增大;超过最适pH,随pH增大,酶的活力减弱,生产的果汁少,体积减小。
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使酶和反应物(果胶)充分地接触
③果汁体积 甲 如下图所示
甲
13.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。
步骤
烧杯(1 000mL)
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
1.注入自来水
500 mL
500 mL
500 mL
500 mL
2.放入含油渍的衣服
一件
一件
一件
一件
3.控制不同水温
10 ℃水
浴10 min
30 ℃水
浴10 min
50 ℃水
浴10 min
70 ℃水
浴10 min
4.加入等量加酶洗衣粉
0.5 g
0.5 g
0.5 g
0.5 g
5.用玻璃棒搅拌
5 min
5 min
5 min
5 min
6.观察现象
(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,并提出改进措施。?
。?
(3)步骤3和步骤4顺序能否调换?并说明理由。
。?
(4)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号烧杯加入的自来水、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:结合已有生活经验可知,影响加酶洗衣粉的因素有水温,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。该实验中水温是自变量,而其他对象应在实验中保持不变,这是为了避免因水量、水质、洗衣粉的量、衣物的质料和大小及浸泡时间和洗涤时间不同给实验结果带来误差。选择什么样的水温进行实验最符合实际情况呢?实验者应根据当地一年中的实际气温变化来确定水温,这是确定实验变量的基本原则。通常情况下,冬季、春季、秋季、夏季的水温分别选取5 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃,因为这四个水温比较符合实际情况,对现实也有指导意义。在设置不同温度前衣服与洗衣粉不能接触,否则会先发生反应。
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4滴同种的植物油,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
课件30张PPT。第二节 固定化酶的制备和应用一二三四一二三四一二三四一二三四一二三四一二三四探究点一探究点二探究点三探究点一探究点二探究点三探究点一探究点二探究点三探究点一探究点二探究点三探究点一探究点二探究点三探究点一探究点二探究点三探究点一探究点二探究点三探究点一探究点二探究点三探究点一探究点二探究点三探究点一探究点二探究点三探究点一探究点二探究点三探究点一探究点二探究点三探究点一探究点二探究点三探究点一探究点二探究点三探究点一探究点二探究点三探究点一探究点二探究点三探究点一探究点二探究点三1 2 3 4 51 2 3 4 51 2 3 4 51 2 3 4 51 2 3 4 5第二节 固定化酶的制备和应用
1.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.酶与反应物混合,产品难以提纯
B.酶在生物化学反应中往往难以回收
C.酶遇强酸、强碱、高温等条件易失活
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
2.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
解析:固定化酶是利用物理学或化学方法将酶固定在一定空间内的技术,其优点是酶被固定在一定装置内可重复利用,其缺点是无法同时完成一系列酶促反应。在固定过程中,固定的是酶而不是反应物,因此A、B、C三项均错误。
答案:D
3.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特异性特点
解析:固定化酶不能催化一系列的酶促反应,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特异性的特点,即C、D项错误,只有B项正确。
答案:B
4.高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构酶,它能将葡萄糖转化成果糖,而不能转化成其他物质。这是根据酶的( )
A.特异性 B.多样性
C.高效性 D.催化需要适宜的温度
解析:葡萄糖异构酶将葡萄糖转化成果糖,其他酶不具有此作用,体现了酶的特异性。
答案:A
5.下列有关固定化技术的叙述,正确的是( )
A.固定化酶只是在细胞内才能发挥作用
B.固定化酶能提高酶的利用率
C.酶的固定是酶分离纯化的常用方法
D.固定化酶的固定化方式就是吸附在固体表面上
解析:制成固定化酶的步骤是:酶的生产、提取、酶的分离纯化、酶的固定化,制成固定化酶的方法有吸附在固体表面,有将酶相互连接起来,将酶包埋在细微的网格里等;这样的固定化酶能重复利用,从而提高了酶的利用率;而酶在条件适宜时,既可在细胞内起作用,也能在细胞外起作用,制成的固定化酶,主要在细胞外发挥作用。
答案:B
6.研究认为,用固定化酶技术处理污染物是很有前途的,如将大肠杆菌得到的三酯磷酸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.酸碱度
C.水分 D.营养
解析:二者的正常活动都需要一定的条件,如温度、酸碱度、水分等,但是酶本身是一种大分子物质,不需要营养,而细胞的生活离不开营养物质。
答案:D
7.在包埋法固定细胞时,下列哪一项不是常用的载体?( )
A.明胶 B.琼脂
C.海藻酸钠凝胶 D.纤维素
解析:纤维素不能用于细胞的包埋。
答案:D
8.如果反应物是大分子物质,采用哪种方法催化受限制?( )
A.直接使用酶
B.使用化学方法结合的酶
C.使用固定化细胞
D.使用物理吸附法固定的酶
解析:固定化细胞被包埋在载体内部,大分子物质不易通过载体和固定细胞的细胞膜,小分子物质易于通过。
答案:C
9.固定化脂肪酶的方法一般是:将酶液和一定浓度的海藻酸钠溶液混合后,用注射器滴到一定浓度的硼酸—氯化钙溶液中,25 ℃静置固定化2 h,过滤、洗涤,再加入到戊二醛溶液中,25 ℃化学结合2 h,过滤、洗涤、干燥后就可得到颗粒状固定化脂肪酶。某兴趣小组对固定化酶的性质和其最佳固定化条件进行了探究,如图显示的是部分研究结果(注:纵坐标为酶活力包括酶活性和酶的数量,a为游离酶,b为固定化脂肪酶),下列分析中正确的是( )
A.在温度或pH变化时,与游离酶相比,固定化酶具有的缺点是稳定性较低
B.这种固定化脂肪酶使用的方法是物理吸附法、包埋法和化学结合法三种方法的结合
C.氯化钙的量太少时,酶活力较低的原因可能是包埋不完全,包埋在内部的部分酶会流失
D.海藻酸钠浓度较高时,酶活力较低的原因可能是形成的凝胶孔径较大,影响酶与底物的结合
解析:在温度或pH变化时,与游离酶相比,固定化酶的优点是稳定性比较高;此酶采用了包埋法和交联法两种方法相结合,并未用物理吸附法;氯化钙的作用是使凝胶珠稳固聚沉,如果含量太少,可能会使部分酶流失;海藻酸钠浓度较高时,形成的凝胶孔径比较小。
答案:C
10.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 状态下,微生物处于休眠状态。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)海藻酸钠溶化过程的注意事项是 。?
(4)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 。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,说明 。?
解析:(1)酵母细胞在缺水的状态下休眠,活化是加入水使酵母菌恢复到生活状态,酵母细胞活化后体积会增大。
(2)实验的关键是配制海藻酸钠溶液,得到凝胶珠。
(3)海藻酸钠溶化过程要小火加热(小火间断加热)不断搅拌,使海藻酸钠完全溶化,又不会焦糊。
(4)海藻酸钠浓度过低,包埋的酵母菌就过少、海藻酸钠浓度过高,不易与酵母菌混合均匀。
答案:(1)缺水 正常(生活) 体积会增大(增多)
(2)配制海藻酸钠溶液
(3)小火加热(小火间断加热)不断搅拌
(4)较少 (海藻酸钠浓度偏高)制作失败
