学业达标测评(九)
一、选择题
1．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；酶的热稳定性一般都不强。故D正确。
【答案】 D
2．用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液时发现无酒精产生，原因不可能是
( )
A．实验瓶盖了塞子
B．瓶内氧气充足，进行了有氧呼吸
C．固定化酵母细胞内可能没有酵母细胞
D．所谓的葡萄糖液可能是其他物质
【解析】 利用酵母菌进行发酵无酒精产生，因此，可以认为是酵母菌没有进行无氧呼吸，既可能是氧气充足，也可能是缺少原料，但不可能是瓶口被密封了，如果密封，酵母菌会利用葡萄糖生成酒精。
【答案】 A
3．下列关于木瓜蛋白酶的固定实验，说法错误的是( )
A．把尼龙布放入木瓜蛋白酶溶液前要把尼龙布上的戊二醛吸干
B．尼龙布首先要用18.6%的CaCl2溶液和甲醇溶液处理至发黏
C．从木瓜酶液中取出尼龙布即得到尼龙固定酶
D．检验酶活性前需把固定化酶取出
【解析】 尼龙布取出后应先用物质的量浓度为0.5
mol/L的NaCl溶液冲洗多余的蛋白酶。
【答案】 C
4．固定化细胞常用包埋法固定化，原因是( )
A．包埋法固定化操作最简便
B．包埋法对酶活性的影响最小
C．包埋法固定化具有普遍性
D．细胞体积大，难以被吸附或结合
【解析】 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，而个小的酶容易被从包埋材料中漏出。
【答案】 D
5．为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果，在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗，是目前重要的生产手段(工艺流程见下图)。下列叙述中错误的是( )
A．纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似
B．在上述工艺中，为重复使用纤维素酶，可选用适当的包埋剂固定化酶
C．在上述工艺中，通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅
D．纤维素酶能催化水解分解纤维素
【解析】 纤维素酶在仿旧中的作用机理是适当分解布料中的纤维素成分，洗衣粉中添加纤维素酶的作用机理是适当分解布料中的纤维素成分使织物膨松，有利于去污，两者作用机理相似，A选项正确；酶分子较小，容易从包埋材料中漏出，一般采用化学结合法或物理吸附法固定化酶，B选项错误；调节温度、酸碱度可控制纤维素酶的活性，控制处理时间可影响水解程度，进而控制仿旧颜色的深浅，C选项正确；纤维素酶能催化水解分解纤维素，D选项正确。
【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，如将从大肠杆菌中得到的三磷酸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．酸碱度
C．水分
D．营养
【解析】 固定化酶不是微生物，不需要新陈代谢，因此不需要适宜的营养。
【答案】 D
7．下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是( )
A．可用包埋法制备固定化酵母细胞
B．反应产物对固定化酶的活性没有影响
C．葡萄糖异构酶固定前后专一性不同
D．固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应
【解析】 解答本题时要注意区分固定化酶与固定化细胞在固定的方法、催化的反应等方面的不同。体积大的细胞难以被吸附或结合，固定化细胞多采用包埋法，A项正确；反应产物积累会影响酶的活性，B项错误；葡萄糖异构酶在固定前后都是催化葡萄糖转化成果糖，故专一性相同，C项错误；固定化细胞固定的是一系列的酶，可以催化一系列的反应，但不是催化各种反应底物的反应，D项错误。
【答案】 A
8．用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液时，为了能产生酒精，下列措施错误的是( )
A．向瓶内泵入氧气
B．应将装置放于适宜的条件下进行
C．瓶内应富含葡萄糖等底物
D．将瓶口密封，效果更好
【解析】 酵母菌发酵产生酒精，应在无氧条件下，因此向瓶内泵入氧气是错误的。
【答案】 A
二、非选择题
9．某大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作为交联剂(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。下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：
(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________的海藻酸钠溶液包埋效果最好，当海藻酸钠溶液浓度较低时，酶活力较低，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。
【解析】 由甲图可知，固定化酯酶在较高温度下仍然具有较高的活性。乙和丙均较为简单，但对学生读图识图的能力有一定的要求。
【答案】 (1)固定化酯酶比游离酯酶对温度变化适应性更强且应用范围较广
(2)3%左右 海藻酸钠溶液浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，导致数量不足
(3)3第三章
酶的制备及活力测
第三节
加酶洗衣粉的洗涤条件
1．下列关于加酶洗衣粉的说法错误的是（ ）
A．洗衣粉中的酶是人工合成的无机催化剂
B．洗衣粉中的酶是生物工程的产物
C．加酶洗衣粉有保质期，时间长了，酶活性会降低或丧失
D．加酶洗衣粉中磷的含量比普通洗衣粉低
2．加酶洗衣粉中的“酶”有多种，对于各种污渍要考虑其不同情况选用不同的加酶洗衣粉，主要原因是（ ）
A．酶具有多样性
B．酶具有高效性
C．酶具有专一性
D．酶易受环境影响
3．选择不同种类的加酶洗衣粉时，应注意（ ）
A．针对衣物上的污渍选择洗衣粉
B．注意衣物的面料成分
C．水温要适宜
D．以上都应注意
4．加酶洗衣粉中含有蛋白酶，不含有肽酶的原因是（ ）
A．肽酶制备成本太高
B．肽酶会影响蛋白酶活性
C．衣物上的大分子蛋白质变为多肽后已很容易脱落
D．蛋白酶把蛋白质全部水解成可溶性氨基酸
5．蛋白酶能分解其他蛋白质类的酶，但洗衣粉中，蛋白酶并没有将其他几种酶分解掉，以下解释正确的是（ ）
A．蛋白酶处于抑制状态
B．其他几类酶不是蛋白质类
C．蛋白酶具有识别作用，不分解作为酶作用的蛋白质
D．缺少水环境或各种酶在添加前已作了保护性修饰
6．在研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，其主要原因是（ ）
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
7．实验探究设计的原则是（ ）
A．根据实际，控制单一变量
B．设置对照实验
C．实验用品等量原则
D．以上三者
8．某同学探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，选择10
℃、20
℃、30
℃、40
℃、50
℃、60
℃和70
℃的温度梯度，在其他条件都一致的情况下，发现40
℃时的洗涤效果最好，由此可以得出（ ）
A．40
℃为该酶的最适温度
B．40
℃不是该酶的最适温度
C．40
℃酶活性最高
D．不能确定该酶的最适温度
9．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专一性
B．自变量是不同种类的加酶洗衣粉
C．水质、水量、pH均可看作无关变量
D．洗涤过程中水温只要保持相同即可
10．下列关于加酶洗衣粉的说法，不正确的是（ ）
A．加酶洗衣粉的洗涤效果总比普通洗衣粉的洗涤效果好
B．加酶洗衣粉洗涤效果的好坏受很多因素的影响
C．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
D．加酶洗衣粉相对普通洗衣粉更有利于环保
11．某同学探究加酶洗衣粉的使用量对洗涤效果的影响，有关叙述不正确的是（ ）
A．选择相同面积的棉布4块，各滴加两滴血渍
B．取烧杯各注入500
mL蒸馏水，分别加入0.5
g、1.0
g、1.5
g、2.0
g蛋白酶洗衣粉
C．将棉布分别放入4只烧杯中，20
℃恒温，用玻璃棒充分搅拌
D．观察并记录棉布的洗涤效果
12．下图是围绕加酶洗衣粉洗涤结果进行的研究结果。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
13．某工厂生产了一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有如下说明。
成分：含碱性蛋白酶等。
用法：洗涤前先将衣服浸于溶有洗衣粉的水内数小时。使用温水效果最佳。
注意：切勿用于丝质及羊毛衣料。用后彻底清洗双手。请回答下列问题。
（1）质检局针对该洗衣粉设计了如下装置进行实验。
该实验的目的是__________________________________________________________。
（2）一学生为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，参考上述（1）的实验材料及方法进行了如下实验，并把结果用图A、B表示。
①由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适温度约为________。
在0
℃和75
℃时，酶的催化效率基本都降为零，但温度再度回到45
℃，后者的催化作用已不能恢复，这是因为______________________________________________。
_______________________________________________________________________。
该同学在实验过程中可通过观察___________________________________________
__________________现象判断酶的催化效率。
（3）该加酶洗衣粉的去污原理是______________________________________________。
（4）大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生态环境保护，这是因为________________________________________________________________________。
14．为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，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、乙组洗涤效果的差异，说明酶具有________。
（3）如果甲、乙和丙3组均在水温为80
℃时洗涤同一种污渍，请比较这3组洗涤效果之间有无差异并说明理由。______________________________。
15．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题。
（1）由下图推知，该实验的目的是________________________________________。50
℃时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量约是________%。
（2）下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的实验记录，请据表回答问题。
脸盆编号
洗涤物（等量）
洗涤温度
洗衣粉（等量）
水量
洗净褪色所需时间
1
油污布
45
℃
加酶
2
L
4
min
2
油污布
45
℃
普通
2
L
7
min
3
油污布
5
℃
加酶
2
L
9
min
4
油污布
5
℃
普通
2
L
8
min
①该实验设计体现了____________原则。
②若1号实验组洗净油污布所需时间接近7min，最可能的原因是________。
（3）下列衣料不适宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤的有________。
①棉纺品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品
（4）根据以上实验结果，请写出两项提高加酶洗衣粉洗涤效果的措施：__________
__________________________________________________。
参考答案
1．解析：洗衣粉中的酶是生物工程的产物，是微生物合成的一类蛋白质，所以加酶洗衣粉有一定的保质期，时间长了，酶的活性会降低或丧失，影响洗涤效果。加酶洗衣粉降低了表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，比普通洗衣粉中磷的含量低。
答案：A
2．解析：生活中各种污渍的主要成分有很大差别，如油渍主要是脂质，血渍主要为蛋白质，从酶的专一性出发，选择洗衣粉时应有所区别。
答案：C
3．解析：选择不同种类的加酶洗衣粉时，应注意根据酶的专一性，来选择洗衣粉；并应注意面料成分，适宜的水温等。
答案：D
4．解析：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，已经很容易从衣物上脱落了，无需再加肽酶。
答案：C
5．解析：加酶洗衣粉中的酶经过了特殊的化学物质的包裹，使之与其他成分隔离。这些酶在遇水后，包裹层分解，酶才能发挥作用。
答案：D
6．解析：同一型号的小容量洗衣机洗涤的力度相同，能更好地控制变量。
答案：A
7．解析：单一变量原则、对照原则、等量原则是实验设计的基本原则，实验设计也要根据实际情况。
答案：D
8．解析：探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，选择了10
℃、20
℃、30
℃、40
℃、50
℃、60
℃和70
℃的温度梯度，10
℃的温度梯度太大了，所以不能确定该酶的最适温度，还应再围绕4
℃设置更小梯度的实验，进一步确定该酶的最适温度。
答案：D
9．解析：水温不但要相同，还得是适宜的温度。
答案：D
10．解析：加酶洗衣粉与普通洗衣粉相比，虽然表面活性剂和三聚磷酸钠的含量较少，但因为添加了一定量的酶制剂，在酶的作用下，污渍中的一些生物大分子被分解为可溶性的小分子，使污迹容易从衣物上脱落，加酶洗衣粉的洗涤效果加强。但是，由于酶具有专一性，只有洗衣粉中的酶与污渍相对应时，其优势才能发挥出来；如果不对应，加酶洗衣粉的洗涤效果可能不如普通洗衣粉。
答案：A
11．解析：该实验虽然保持了单一变量，温度都是20
℃恒温，但该温度不是蛋白酶洗衣粉的最适温度。
答案：C
12．解析：根据实验目的而人为改变的量是自变量，随着自变量的变化而变化的量是因变量，A、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，C错误；温度过高，酶的活性会降低甚至失活，D正确。
答案：C
13．解析：（1）质检局的职责是对产品的质量进行把关，根据图示可以判断进行实验的目的是检验洗衣粉中是否含有蛋白酶；（2）由图中曲线可以得知，该加酶洗衣粉的最适温度为45
℃，酶在高温下其结构会被破坏，导致其活性丧失。（3）加酶洗衣粉中的酶能把污物中的大分子水解为小分子而易于洗涤。（4）普通洗衣粉含磷，会造成水体富营养化，而加酶洗衣粉不含磷。
答案：（1）检查该洗衣粉是否含蛋白酶 （2）①45℃ ②酶的活性已丧失 ③胶片上的蛋白膜消失时间的长短
（3）用蛋白酶分解衣服上的蛋白质污垢，使其中所含的蛋白质变为易分解的小分子物质而被洗去 （4）酶本身无毒，含量少，又能被微生物分解，不会引起水体富营养化，对环境无污染
14．解析：（1）适当提高温度能提高酶的活性，也能提高普通洗衣粉的去污能力，根据表中信息可知，甲组洗衣粉中加入了蛋白酶，乙组加入了蛋白酶和脂肪酶。（2）由于酶具有专一性，所以加入不同酶的洗衣粉，对不同污渍的去除能力不同。（3）水温达到80
℃后，酶已变性失活，因此，三者几乎没有差别。
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
（3）没有差异，因为高温使酶失活
15．解析：（1）由题图可知，实验中存在两个变量：温度与碱性蛋白酶含量，即实验探究的是温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响。在50
℃时，洗衣粉的去污力在碱性蛋白酶含量为0.6%时达到最大。（2）由题表可知，1号与2号对照、3号与4号对照，都只有是否加酶一个变量，1号与3号对照、2号与4号对照则都只有温度一个变量，因此该实验设计体现了对照原则和单一变量原则。若1号实验组洗净油污布所需时间接近7
min，最可能的原因是酶已经失活。（3）蛋白酶可分解蛋白质，故毛织品、蚕丝织品等以蛋白质为主要成分的衣
料不能用含蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤。（4）用温水浸泡（提高酶的活性）、延长浸泡时间（增加酶的催化时间）、增加酶的用量等都可以提高加酶洗衣粉的洗涤效果。
答案：（1）探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响 0.6
（2）对照、单一变量 酶失活
（3）②④
（4）用温水浸泡；延长浸泡时间；增加洗衣粉的用量等（写出两项即可）学业达标测评(七)
一、选择题
1．下列关于果胶及果胶酶的叙述中，正确的是( )
A．果胶酶不溶于水
B．果胶不溶于水
C．加热使果胶变性失活
D．加热使果胶酶活性增强
【解析】 果胶不溶于水，因此，果汁中常有沉淀产生。温度影响酶的活性，在低于最适温度时，随温度的升高，酶的活性增强，但高温使酶变性失活，而果胶不存在变性失活。
【答案】 B
2．关于果胶酶的叙述中错误的是( )
A．组成植物细胞壁的主要成分是果胶和纤维素
B．在果实的成熟过程中果胶酶的生成增多
C．果胶酶在食品工业中有广泛的用途，在其他方面则无用处，体现了酶的专一性
D．果胶酶与纤维素酶配合使用，可分解植物细胞壁中的果胶和纤维素
【解析】 果胶酶的作用是分解细胞壁中的果胶，可以使果汁产量增加，透明度提高，在提高葡萄酒质量等方面作用很大。也常与纤维素酶等共同使用，有提高饲料营养和降低饲料黏度，促进饲料在动物消化道内消化等作用。
【答案】 C
3．李明同学自制芒果汁，发现量少，而且浑浊不透明。可以采用什么方式增加产果汁的量而且使其清澈透明( )
A．静置沉淀
B．离心
C．加果胶酶
D．换芒果品种
【解析】 芒果汁不透明是因为有果胶，果胶的存在，同时也使得产量减少。因此加适量的果胶酶可以解决以上问题。
【答案】 C
4．某同学在探究果胶酶的最适温度时，将得到的实验数据转换成曲线图(如图)。关于该曲线图，以下说法错误的是( )
A．该同学的实验数据中有错误
B．该同学设置的温度梯度不合理
C．从该曲线中判断不出果胶酶的最适温度
D．从曲线中可判断出果胶酶的最适温度为40
℃
【解析】 由曲线可知，实验数据应该出现错误，因为酶的活力随温度的变化应是先增加后减少；另外温度梯度为间隔5
℃太大；从曲线中无法判断果胶酶的最适温度。
【答案】 D
5．pH对果胶酶活性影响的实验中，不正确的是( )
A．自变量是不同的pH梯度
B．控制不变的量有温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等
C．可通过测定滤出的果汁体积来判断果胶酶最适pH
D．pH过低时，果胶酶活性变小，但不失活
【解析】 在设计pH对果胶酶活性影响的实验时，自变量为不同的pH梯度，无关变量(应控制不变)有温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等。pH过低或过高时都会使果胶酶(蛋白质)变性失活。
【答案】 D
6．如图曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系
，此曲线不能说明的是
( )
A．在B点之前，果胶酶的活性和温度成正相关；之后，成反相关
B．当温度达到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，果胶酶的活性很低，当温度降低时，酶的活性可以恢复上升
【解析】 从图中可以看出随着温度的不断升高，果胶酶的活性在上升，等达到B点时，酶的活性达到最高；随后，随着温度的继续上升，酶的活性迅速下降。但是A点和C点相比，虽然酶的活性都很低，但是A点是低温条件，对酶的分子结构无影响，所以，随着温度的上升，其活性也会不断上升；而C点是高温条件，当温度过高时，会破坏酶的分子结构，使酶的活性发生不可逆的变化。
【答案】 D
7．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的苹果泥，向1号烧杯内加入2
mL的蒸馏水，向2号烧杯内加入2
mL的果胶酶。
(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】 由于该实验是研究果胶酶的作用，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
8．如图是果胶酶在不同温度条件下的酶活力变化曲线，下列有关叙述错误的是( )
A．由0
℃～100
℃时，随温度升高果胶酶的活力先升后降
B．由100
℃～0
℃变化时，果胶酶的活力先降后升
C．果胶酶的最适温度为35
℃
D．甲、乙两曲线后半段无变化的是乙
【解析】 100
℃时果胶酶变性失活，温度降低时酶的活力也不能恢复。
【答案】 B
二、非选择题
9．下列A、B、C图依次表示果胶酶浓度一定时，果胶酶的反应速度与反应物浓度、温度、
pH之间的关系，据图完成下列问题：
(1)图A中，反应物达到某一浓度时反应速度不再上升的原因是
______________________________________________________________
______________________________________________________________。
(2)图B中，b点对应的温度称________________。如果你根据实验数据转换成的曲线图无法判断果胶酶的最适温度，你将如何改进？
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________。
(3)图B中，曲线ab段表明______________，bc段表明
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________。
(4)将装有果胶酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12
℃和90
℃水浴锅中，20分钟后取出转入40
℃的水浴锅保温，两试管内的反应是：甲______，乙________。
(5)图C表示了果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时，果胶酶催化反应的速度随pH变化的曲线，实验时可根据__________来判定果胶酶的最适pH。
【解析】 本题考查了在酶数量不变的情况下，影响酶活性的外界因素，即反应物浓度、温度和pH是如何影响反应速度的。温度、pH影响反应速度的曲线是“钟”形曲线，反应物浓度达到一定值时，因酶数量限制而导致速度不再增加。
【答案】 (1)受反应过程中酶浓度的限制
(2)酶反应的最适温度 应根据适宜的温度范围，尝试间隔近的温度梯度重新实验
(3)果胶酶的活性随温度升高而升高 果胶酶的活性随温度继续升高而下降
(4)反应速度加快 无催化反应
(5)果汁的量学业达标测评(八)
一、选择题
1．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】 酶具有最适温度，温度升高或降低都会降低酶活性，所以冷水洗涤去污效果一般没有温水好；洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶的活性有一定的抑制作用；酶都有最适pH，低于或高于最适pH，酶活性降低，但仍能发挥催化作用；洗衣粉中的酶是用于除去衣物上的相应污垢，而不是分解溶于水中的污渍。
【答案】 C
2．选择不同种类的加酶洗衣粉时，应注意( )
A．针对衣物上的污渍选择洗衣粉
B．注意衣物的面料成分
C．水温要适宜
D．以上都是
【解析】 选择加酶洗衣粉时，应注意所加酶的种类，因为不同的酶分解的底物不同，最适温度也不同。
【答案】 D
3．关于加酶洗衣粉的叙述中，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】 本题是对加酶洗衣粉基础知识的考查。加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂，如碱性蛋白酶制剂和碱性脂肪酶制剂等。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，并且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
4．生物体内的酶很容易降解、失活。洗衣粉中的酶却能长时间保持活性的原因是( )
A．生物体内的酶活性受温度影响，洗衣粉中酶不受温度影响
B．生物体内的酶是蛋白质，洗衣粉中的酶是RNA
C．生物体内的酶是蛋白质，洗衣粉中的酶是无机物
D．以上全部不正确
【解析】 洗衣粉中的酶的催化作用受温度影响，因此用加酶洗衣粉洗涤衣物时，水温要适宜；不论是生物体内的酶还是洗衣粉中的酶，都属于有机物，都是生物催化剂。
【答案】 D
5．下列说法不正确的是( )
A．加酶洗衣粉中的酶能够长时间保持活性
B．加酶洗衣粉能够有效去除油渍、汗渍或血渍
C．衣服的洗涤只考虑洗涤效果就可以
D．科学探究中研究变量的思路是一致的，只是在不同的问题情境下，具体做法不同
【解析】 加酶洗衣粉中的酶是通过基因工程产生的，具有较强的耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的能力。在酶的作用下，能将污渍中的大分子物质分解为可溶性的小分子，因此能有效去除油渍、汗渍或血渍，同时也说明酶具有高效性。衣服的洗涤不能只考虑洗涤效果，还要考虑衣物的承受能力和洗涤成本等。
【答案】 C
6．某种生物活性洗衣粉包装袋上印有以下资料(见框)，下列对资料表明的信息理解错误的是( )
①这种洗衣粉较易清除衣服上的蛋清污渍
②在60
℃以上的水中，蛋白酶会失去活性
③该洗衣粉可洗涤各种污渍的衣料
④该蛋白酶能够水解各种蛋白质
A．①②
B．③④
C．①④
D．②③
【解析】 该洗衣粉包装袋上印有蛋白酶0.2%，说明这种洗衣粉较易清除衣服上的蛋清污渍，但是蛋白酶的种类较多，因此该蛋白酶不可能水解所有的蛋白质。该洗衣粉可洗涤含蛋白质污渍的衣料而不能洗涤各种污渍的衣料。每种蛋白酶的作用都有适宜的温度和pH，洗衣粉用法中提示使用温水效果最佳，若使用60
℃以上的热水，则会因温度过高而使蛋白酶活性降低或失去活性。
【答案】 B
7．下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，合理的是( )
A．先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度
B．实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度
C．相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉
D．衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果
【解析】 由于温度会影响酶的活性，高温会导致加酶洗衣粉中的酶变性失活，A项错误；本实验的目的是探究两种洗衣粉的洗涤效果，所以观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度或达到同样洗涤效果所需时间的长短，B项正确；在适宜的pH下，加酶洗衣粉的洗涤效果高于普通洗衣粉，但pH过高或过低时酶都会变性失活，则两者洗涤效果相似，C项错误；酶具有专一性，加有蛋白酶的洗衣粉不能用于洗涤真丝、羊毛等衣料，适当增加洗衣粉的用量会使洗涤效果增强，D项错误。
【答案】 B
8．某洗衣粉中有一生物活性物质，为验证其性质，进行了下述实验：
对实验的有关叙述，不正确的是( )
A．该实验能证明洗衣粉中加入了蛋白酶
B．甲组实验说明有蛋白酶在起作用
C．乙组实验说明洗衣粉中的酶受温度影响
D．该实验说明此加酶洗衣粉只加了一种酶
【解析】 此实验只能证明洗衣粉中含有蛋白酶，且其活力受温度影响，不能证明是否还含有其他的酶。
【答案】 D
二、非选择题
9．从土壤的嗜碱性短小芽孢杆菌中首先分离选育到一株产生低温型碱性蛋白酶的高产菌株。该菌株具有嗜碱性强、不易染菌、生产性状稳定等特点。该菌产碱性蛋白酶能力强，每毫升发酵活力达9
000单位(28
℃测定)、5
000单位(20
℃测定)和18
000单位(40
℃测定)，在全国五种碱性蛋白酶的性能比较中，该蛋白酶在28
℃下所占有酶活力比例高于国内同类产品，表明具有低温型酶的特性。该产品用于加酶洗衣粉，可提高去污力1～2倍，特别在常温下对血渍、奶渍等蛋白质污垢有专一性的去污效果。
根据以上材料回答下列问题：
(1)从土壤中分离嗜碱性短小芽孢杆菌应用________培养基。
(2)为什么该菌株产的碱性蛋白酶在不同温度下活力不同？
______________________________________________________________
______________________________________________________________。
(3)试分析该产品在常温下对血渍、奶渍等蛋白质污垢有专一性的去污效果的原因。
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________。
(4)若要比较添加该蛋白酶的洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果，应注意控制实验变量，请列举控制无关变量的措施(至少三条)：①____________；②____________；③______________。
(5)在日常生活中使用洗衣粉时，有人先用沸水溶解洗衣粉再浸泡衣物，该种方法能否用于题目中所说的加酶洗衣粉？为什么？
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________。
【解析】 (1)培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长，称为选择培养基，其用途是培养、分离出特定微生物。
(2)酶的活性受温度影响，最适温度下酶的活性最高，当温度低于最适温度时，随着温度的升高其活性逐渐增强。
(3)酶具专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，血渍、奶渍的主要成分为蛋白质，蛋白酶能分解蛋白质，但不能分解其他成分。
(4)实验设计方案中要考虑控制变量，以减少实验误差，增强实验的可信度。控制变量可从酶作用的底物、作用的时间及作用的条件等方面采取措施。
(5)酶的本质是蛋白质，遇沸水会变性失活从而失去催化蛋白质类污垢分解的功能。
【答案】 (1)选择
(2)酶作为生物催化剂，其活力受温度影响，在最适温度下酶活力最强。
(3)酶具有专一性的特点，即一种酶只能催化一种或一类化学反应，所以蛋白酶只能将血渍、奶渍等蛋白质污垢分解，而对其他类型污垢不起作用。
(4)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洗涤时所用水量及温度(一般为常温)相同 ④浸泡和洗涤的时间相同(答出三条即可)
(5)不能，因为碱性蛋白酶的成分为蛋白质，遇高温会变性失活失去催化功能。章末复习提升课(三)
分光光度法与高锰酸钾滴定法的比较
方法名称
分光光度法
高锰酸钾滴定法
原理
直接测定溶质对光的吸收能力来确定溶液的浓度
在酸性条件下，高锰酸钾溶液滴定多余的H2O25H2O2＋2KMnO4＋4H2SO4→5O2＋2KHSO4＋8H2O＋2MnSO4
步骤
①配制一系列浓度梯度的标准溶液，测吸光值②在方格坐标纸上绘出标准曲线③比色测定待测样品
①在反应中加入过量H2O2，经过一段时间反应②用标准高锰酸钾溶液滴定多余H2O2
注意事项
①选取特定波长②比色时，待测样品与标准液绘制标准曲线时操作条件相同
当滴定至红色不变时，标志着滴定达到终点
常用酶制剂的洗涤原理和实例
种类
洗涤原理
洗涤实例
蛋白酶
可将蛋白质水解为易溶解或分散于洗涤液中的多肽或氨基酸
血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢
脂肪酶
把脂肪水解为较易溶解的甘油和游离的脂肪酸
食品的油渍、人体皮脂、口红
淀粉酶
能使淀粉迅速分解为可溶性的麦芽糖、葡萄糖等
来自面条、巧克力等的污垢
纤维素酶
使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，达到更好的去污效果
酶、固定化酶和固定化细胞的比较3.2
酶在食品加工中的应用
——浅谈几种酶在食品加工中的应用
摘
要：主要介绍了超氧化物岐化酶、脂肪酶、转谷氨酰胺酶、纤维素酶、溶菌酶、葡萄糖氧化酶等六种酶在食品加工中的应用。
关键词：酶；食品加工；应用
目前，在食品工业中广泛采用酶来改善食品的品质以及制造工艺，酶作为一类食品添加剂，其品种不断增多。它在食品领域中的应用方兴未艾。与以前的化学催化剂相比，酶反应显得特别温和，这对避免食品营养的损失是很有利的。以下介绍几种酶在食品领域中的应用。
1
超氧化物岐化酶
自从1969年Mccord和Fridorich首次从牛红细胞中提出超氧化物歧化酶（SOD）以来，人们对机体中产生O2以及氧的毒性研究日益深化。
目前已开发SOD的主要功能食品有强化SOD牛奶、酸牛乳、冰淇淋、SOD绞股蓝口服液和SOD功能饮料等。
1.1
SOD功能饮料——保存SOD活性的天然大蒜饮料
大蒜是SOD含量较高的天然植物，因此直接利用大蒜来生产SOD的功能饮料成为可能。其关键的工艺步骤是脱蒜臭味和保护SOD的活性，实验表明比较理想的办法是采用冷冻干燥法除去蒜臭味，SOD的保存率高。经处理过的大蒜，取出洗净后用2%柠檬酸水溶液进行磨浆，添加柠檬酸是为了抑制在上述处理过程中未被钝化的酶。磨浆后过滤得滤液，经合理调配最后用高温瞬时法进行杀菌。另据报道，金针菇发酵液，可提高体内SOD的水平从而达到抗衰老的作用。动物实验表明，在饲喂金针菇发酵饭后，能使红细胞SOD活性增加32.0%，现已证明该发酵液配制的功能饮料具有抗癌、增智、防衰老等功用。
1.2
强化SOD牛奶
由于牛奶中SOD的含量低于人乳中SOD的水平，前者每ml中含3.2单位（u），后者每ml中含7.1单位（u），因此在牛奶中添加SOD使牛奶中的SOD水平与人乳相近具有重要的意义。目前已上市的SOD强化牛奶和冰淇淋为试产品，批量正式投产还要解决好关键的工艺操作。
2
脂肪酶
2.1
脂肪酶在面类食品加工中的应用
面类制品的食感主要与小麦粉中的蛋白质、淀粉、脂肪等有关，特别是通过蛋白质的定向和形成网眼结构产生弹性，增加面的黏弹性。在面类食品加工中，以手工方式沿着压延方向进行多方面揉压，或是以机械方式沿着单一方向进行长时间的压延，都会增加面的弹性、提高面类食品的质量，但采用上述两种方法比较耗时。在面类食品生产时，可以将溶解有脂肪酶的水直接加入面粉中，然后在常温下放置一段时间进行压延处理。与添加蛋白质和多糖类等面粉改良剂相比，添加脂肪酶后产品品质会得到大幅度提高。具体表现在以下三方面：（1）增加并保持弹性。（2）提高成品率。（3）面皮的改良。
2.2
脂肪酶在食用油脂工业上的应用
2.2.1
酶促油脂水解
将油脂与水一起在催化剂作用下生成脂肪酸和甘油的反应叫油脂水解反应，它在脂肪酸与肥皂工业上被广泛应用。传统的油脂水解反应使用无机酸、碱及金属氧化物等化学物质作为催化剂，需要高温、中高压、长时间及设备耐腐蚀的条件，其成本高、能耗大、操作安全性差，而且产物脂肪酸颜色深或生热聚合，不适用于热敏性油脂，如含共轭酸的油脂、易发生共轭化的油脂、易发生脱水的含油脂鱼油等。
2.2.2
酶促酯交换
将一种酯与另一种脂肪酸或醇或酯混合并伴随酰基交换生成新酯的反应叫酯交换反应。这是油脂工业常用来进行油脂改性的一种重要手段。传统的酯交换工艺采用的是化学方法，但会产生许多副产品。如果用非特异性脂肪酶来催化甘三酯的酯交换，也会得到与化学法酯交换类似的结果。目前，日本、英国已有了以棕榈油中间分提物为原料经酶促改性制取类可可脂的小规模生产。我国近年来对特有的油脂资源——乌桕脂和茶籽油经酶促改性制类可可脂有较多研究，目前正在探索其产业化道路。
2.3
脂肪酶在乳品工业中的应用
脂肪酶应用于乳酯水解，包括奶酪和奶粉风味的增强、奶酪的熟化、代用奶制品的生产、奶油及冰淇淋的酯解改性等。脂肪酶作用于乳酯并产生脂肪酸，能赋予奶制品独特的风味。脂肪酶释放的短碳链脂肪酸（C4—C6）使产品具有一种独特强烈的奶风味，而释放的中碳脂肪酸（C10—C14）使产品具有皂似的风味。同时，由于脂肪酸参与到类似微生物反应的过程中，增加了一些新风味物质，如甲基酮类、风味酯类和乳酯类等。
3
转谷氨酰胺酶
转谷氨酰胺酶（简称TG酶）广泛分布在自然界，包括人体、高级动物、一些植物及微生物中，是一种催化酰基转移反应的酶。它能够通过形成蛋白质分子间共价键，催化蛋白质分子聚合和交联。由于该酶的作用特殊，使其在食品工业中有广泛的应用前景。
3.1
改变食品的结构
由于TG酶有交联蛋白质分子的能力，因而它能使食品小分子结合在一起。如把低价值的肉、鱼肉的碎片配料结合在一起，在酶作用下，改变它们的结构、形状、特性，同时制成多种食品，大大提高它们的市场价值，如做成各种鱼酱、汉堡、肉卷、鲨鱼鳍仿制品等提高食品的营养价值。
3.2
增强食品的持水能力
香肠和奶酪等胶状食品经TG酶处理，可形成大量的分子间共价交联，在温度变化及机械冲击下，仍有强的持水能力，不易脱水收缩。
3.3
减少食品对健康的危害
传统的肉类加工工艺中，通常加入大量的盐和（或）磷酸以提高其持水力、连贯性和质地。近来，由于健康的需求，少盐和少磷酸的食物被广泛推广，但其质地和物理性质都不尽如人意。如果加入TG酶和酪蛋白酸盐，这些问题就可得到解决。因为酪蛋白酸盐在TG酶作用下，更加黏稠，起到胶的作用。
4
纤维素酶
纤维素酶是一组复合酶，能水解纤维，是生物催化剂，其功能是将植物纤维素降解。纤维素酶用途极广，可用于一切以植物或植物子实为原料的加工业。纤维素酶在动物饲料、纺织、食品加工、污水处理、中草药有效成分提取等行业得到广泛应用，可有效地改善产品质量、提高产量，具有良好的经济效益。
在果品和蔬菜加工过程中如果采用纤维素酶适当处理，可使植物组织软化膨松，能提高可消化性和口感。
纤维素酶用于处理大豆，可促使其脱皮，同时，由于它能破坏胞壁，使包含其中的蛋白质、油脂完全分离，增加其从大豆和豆饼中提取优质水溶性蛋白质和油脂的获得率，既降低了成本，缩短了时间，又提高了产品质量。
速溶茶饮用方便，可同其它饮料调用，要求速溶后不留渣。生产上常用热水浸提法提取茶叶中的有效成分。若用沸水浸泡和酶法结合，既可缩短抽提时间，又可提高水溶性较差的茶单宁、咖啡因等的抽提率，并能保持茶叶原有的色、香、味。
用纤维素酶生产单细胞蛋白的方法主要有两种：一种是先将纤维素经纤维素酶等水解后再由微生物生产单细胞蛋白；另一种是直接利用纤维分解菌，如纤维杆菌等发酵生产单细胞蛋白。
5
溶菌酶
溶菌酶又称作胞壁质酶或N—乙酰胞壁质聚糖水解酶（LZ），它于1922年由英国细菌学家A.Fleming在人的眼泪中和唾液中发现并命名。它广泛存在于鸟、家禽的蛋清，哺乳动物的泪液、唾液、血浆、尿、乳汁和组织（如肝肾）细胞中，其中以蛋清中含量最为丰富，而人乳、泪、唾液中的LZ活性远高于蛋清中溶菌酶的活力。
5.1
LZ在乳制品中的应用
人们对LZ添加于干酪等乳制品的影响进行了广泛研究。Bakfi和Wolfe研究表明，LZ加入乳中其作用类似于凝乳酶，引起酪蛋白的降解。Kisz等认为LZ能增加乳蛋白质的消化。Panfil等研究表明，LZ量增加则用CaCl2进行乳凝固的时间变短。Edam干酪中的丁酸菌污染问题使这种干酪不适于人们食用。解决问题的方法很多，用H2O2、硝酸盐或用Lz对丁酸菌进行抑制不失为一种较好的方法，Wassenfall等发现在加工Edam干酪时加入LZ（500单位／m1即0.6%的蛋清）对加工艺无任何影响，对干酪的感官质量有明显的改善作用。
5.2
LZ在肉制品中的应用
Akashi对LZ添加于各种肠类后的防腐作用进行系列研究，他发现加热处理后，LZ、NaCl和NaNO2三者相结合（3%NaCl，12.5ppmNaNO2和50～200ppmLZ）的防腐效果比LZ或者NaCl+NaNO2单独使用的效果好，若未经热处理，LZ的防腐效果优于NaCl+NaNO2的防腐效果。Akashi等还将溶菌酶应用于保存海产品的实验，并取得了较好的效果；Akashi还就溶菌酶作为食品保藏剂的应用进行了综述，指出了LZ应用过程中可能存在的许多问题，包括LZ消化过程中的过敏反应和抗原性问题。
6
葡萄糖氧化酶
葡萄糖氧化酶（glucoseoxidase
GOX；ECl.1.3.4）系统抗微生物作用主要是由于生成的H2O2具有细胞毒性。当然形成的葡糖酸引起pH下降，也有抑菌作用。GOX系统作为食品防腐剂抗微生物的效果报道不一，Tiina和Sandholm研究表明，GOX系统能显著抑制多种病原菌的生长，如婴儿沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和产气荚膜梭菌。GOX系统对液体全蛋中的革兰氏阴性和阳性菌也有显著抑制作用。但是将GOX系统应用于接种过假单孢菌属和鼠伤寒沙门氏菌的禽类中，未发现这些腐败菌的生长受到抑制。不同微生物对GOX系统的敏感性决定于它们产生H2O2清除剂（如过氧化氢酶、谷光甘肽和抗坏血酸等）的能力。GOX系统更多的应用于食品加工中，而不是作为食品防腐剂，其原因是食品长期暴露于过氧化氢的环境易造成食品脂肪酸败。
在食品工业中应用的酶的种类很多，这里只是介绍了几种，总之，在开发多样化的食品新制品同时，酶的需要也是多样化的。今后，随着新规酶的发现，基因工程以及蛋白质工程的发展，可用于食品的酶也将会有新的进展，酶在食品工业中的应用前景更广阔。◇
参考文献
［1］ 唐传核，彭志英.酶在食品工业中的应用现状.山西食品工业，2002，1：13－15.
［2］ 刘慧清，李宏高.酶在食品工业中的应用.农产品加工，2005，7：41－43.
［3］ 杨锦才.超氧化物岐化酶在食品工业中的应用.盐城工业学学报，1999，（12）2：30－32.
［4］ 周秀琴.酶在食品工业中的应用.今日科技，1993，3：8－9.
［5］ 吴秋明，叶兴乾，等.脂肪酶在食品工业中的应用.粮油加工与食品机械，2004，11：71－72.
［6］ 王鑫，韩利英，等.转谷氨酰胺酶在食品工业中的应用.食品工业科技，2003，24（3）：86－88.
［7］ 张明霞，段长青，等.纤维素酶在食品工业中的应用与展望.酿酒科技，2005，4：99－100.
［8］ 闰训友，刘志敏，等.纤维素酶在食品工业中的应用进展.食品工业科技，2004，25（10）：87－89.
［9］ 郭本恒，李存瑞.溶菌酶在食品工业中的应用.上海奶牛，1998，（21）2：41－43.
［10］ 薛凡，田青，等.微生物酶在食品工业中的应用.杭州食品科技，1996，43（4）：14－16.
［11］ 钱世钧.转谷氨酰胺酶在食品工业中的应用.肉类卫生，2001，204（6）：6.
［12］ 高宪枫.固定化酶在食品工业中的应用.湖南食品，1998，4：12－13.
［13］ 刘小杰，将雪红.抗微生物酶在食品工业中的应用.食品工业科技，2002，123（3）：80－82.3.3
加酶洗衣粉的洗涤条件
加酶洗衣粉中的常用酶制剂
目前在加酶洗衣粉中使用的共有4种：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶。它们有着对污垢的特殊去污能力，并且具有在洗衣粉配方中所占成本较少而洗涤效果提高很大的特性。
蛋白酶
可将蛋白质水解，变成可溶性的氨基酸的酶。蛋白酶是应用于洗涤剂中最重要的一类酶制剂，这是因为像血、奶、蛋、果汁、汗渍、可可、咖啡等蛋白质是衣物上最普遍存在的污垢，而且是最难被表面活性剂和其他助洗剂所去除的。蛋白酶能把蛋白质先分解成可溶性的肽键，然后再分解成氨基酸，从而很容易被洗去。在这种场合下，即使不能使蛋白质完全分解，只要得到用合成洗涤剂容易除去的分解物即可。由于生成可溶性物质或易分散于洗涤液中的物质，使吸附的蛋白质污垢减少，原来在蛋白质存在下牢固地吸附于纤维上的污垢也比较容易地去除。因洗衣粉是偏碱性的，因此加酶洗衣粉中的蛋白酶也是耐碱的，一般是碱性蛋白酶。
脂肪酶
脂肪酶是继蛋白酶之后，第二个应用于洗涤剂行业中的酶制剂。它的显著特点是使洗涤剂在低温时也能达到对脂肪的优良去除能力。并且它具有效果累积功能，其去污能力可以随着洗涤次数的增加而表现得更加明显。
淀粉酶
是可将淀粉水解，变成糊精或麦芽糖的酶。衣物上常见的淀粉类污垢有巧克力、土豆泥、面条、粥等，加入淀粉酶的加酶洗衣粉对去除这类污垢效果良好。同时，淀粉酶和脂肪酶之间具有很好的协同作用。实际污垢中的成分及其复杂，如蛋白质类、脂肪类、淀粉类可能共存，所以利用集中酶制剂的复配，可以大大提高去污效果。
纤维素酶
纤维素酶在洗涤剂中的应用可以说是一项重要的发明。它的作用对象不是衣物上的污垢，而是织物表面因多次洗涤而在主纤维上出现的微毛和小绒球。用纤维素酶处理后，织物表面的微毛和绒球就被除去，可以平整织物表面，同时有增白效果，使有色衣物的色泽变得更加鲜艳，使白色衣物恢复其本色。另外，纤维素酶将主纤维上的微毛和绒球除去后，使主纤维变得光滑，减少了微纤维之间的纠缠，而使纤维变得柔软。因此添加纤维素酶的洗衣粉具有增白、柔软两个独特功能。
加酶洗衣粉的特性
酶的作用较慢，使用加酶洗衣粉时应将衣物在加酶洗衣粉的水溶液中预浸一段时间，再按正常方法洗涤衣物。
加酶洗衣粉的pH值一般不大于10，在水温45～60℃时，能充分发挥洗涤作用；水温高于60℃时，碱性蛋白酶要失去活力；水温低于15℃时，酶的活性迅速下降，影响洗涤效果。低于40℃时，则酶作用缓慢，但不易被破坏而失活。因此，加入碱性蛋白酶的洗衣粉，最佳洗涤温度是40～50℃。
加酶洗衣粉很适合洗涤衬衣、被单、床单等大件物品。不适合洗涤丝毛织物，因为酶能破坏丝毛纤维，一旦不留心用加酶洗衣粉洗涤丝毛蛋白质类织物，应赶快冲洗晾干。
加酶洗衣粉中酶的活力是影响去污效果的重要指标。因为酶活力代表了有效酶制剂的含量和催化能力。一般洗涤剂加碱性蛋白酶约1000μ/g。国标GB
13171-91中，加酶洗衣粉的酶活力需≥650μ/g。
加酶洗衣粉的包装与贮存
加酶洗衣粉不宜在高温、高湿的环境中贮存，也不要久存，因为酶的寿命是有限的。一般超过1年，酶的活力会降低很多甚至失效，影响去垢效果。第三节 加酶洗衣粉的洗涤条件
1．说出加酶洗衣粉的洗涤原理。
2．探讨温度对加酶洗衣粉洗涤的影响。
3．探讨不同种类的加酶洗衣粉对同一污物洗涤效果的区别。
一、加酶洗涤剂
1．加酶洗涤剂的特点：高性能、低成本、少能耗、利环保。
2．用于洗涤剂的酶
主要有碱性蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶和脂肪酶等。
（1）各种酶中，碱性蛋白酶品种多、使用广。它可以在碱性（一般在pH为9～11之间）条件下保持较强活力，并催化污渍中的蛋白质水解，使结构复杂的蛋白质分解成相对分子质量较小的水溶性肽，或者进一步分解为氨基酸，原来黏附在衣物上的汗渍、血渍等污物，就可被洗掉。它在35～50
℃时活力最强。
（2）纤维素酶主要作用于纤维织物上的微纤维，其最适pH范围是7～11，最适温度为50～60
℃。
（3）淀粉酶能使淀粉变为相对分子质量较小的易溶性物质，从而达到洗涤的目的，其pH最适范围为8～10，最适温度为40～60
℃。
二、影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素
酶具有专一性和高效性，酶的活性受温度、pH等因素的影响。在其他条件不变的情况下，酶的浓度也影响其催化效率。
水的温度可以影响加酶洗衣粉的洗涤效果。加酶洗衣粉的洗涤效果，还受酶的成分、污渍类型和环境条件等因素的影响。
思考：小华同学想用含有蛋白酶的洗衣粉洗涤妈妈送给她的真丝围巾，你认为她这样做合适吗？为什么？
提示：不合适，因为丝绸的主要成分是蛋白质。
1．加酶洗衣粉的洗涤原理及影响因素
（1）部分酶制剂的种类及洗涤原理和实例
种类
洗涤原理
洗涤实例
蛋白酶
可将蛋白质分解为易溶解或易分散于洗涤液中的多肽或氨基酸
血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢
脂肪酶
把脂肪水解为较易溶解的甘油和游离的脂肪酸
食物油渍、口红污渍
淀粉酶
能使淀粉迅速分解为可溶性的麦芽糖、葡萄糖等
来自面条的污垢
加酶洗衣粉不是简单地在普通洗衣粉中加入一定量的酶制剂。与普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉减少了表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝着低磷或无磷的方向发展，有利于减少污染。
（2）类型
根据加入洗衣粉中酶制剂的不同，将加酶洗衣粉分为以下两种：
①单一加酶洗衣粉：只加入一种酶制剂的洗衣粉。
②复合加酶洗衣粉：加入了多种酶制剂的洗衣粉，由于酶制剂之间可以发挥其独特的“协同效应”，因此与单一加酶洗衣粉相比对各种污渍都有较好的洗涤效果。
（3）影响洗涤效果的因素
酶制剂的种类，污物的类型，水温、水量、水质，衣物的质地、大小，洗衣粉的用量，浸泡、洗涤时间等。
（4）使用时的注意事项
①温度对酶制剂影响较大，温度低酶的活性会受到抑制，不能充分发挥作用；温度高酶会变性失活，温度以40～79
℃为好。
②酶制剂有极强的选择性，应根据不同的污垢选用不同的酶。
③加酶洗衣粉不宜长期储存，一般储存期为半年，超过一年酶的活性显著下降。
④酶在强酸、强碱中活性降低以至失活，所以加酶洗衣粉不能与强酸、强碱同用。
⑤蛋白酶、淀粉酶的粉尘有害健康，应将其溶解后使用。增白洗衣粉加入了增白剂，对白色、浅色织物有增白作用，增白剂不会破坏织物上的染料色素，但对黄斑或其他污渍色素没有去除作用，有时反而会使有色污渍更明显。
2．设计实验的两大基本原则
单一变量原则和对照原则是设计实验的两大基本原则。
设计实验就是为了说明问题，就不能存在有疑问的地方。例如想探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果是否一致。若只拿加酶洗衣粉去洗一块污物，就不能说明加酶洗衣粉比普通洗衣粉效果好；若向两块一样的污物加入等量的两种酶，但所处的温度不同，最后加酶洗衣粉洗得干净，我们也无法说明加酶洗衣粉的效果好，因为洗得干净也可能是温度适宜造成的。所以设计实验一定要遵循两大基本原则。
题型一
加酶洗衣粉去渍原理
【例题1】酶制剂中含有蛋白酶，不含有肽酶的原因是（ ）。
A．肽酶制备成本太高
B．肽酶会影响蛋白酶活性
C．衣物上的大分子蛋白质变为多肽后已很容易脱落
D．蛋白酶把蛋白质全部水解成可溶性氨基酸
解析：考虑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，已经很容易从衣物上脱落了，无需再加肽酶。
答案：C
反思领悟：蛋白酶催化蛋白质分解成多肽，溶于水易脱落。
题型二
加酶洗衣粉与普通洗衣粉的比较
【例题2】下列关于加酶洗衣粉说法不正确的是（ ）。
A．加酶洗衣粉的效果总比普通洗衣粉的效果好
B．加酶洗衣粉效果的好坏受很多因素影响
C．加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有碱性蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶
D．加酶洗衣粉与普通洗衣粉相比更利于环保
解析：加酶洗衣粉与普通洗衣粉相比，虽然表面活性剂和三聚磷酸钠的含量较少，但添加了一定量的酶制剂。在酶的作用下，构成污渍的一些生物大分子被分解为可溶性的小分子，使污渍容易从衣物上脱落，即加酶洗衣粉的洗涤效果不仅没有降低，反而加强了。但是，由于酶具有专一性，只有洗衣粉中的酶与污渍相对应时，其优势才能发挥出来，如果不对应，加酶洗衣服的洗涤效果可能不如普通洗衣粉。
答案：A
题型三
影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素
【例题3】下面是有关普通洗衣粉和加酶洗衣粉对洗涤物效果是否相同的探究实验，请据表完成问题。
洗衣盆编号
加入物质（等量）
温度
洗衣粉（等量）
水量
褪色时间
1
油污布
37
℃
加酶
2
L
5
min
2
油污布
37
℃
普通
2
L
7
min
3
油污布
5
℃
加酶
2
L
9
min
4
油污布
5
℃
普通
2
L
8
min
该实验证明：
（1）能说明加酶洗衣粉效果好的组合方式是______________。
（2）能说明酶活性受温度影响的实验是________。
解析：（1）只有通过比较，才能说明活性高低，所以需有加酶洗衣粉与普通洗衣粉之间的对照，同时褪色时间不能有其他变量干扰，这样的组合只能为1与2或3与4，结合题干是加酶洗衣粉效果好，所以只能为1与2的组合。（2）由题意知变量是温度不同对酶的影响，所以应为1与3的组合。
答案：（1）1与2
（2）1与3
反思领悟：实验设计题的分析一定要紧扣单一变量原则和对照原则。
1
下列验证某种加酶洗衣粉，需要的最适温度实验正确的是（ ）。
A．取一系列不同温度、其他条件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一个温度下洗涤效果最好
B．在不同温度的水中，加入不等量洗衣粉，看哪种效果好
C．将加酶洗衣粉加入30
℃水中不如加到45
℃的水中洗涤效果好，说明45
℃为最适温度
D．将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37
℃的水中洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37
℃
解析：根据单一变量原则，本实验的变量是水温，其他均为控制不变的量，探究最适温度，必须设置温度梯度。
答案：A
2
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：加酶洗衣粉中的酶为酶制剂，而不是蛋白酶；对人体无毒害作用，且一般不会污染环境。
答案：D
3
加酶洗衣粉能够除去衣物上的奶渍和血渍，主要是因为它含有（ ）。
A．脂肪酶
B．蛋白酶
C．淀粉酶
D．氧化酶
解析：奶渍和血渍的成分主要是蛋白质，所以应考虑是蛋白酶。
答案：B
4
某生物学兴趣小组进行了“加酶洗衣粉最适温度的测定”实验。下表是他们记录的不同温度除去不同污渍所需时间对照表，请依据表中数据作答。
水温/℃
0
20
30
40
50
60
70
80
植物油
48
39
30
20
17
11
12
20
蓝墨水
93
86
80
72
68
67
81
105
奶渍
48
43
28
12
6
4
12
17
（1）要达到最佳洗涤效果，使用加酶洗衣粉的最适宜温度范围是________。
（2）在适宜温度范围内，加酶洗衣粉对衣物上的________的洗涤效果最佳，对________的洗涤效果最差，其原因__________________________________________________________。
（3）羊毛、蚕丝等织物________（填“能”或“不能”）用加酶洗衣粉洗涤，因为__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：考查图表分析能力，由表中数据可知，加酶洗衣粉在50～60
℃条件下洗涤效果最好；加酶洗衣粉对奶渍有较强的去污力，说明加酶洗衣粉中有蛋白酶，而羊毛和蚕丝的主要成分是蛋白质，如果使用加酶洗衣粉洗涤，会对衣物造成破坏。
答案：（1）50～60
℃ （2）奶渍 蓝墨水 奶渍的主要成分是蛋白质和脂肪，加酶洗衣粉中含有碱性蛋白酶和碱性脂肪酶，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 （3）不能 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第三章
酶的制备及活力测
第一节
酶的制备及活力测定
1．根据酶在生物体内存在的部位，可分为胞内酶和胞外酶，下列属于胞外酶的是（ ）
A．呼吸酶
B．光合酶
C．消化酶
D．解旋酶
2．酶是由活细胞产生的。下列关于酶的论述，错误的是（ ）
A．绝大多数酶是蛋白质
B．酶的数量因参与化学反应而消耗
C．酶活力与pH有关
D．酶的催化效率很高
3．下列与酶的活力有关的说法，不准确的是（ ）
A．酶的活力是由蛋白质结构决定的，不受外界条件的影响
B．酶的活力是指酶催化一定化学反应的能力
C．酶的活力受温度、pH等因素的影响
D．酶的活力高低与反应物浓度无关
4．酶催化的反应速度可用哪一项来表示？（ ）
A．单位时间内反应物的减少量
B．单位体积内产物的增加量
C．单位时间内产物的增加量
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
5．右图表示酶活力与温度的关系。下列叙述正确的是（ ）
A．当反应温度由t2调到最适温度时，酶活力下降
B．当反应温度由t1调到最适温度时，酶活力上升
C．酶活力在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存
D．酶活力在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重
6．从水稻种子中提取酶液时，首先要研磨种子，在此过程中要加入石英砂，其原因是（ ）
A．防止酶失活
B．使研磨充分，有利于酶释放
C．有利于种子内淀粉酶的大量合成
D．使酶失活
7．下列试管中各注入10
mL过氧化氢溶液，实验中产生气泡最多的是（ ）
8．嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂，就酶的作用特点而言，下列使用方法中最佳的是（ ）
A．炒肉的过程中加入
B．肉炒熟后起锅前加入
C．先用沸水溶解后与肉片混匀，炒熟
D．室温下与肉片混匀，放置一段时间，炒熟
9．检测淀粉酶的活力可利用分光光度法。下列关于产物、检测试剂与现象的说法正确的是（ ）
A．麦芽糖与双缩脲试剂反应，生成红色产物
B．葡萄糖与班氏试剂反应，生成砖红色产物
C．麦芽糖与3,5二硝基水杨酸试剂反应，生成黄褐色产物
D．葡萄糖与3,5二硝基水杨酸试剂反应，生成黄褐色产物
10．进行酶活力测定时，将提取的酶液离心后，一部分上清液进行了沸水浴加热；4只试管进行了恒温处理；取出试管后进行了钝化处理。其中的“沸水浴加热”“恒温处理”“钝化处理”，
关于其目的的叙述正确的是（ ）
A．沸水浴加热使酶变性失活，作对照
B．恒温处理使反应后的酶失活，反应终止
C．恒温处理用双缩脲试剂检测酶是蛋白质
D．钝化处理为酶促反应提供必要的温度条件
11．下列有关H2O2酶提取和活力测定的叙述，有误的一项是（ ）
A．粗酶液的制备只能用动物材料
B．将材料切碎、研磨、离心后，从上清液中可获得粗酶液
C．可用分光光度法测定H2O2酶的活力
D．可用高锰酸钾滴定法测定H2O2酶的活力
12．下列关于过氧化氢酶的制备及活力测定的实验，叙述正确的是（ ）
A．过氧化氢酶存在时，过氧化氢可将愈创木酚氧化成蓝色的产物
B．实验材料可选用新鲜动物肝脏、马铃薯块茎或萝卜块根
C．在中性条件下，可用高锰酸钾滴定法测定过氧化氢酶的活力
D．用高锰酸钾滴定法测定过氧化氢酶活力时，高锰酸钾消耗量越大，说明酶活力越大
13．将某种玉米子粒浸种，待发芽后研磨匀浆、过滤，得到提取液。取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为3组并分别调整到不同温度，如图所示，然后在每支试管中加入少许等量的玉米子粒提取液，保持各组温度30分钟后，继续进行实验（提取液中还原性物质忽略不计）：
（1）若向A、C、E三支试管中分别加入适量的班氏试剂，沸水浴一段时间，观察该三支试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是______；砖红色较深的试管是______，颜色较深的原因是____________________________________________________________；不变色的试管是______，不变色的原因是______。
（2）若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色都是蓝色，产生该颜色的原因是____________________。
（3）以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度？（只要求写出设计思路）
14．新收获的稻米煮出的饭香气诱人，但是不法商贩也可以用抛光、增白、上油等方法处理陈稻米，以假乱真，坑害消费者。已知新稻米中过氧化氢酶的活性明显高于陈稻米。植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时，能使某些酚类物质如愈创木酚氧化成茶褐色物质，简单表示为：愈创木酚茶褐色物质，其颜色的深浅与酶活力呈正相关。某些水果如苹果、桃子等以及某些蔬菜如马铃薯、山药等去皮后颜色的变化也是类似道理。
实验：现有两堆稻米，一堆为新稻米（A），一堆为陈稻米（B）。
请你完成下面的实验设计，证明新稻米中过氧化氢酶的活力明显高于陈稻米。
实验目的：验证新稻米中过氧化氢酶的活力高于陈稻米。
实验原理：______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
试剂和用具：1%愈创木酚、1%过氧化氢、具塞试管、培养皿、移液管、观察颜色的放大镜等。
实验步骤：
（1）让稻米事先浸有1%愈创木酚：具体做法是__________________________________
________________________________________，然后分别用移液管往两支试管内加入1%愈创木酚溶液，浸没稻米，盖上试管塞，用力振荡20下，静置一段时间后，弃掉多余液体。
（2）将浸有1%愈创木酚的稻米分别倒入两个对应编号的培养皿中，用镊子摊开，然后________________________________________。
（3）一段时间后，用放大镜观察两培养皿里稻米的颜色变化。
实验结果：______________________________________________________________。
实验结论：______________________________________________________________。
（4）酶的催化作用容易受到无机盐的影响。某同学试图证明Na＋对过氧化氢酶的催化作用具有促进作用，设计了如下的实验步骤：
①试管1、2中加入下表所示的实验材料：
1%过氧化氢溶液/mL
1%愈创木酚溶液/mL
过氧化氢酶溶液/mL
1%氯化钠溶液/mL
清水/mL
试管1
1.5
1.5
0.5
0.5
0
试管2
1.5
1.5
0.5
0
0.5
②将两试管置于适宜的温度下，观察两试管，发现试管1颜色较深，试管2颜色较浅。
该同学由上述实验现象得出“Na＋具有促进过氧化氢酶催化的功能”，试回答这一结论是否正确，为什么？
________________________________________________________________________。
15．香蕉果实中的淀粉酶可分为α淀粉酶和β淀粉酶两种，其中β淀粉酶不耐热，在温度70
℃以上易钝化，而α淀粉酶耐热。测定不同成熟度的香蕉中两种淀粉酶的活力，对研究香蕉的保鲜具有重要意义。请完成以下的实验方案。
实验目的：测定一定成熟度香蕉果实中α淀粉酶和β淀粉酶活力。
实验原理：α淀粉酶和β淀粉酶都能将淀粉分解为麦芽糖，通过特定方法测定麦芽糖的含量。以5分钟内每克样品水解产生麦芽糖的毫克数表示酶活力的大小。
实验方法：
（1）酶液的制备：称取香蕉果肉2克（含外壳），加适量水置研钵中研磨成匀浆。将匀浆转入离心管中，搅拌均匀后离心，将上清液转入100
mL容量瓶，用水定容至刻度，得粗酶液。
（2）首先将粗酶液分装到两支试管，甲试管酶液进行70
℃±0.5
℃恒温水浴中准确加热处理15分钟后，乙试管酶液置于40
℃水浴中。
（3）取试管三支，编号，按下表加入各液：（填写1、2号实验组所缺的内容）
将以上各管试剂混匀后，置40
℃水浴准确保温5分钟，取出后立即向1、2、3号试管中加入4
mL
0.4
mol/L
NaOH，以终止反应。
（4）测定各试管麦芽糖含量，计算总淀粉酶活力、α淀粉酶活力和β淀粉酶活力（如α淀粉酶活力＝实验组1测定值－对照组测定值。其他具体方法略）。
回答下列问题。
①作为对照组，另一种做法是加入淀粉液但不加酶液，两者相比较，现行做法的优点是
__________________________________________________________________________。
②实验所测得β淀粉酶活力＝_________________________________________________。
参考答案
1．解析：消化酶分泌到消化道中发挥作用，属于胞外酶。
答案：C
2．解析：酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物。其中绝大多数酶是蛋白质，具有一般催化剂的特点，即参与一次化学反应后，立即恢复到原来的状态，继续参与反应。
答案：B
3．解析：酶的催化作用受外界条件影响，温度、酸碱性等对酶的催化能力都有较大影响，反应物浓度与酶的活力高低无关。
答案：A
4．解析：酶催化的反应速度是衡量酶活力的参数，经常用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。
答案：D
5．解析：由图可知，在最适温度之前，随温度升高，酶活力逐渐增强，但在最适温度之后，随温度升高，酶活力逐渐降低甚至失活。A项中，反应温度由t2调到最适温度时，未失活的酶活力上升，失活的酶活力不再恢复；B项中，t1时，酶活力低，当升高温度时酶活力会上升；C项中t2时酶因温度高会变性，而t1时酶活力低，但不会变性，所以t1时更适合酶的保存；D项中，t1时酶活力低但空间结构没被破坏，而t2时酶的空间结构已被破坏，所以t2比t1破坏得更严重。
答案：B
6．解析：研磨时加入石英砂可研磨得更加充分。
答案：B
7．解析：生肝中的过氧化氢酶最多，且活力较强。
答案：A
8．解析：嫩肉粉的主要作用在于利用蛋白酶把肉中的弹性蛋白和胶原蛋白进行部分水解，使肉类制品口感达到嫩而不韧、味美鲜香的效果。A、B和C三项高温会导致蛋白酶失活，D项在室温下酶的活性较强，放置一段时间，让蛋白酶有足够的作用时间，这样效果最佳。
答案：D
9．答案：C
10．解析：恒温处理是为酶促反应提供必要的温度条件；
沸水浴加热使酶变性失活，作对照；钝化处理使反应后的酶失活，反应终止。
答案：A
11．解析：以新鲜动物肝脏、马铃薯块茎或萝卜块根为材料，经过切碎、研磨、离心，取上清液即可得到H2O2酶粗酶液，分光光度法与高锰酸钾滴定法都可以测定H2O2酶活力。
答案：A
12．解析：在过氧化氢酶存在时，过氧化氢将愈创木酚氧化成茶褐色产物。在酸性条件下，用高锰酸钾滴定多余的H2O2，消耗高锰酸钾越多，说明多余的H2O2越多，分解的H2O2越少，H2O2酶活力越低。
答案：B
13．解析：发芽的玉米子粒中含有淀粉酶，在不同温度下，淀粉酶的活力不同，对淀粉液的催化程度也不相同。40
℃比20
℃时酶的活力强，因此产生的麦芽糖多，加入班氏试剂后颜色比20
℃的深，100
℃时酶已失活，因此试管中没有颜色反应。B、D试管中淀粉会被淀粉酶催化水解，加碘仍然变蓝，说明淀粉有剩余。要确定酶的最适温度，应增加试管数量，设置合适的温度梯度，重复上述实验。
答案：（1）A和C C 淀粉酶在40
℃时活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解产生的还原性糖多 E 酶失活
（2）剩余的淀粉遇碘变蓝
（3）在20
℃和100
℃之间每隔一定温度设置一个实验组，其他实验条件保持一致，以反应液和上述试剂（或答碘液或答班氏试剂）发生颜色反应的程度为指标确定最适温度。
14．答案：实验原理：植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时，能使某些酚类物质如愈创木酚氧化成茶褐色物质，其颜色的深浅与酶活力呈正相关，因此新稻米使酚类物质氧化颜色较陈稻米深
实验步骤：（1）取两支具塞试管，分别编号为A和B，A管内放入适量的新稻米，B管内放入与A管内等量的陈稻米
（2）用移液管吸取1%过氧化氢分别滴向培养皿中的稻米，使所有稻米都浸有过氧化氢
（3）实验结果：A管内稻米的茶褐色比B管内深
实验结论：新稻米中过氧化氢酶的活性高于陈稻米
（4）不正确；试管1溶液中不仅存在Na＋，还存在Cl－，违背了单一变量的原则
15．解析：甲试管酶液进行70
℃±0.5
℃恒温水浴中加热处理15分钟后，β淀粉酶不耐热而失活，甲试管酶液实质上是α淀粉酶液，1号实验组（测α淀粉酶活力）应加入与对照组等量的甲试管酶液。乙试管酶液置于40
℃水浴中，两种淀粉酶都有活力，2号实验组（测总淀粉酶活力）应加入等量乙试管酶液。
实验结果测定各试管麦芽糖含量计算酶活力，可溶性淀粉液中可能有麦芽糖，故对照组最好不加入。
β淀粉酶活力应从酶的总活力中去掉α淀粉酶活力。
答案：1
mL甲试管酶液（实验组1） 1
mL乙试管酶液（实验组2）
①香蕉酶提取液中可能含有还原糖，对实验结果会造成影响，现行对照实验能消除由此产生的误差
②实验组2测定值—实验组1测定值（或总淀粉酶活力—α淀粉酶活力）第一节 酶的制备及活力测定
1．研究酶的存在和简单制作方法。
2．尝试利用酶活力测定的一般原理和方法。
一、酶的粗提取
1．提取方法
酶是在生物体活细胞中合成的。多数酶在细胞内直接参与生物化学反应，少数的酶要分泌到细胞外发挥作用。提取存在于细胞内的酶，需要破碎生物组织细胞，可用破碎仪、研磨器或匀浆器等机械将组织细胞破碎，使酶从活细胞中释放出来，进入细胞外的溶液中，经过滤、离心制备成粗酶液。唾液淀粉酶、胰蛋白酶等分泌到细胞外的酶，可以直接从动物分泌物或细胞外的组织间隙中提取。
2．提取过程中影响酶活力的因素
在酶的提取过程中，温度、酸碱性等多种环境条件都可能影响酶的空间结构，导致酶变性，直至丧失活力。
二、酶的活力
1．酶的活力检测指标
酶的活力通常以单位时间内底物的消耗量或者在单位时间内产物的生成量来表示。例如，通过测定单位时间内麦芽糖的生成量来检测淀粉酶的活力。由于麦芽糖与3,5－二硝基水杨酸试剂反应，能生成黄褐色产物，因此，利用分光光度法进行比色，可以测出麦芽糖的生成量。另外，还可以通过测定单位时间内淀粉的消耗量来检测淀粉酶的活力。
2．分光光度法
分光光度法是通过直接测定溶质对光的吸收能力来确定溶液浓度的方法。在定量分析时，首先配制一系列浓度梯度的标准溶液，在分光光度计上，选取特定的波长，测出它们的吸光值。以各种标准溶液的浓度为横坐标，相应的吸光值为纵坐标，绘出标准曲线。比色测定待测样品时，操作条件应与绘制标准曲线时相同。测出吸光值后，从标准曲线上读出它的浓度，以计算出待测物质的含量。
三、植物淀粉酶的制备及活力测定
1．材料的选择
萌发的水稻种子是提取淀粉酶的好材料。
2．操作过程
（1）提取酶液。
（2）滴加酶液。
（3）恒温处理。
（4）钝化处理。
（5）测定吸光值。
（6）绘制标准曲线。
3．结果分析
＝
式中：A为淀粉酶水解淀粉生成的麦芽糖量（在标准曲线上查得，mg）；A′为淀粉酶的对照管中的麦芽糖量（mg）；V为比色时所用样品液体积（mL）；t为酶促反应时间（min）。
四、过氧化氢酶粗酶液的制备及活力测定
1．制备过氧化氢酶粗酶液
以新鲜动物肝脏、马铃薯块茎或萝卜块根为材料，经过切碎、研磨、离心，取上清液即可得到过氧化氢酶粗酶液。
2．分光光度法测定过氧化氢酶的活力
在过氧化氢酶存在时，过氧化氢将愈创木酚氧化生成茶褐色产物，这种产物在波长470
nm处有最大吸收峰。待酶反应终止后，过滤，取滤液适当稀释，在波长470
nm
处测吸光值，计算出过氧化氢酶的活力。
3．高锰酸钾滴定法测定过氧化氢酶的活力
过氧化氢酶可以催化H2O2分解为水和氧。如果在反应系统中加入适当过量的过氧化氢溶液，经酶促反应后，在酸性条件下，用标准高锰酸钾溶液滴定多余的H2O2，反应如下：
5H2O2＋2KMnO4＋4H2SO4―→5O2＋2KHSO4＋8H2O＋2MnSO4
根据消耗的H2O2的量计算出过氧化氢酶的活力。
酶活力用每克鲜重样品1
min内分解H2O2的毫克数表示。
1．酶活力
所谓酶活力，指酶催化一定化学反应的能力。酶活力的测定实质是测定一个被酶所催化的化学反应的速度。酶反应的速度可以用单位时间内反应底物的减少或产物的增加来表示，酶反应的速度愈快所表示的酶活力愈高。
测定酶活力，可用物理法、化学法或酶分析法等方法。常用的方法有：第一，在适当的条件下，把酶和底物混合，测定生成一定量产物所需的时间，此即终点法。第二，将酶和底物混合后隔一定时间，间断地或连续地测定反应的连续变化，如吸收度的增加或减少。第三，将酶与底物混合后，让其反应一定时间，然后停止反应，定量测定底物减少或产物生成的量。
酶的活性单位（国际单位IU）：指在25
℃下，以最适的底物浓度、最适的缓冲液离子强度以及最适的pH等条件下，1分钟能转化1
μmol底物的酶量定为1个活性单位。
2．测定酶活力时的注意事项
（1）酶促反应过程中，只有最初一段时间内反应速度与酶浓度成正比，随着反应时间的延长，反应速度即逐渐降低。
（2）要规定一定的反应条件，如时间、温度、pH等，并在酶测定过程中保持这些反应条件的恒定，如温度不得超过规定温度的±1
℃，pH应恒定。
（3）配制的底物浓度应准确且足够大，底物液中应加入不抑制该酶活力的防腐剂并保存于冰箱中，以防止底物被分解。
（4）标本要新鲜，由于绝大多数酶可因久置而活力降低，标本如无法及时测定，应保存于冰箱中。用血浆时，应考虑到抗凝剂对酶反应的影响。有些酶在血细胞、血小板中的浓度比血清高，为此在采血、分离血清时，应注意防止溶血和白细胞的破裂。
（5）在测定过程中，所用仪器应绝对清洁，不应含有酶的抑制物，如酸、碱、蛋白沉淀剂等。
题型一
酶的特性
【例题1】酶是活细胞产生的。下列关于酶的论述，错误的是（ ）。
A．绝大多数酶是蛋白质
B．酶的数量因参与化学反应而消耗
C．酶活性与pH有关
D．酶的催化效率很高
解析：酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物。其中绝大多数酶是蛋白质，其种类和数量的多少受基因控制，并且具有一般酶的特点，即参与一次化学反应后，立即恢复到原来的状态，继续参与反应。
答案：B
反思领悟：酶的特性是具有高效性、专一性和多样性，酶的催化作用受温度和pH的影响。
题型二
酶活力的测定
【例题2】关于淀粉酶的制备和活力测定的实验，说法错误的是（ ）。
A．提取淀粉酶最好用萌发的水稻种子，因为此时淀粉酶含量高
B．催化淀粉水解的反应要在pH＝5.6的缓冲液中进行，使反应体系的酸碱度稳定
C．淀粉与酶反应后，在测定吸光值前加NaOH的目的是中和反应体系中的酸性物质
D．在样品溶液中加入3,5－二硝基水杨酸试剂后，要在沸水浴中煮沸5
min后再比色
解析：淀粉与酶反应后，在测定吸光值前加NaOH溶液，目的是钝化酶的活性，使反应终止。
答案：C
1
下列关于酶的说法，不正确的是（ ）。
A．绝大多数酶是活细胞产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质，合成场所为核糖体
B．参加反应的前后，酶的化学性质不变
C．酶的活性受环境中pH和温度的影响
D．酶在细胞内才能发挥作用，离开细胞即失效
解析：酶是活细胞产生的，但酶发挥作用并不一定都在细胞内。如各类消化酶是消化腺细胞产生并分泌的，在消化道内消化有机物。
答案：D
2
酶反应速度可用哪一项来表示？（ ）
A．
单位时间内反应物的减少量
B．单位体积内产物的增加量
C．单位时间内产物的增加量
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：酶反应速度是衡量酶活性的参数，经常用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。
答案：D
3
同一个体内的各类活细胞所含的酶（ ）。
A．种类有差异，数量相同
B．种类有差异，数量不同
C．种类无差异，数量相同
D．种类无差异，数量不同
解析：酶的种类和数量因细胞的功能和代谢的差异而不同。
答案：B3.5
纤维素酶的神奇作用
——纤维素酶在畜禽生产中的应用
常见的畜禽饲料如谷物、豆类、麦类及加工副产品等都含有大量的纤维素。除了反刍动物借助瘤胃微生物可以利用一部分外，其它动物如猪、鸡等单胃动物则不能利用纤维素。近年来，国内外利用真菌纤维素酶成为提高畜禽生产性能和饲料利用率的重要措施之一。
1、在牛日粮中的应用
焦平林等（1996）用阉牛试验，在日粮中按每头每日添加纤维素酶40g，饲喂60天，结果表明加酶组日增重892.78g，对照组日增重746.8g，差异极显著（P<0.01）。焦平林又用30头荷斯坦奶牛进行试验，试验组按每头每日添加50g纤维素酶，结果表明，试验组15头奶牛在68天总产奶量为2916kg,而对照组15头奶牛在68天的总产奶量为2689kg，差异显著（P<0.05）。付连胜等（1998）报道，在瘤胃功能正常状态下，成年奶牛及育成牛饲喂纤维素酶5天后，其粪便干物质和饲喂前相比，减少30%，一周后，封闭式牛舍氨含量下降70%左右，粗饲料采食量提高8-10%，尿中尿素下降58.9%，怀孕奶牛在产前30天始饲喂纤维素酶，分娩后，不产生生理性消化不良症状，胎儿体重可增加1.5-3kg，并无畸形和弱胎。产牛体质恢复快，产奶高峰维持时间长（一直至第四个泌乳月）。赵长友等（1998）综述了纤维素酶在草食动物日粮中的应用，均取得了显著效果。
2、在鸡日粮中的应用
肉鸡日粮一般以高鱼粉、高玉米、高豆粕为主。为减少这些常规原料的使用量，广泛采用廉价的饲料原料，秦江帆等（1996）在肉鸡日粮中提高富含纤维的麦麸比例，添加0、0.05%、0.1%纤维素酶制剂进行试验，结果表明，添加0.1%纤维素酶组比对照组在1-2、3-6、7-8周三个生长阶段日增重分别提高4.31%、4.54%、4.13%，耗料比分别下降1.56%、4.50%、4.3%。徐奇友（1998）在蛋鸡日粮中添加0.1%、0.15%、0.5%纤维素酶，结果表明，在1-10月的产蛋期间，产蛋率分别提高0.53%、1.25%、2.88%，酶水平0.15%和0.5%组的破蛋率降低34.49%、16.19%，蛋壳强度分别提高14.71%和8.41%。
3、在猪日粮中的应用
据尹清强等（1992）报道，在基础日粮中添加0.6%和1.2%纤维素复合酶，结果生长育肥猪增重比对照组分别提高16.84%和21.86%。Wank等（1993）报道，添加纤维素酶，使中性洗涤纤维消化率由30.3%提高到34.1%，酸性洗涤纤维消化率从68.8%提高到73.9%，能量消化率由69.3%提高到71.8%。
五、展望
我国是一个饲料资源十分紧张的国家，土地少、人口多，人畜争粮的矛盾十分突出。要保持我国饲料工业和畜牧业的持续发展，必须解决好饲料问题，否则将严重制约其发展。纤维素是自然界中十分丰富的资源，是800-1200个葡萄糖分子聚合而成。因此，可通过微生物发酵充分利用农副产品下脚料、秸秆、糠生产纤维素酶添加剂，用于提高畜禽生产性能，提高饲料利用率，改善饲料的营养价值，降低饲料成本和提高经济效益，具有广阔的开发前景，今后应进一步加强纤维素酶研究和开发工作。主要有如下几方面：
1、进一步加强纤维素酶的作用机制研究。纤维素酶应用于饲料，作用于动物消化道，其机制尚未清楚。从理论上决定其添加量还很困难，目前只能从实验结果来决定，受影响因素很多，往往效果不够理想。对于单用多种原料的纤维素酶最佳添加量也研究不多，这将严重制约纤维素酶的推广应用。
2、目前纤维素酶的产量和活性都不高，成本偏高，今后应加强菌种选育和发酵工艺等基础研究工作，以提高其产量和活性，特别是要注意利用DNA基因重组技术的应用，来选育出活性高、产酶量大的菌种。
3、加强纤维素酶检测方法研究。虽然纤维素酶的检测方法很多，但真正能适合饲料的检测方法还没有，这给实际应用工作带来困难，如无法比较不同厂家的产品质量，确定纤维素酶添加量也很困难，应组织有关力量，制订出统一的检测方法标准，供生产中应用。3.4
酶的固定化
固定化酶（immobilized
enzyme）
不溶于水的酶。是用物理的或化学的方法使酶与水不溶性大分子载体结合或把酶包埋在水不溶性凝胶或半透膜的微囊体中制成的。酶固定化后一般稳定性增加，易从反应系统中分离，且易于控制，能反复多次使用。便于运输和贮存，有利于自动化生产。固定化酶是近十余年发展起来的酶应用技术，在工业生产、化学分析和医药等方面有诱人的应用前景。
固定化酶的研究始于1910年,正式研究于20世纪60年代,70年代已在全世界普遍开展。酶的固定化(Immobilization
of
enzymes)是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内,仍能进行其特有的催化反应、并可回收及重复利用的一类技术。与游离酶相比,固定化酶在保持其高效专一及温和的酶催化反应特性的同时,又克服了游离酶的不足之处,呈现贮存稳定性高、分离回收容易、可多次重复使用、操作连续可控、工艺简便等一系列优点。固定化酶不仅在化学、生物学及生物工程、医学及生命科学等学科领域的研究异常活跃,得到迅速发展和广泛的应用,而且因为具有节省资源与能源、减少或防治污染的生态环境效应而符合可持续发展的战略要求。
固定化酶的制备方法有物理法和化学法两大类。物理方法包括物理吸附法、包埋法等。物理法固定酶的优点在于酶不参加化学反应,整体结构保持不变,酶的催化活性得到很好保留。但是,由于包埋物或半透膜具有一定的空间或立体阻碍作用,因此对一些反应不适用。化学法是将酶通过化学键连接到天然的或合成的高分子载体上,使用偶联剂通过酶表面的基团将酶交联起来,而形成相对分子量更大、不溶性的固定化酶的方法.第二节 酶在食品加工中的应用
1．简述果胶酶的作用。
2．检测果胶酶的活性。
3．探究温度和pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量。
4．探讨酶在食品制造等方面的应用。
一、果胶与果胶酶
1．在植物中果胶与果胶酶的作用
在植物未成熟的果实中，果胶质含量较多，果肉细胞结合得很紧密，因而果实较硬。在果实的成熟过程中，果实细胞不断生成果胶酶。果胶酶能把果胶质分解成小分子有机酸，使果肉细胞相互分离，因而果实由硬变软。
2．果胶酶作用的适宜条件
最适温度为45～50
℃，最适pH范围为3.0～6.0。Fe3＋、Ca2＋、Zn2＋等金属离子对酶有抑制作用。
3．果汁生产中果胶酶的作用
在适宜条件下，果胶酶能使果汁中的不溶性果胶溶解，可溶性果胶的黏度下降，使果汁易于澄清和过滤。这不仅能使果汁易于压榨，而且还能提高出汁率。
4．果胶酶的存在范围
广泛存在于植物果实和微生物中。工业上通常采用曲霉、青霉等微生物发酵来生产果胶酶。
二、不同浓度的果胶酶对澄清苹果汁得率的影响
1．制备苹果汁：苹果打碎成匀浆。加热到100
℃，酶钝化后，再冷却至50
℃左右。
2．配制不同浓度的酶液。
3．降解苹果汁：将不同浓度的果胶酶溶液与已钝化的苹果汁混匀，45
℃水浴60
min。
4．沉淀：加入明胶、硅溶胶、膨润土、活性炭处理，充分混匀后静置60
min，使其充分沉淀后过滤，这些物品主要起吸附、沉淀和过滤作用，必须符合食品安全要求。
5．记录结果：测量澄清滤液体积。计算澄清苹果汁得率（R）＝V1/V2×100%，V1为澄清苹果汁体积，V2为处理前苹果汁体积。
三、其他酶在食品加工中的应用
在淀粉糖工业中，葡萄糖、麦芽糖、果糖等的生产离不开淀粉酶制剂。在食品烘焙加工时，利用淀粉酶可增加面团体积，改善面团表皮颜色和松脆结构，防止腐败变质；利用蛋白酶可以改善面筋的特性，降低黏度。
思考：利用果胶酶进行果泥处理时，可不可以再加入蛋白酶促进细胞壁分解？
提示：不可以。因为果胶酶是蛋白质，加入蛋白酶后会使果胶酶被分解。
果胶酶的组成及特点
果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。果胶酶的化学本质是蛋白质，能被蛋白酶水解掉；果胶酶具有酶的通性：只改变反应速度，不改变反应的平衡点。
能够产生果胶酶的生物包括植物、霉菌、酵母菌和细菌等，食品工业生产中需要的果胶酶主要来自霉菌发酵生产。可生成果胶酶的霉菌有黑曲霉、米曲霉和文氏曲霉等。培养曲霉可用液体培养法，需添加果胶作为诱导物。
题型一
果胶与果胶酶
【例题1】下列关于果胶酶的说法，正确的是（ ）。
A．果胶酶可以分解细胞壁的主要成分纤维素
B．果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物
C．果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称
D．果胶酶的化学本质是蛋白质和RNA
解析：因为酶具有专一性，因此果胶酶只能水解果胶而不能水解纤维素，果胶酶是能够分解果胶的一类酶的总称，其化学本质是蛋白质，基本组成单位是氨基酸。半乳糖醛酸是果胶的组成单位，而并非果胶酶的组成单位。
答案：C
题型二
影响酶活性的因素
【例题2】下图曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系，此曲线不能说明的是（ ）。
A．在B点之前，果胶酶的活性和温度成正比；之后，接近成反比
B．当温度到B点时，果胶酶的活性最高，酶的催化作用最高
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
解析：从图中可以看出随着温度升高，果胶酶的活性在上升，等达到B点时，酶的活性达到最高；随后，随着温度的继续上升，酶的活性迅速下降。但是A点和C点相比，虽然酶的活性都很低，但是A点是低温条件，对酶的分子结构无影响，所以，随着温度的上升，其活性可以上升。而C点是高温条件，当温度过高时，会破坏酶的分子结构，使酶的活性发生不可逆的变化。
答案：D
反思领悟：酶的催化需要适宜的温度，最适温度下催化活性最高。低温不破坏酶的结构，高温破坏酶的结构。
1
从下列哪种材料中可获得较多的活性较强的果胶酶？（ ）
A．水稻种子 B．小麦种子
C．成熟的苹果
D．煮熟的梨
解析：苹果成熟过程中，果胶酶分解果胶，从而使果肉疏松。
答案：C
2
下列对果胶酶作用的叙述，错误的是（ ）。
A．果胶酶是一种催化剂，可以改变反应速度
B．果胶酶能够分解果胶，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：果胶酶的催化底物为果胶。
答案：D
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．用玻璃棒不时地搅拌反应混合物
解析：用玻璃棒不断搅拌反应混合物，可使果胶酶和果泥充分接触，更好地催化反应。
答案：D
4
探究温度对果胶酶活性的影响、pH
对酶活性的影响、果胶酶的用量三个实验中，实验变量依次为（ ）。
A．温度、酶活性、酶用量
B．苹果泥用量、pH、果汁量
C．反应时间、酶活性、酶用量
D．温度、pH、果胶酶用量
解析：首先要明确实验变量、反应变量等基本概念，在此基础上，针对三个探究实验进行分析。实验一为探究果胶酶的最适温度，实验二为探究果胶酶的最适pH，实验三为探究果胶酶的最适用量，从而选出正确答案D。
答案：D第四节 酶的固定化
1．说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。
2．尝试制备固定化大肠杆菌细胞。
一、酶的固定化
1．固定化酶
概念：通过物理或化学的方法，将水溶性的酶与不溶性的载体结合，使酶固定在载体上，并在一定的空间范围内进行催化反应，这样制成的酶称为固定化酶。
2．酶的固定化方法
共价键结合法：将酶通过化学反应以共价键结合到尼龙等载体上。
包埋法：将酶均匀包埋在琼脂糖凝胶等多孔性的凝胶中的固定化方法。
3．固定化酶的特点
活性稳定，可以反复使用多次。在生产中，固定化酶能与反应液相互分开，不与产品混合，制品较易纯化，在大规模生产时所需工艺设备简单易行。
4．固定化酶的实例：木瓜蛋白酶的固定化
（1）酶的固定化。
在啤酒生产过程中，刚酿制的啤酒往往含有少量的蛋白质而显得浑浊。加入木瓜蛋白酶，可以使蛋白质水解成氨基酸，供酵母菌增殖所需，从而缩短发酵时间，提高啤酒产量，使酒质澄清醇和。
将尼龙布浸入等体积的CaCl2溶液和甲醇溶液中，室温下放置10
s左右，并轻轻搅拌至尼龙布发黏。取出后用水冲洗，并用吸水纸吸干。将尼龙布放入盐酸中，室温下水解，用蒸馏水洗至pH中性。再将尼龙布放入戊二醛溶液中，室温下浸泡20
min。取出后用磷酸缓冲液（pH＝7.8）反复洗涤，洗去多余的戊二醛，吸干后立即放入木瓜蛋白酶溶液中，4
℃下固定3.5
h。取出尼龙布后用NaCl溶液洗去多余的蛋白酶，即得到尼龙固定化酶。为防止改变酶的电荷，操作过程中不能使用金属镊子。
（2）检验酶的活性。
（3）酶的再利用。
二、细胞的固定化
1．细胞固定化技术
利用适当的载体将合成酶的细胞固定起来。固定化细胞比固定化酶更简捷，使用寿命更长。
2．大肠杆菌细胞的固定化
可以用液体培养基培养大肠杆菌，取菌液加入生理盐水和琼脂，搅拌均匀，待琼脂凝胶凝固后，切成小块，用生理盐水和蒸馏水洗净，即得到固定化的大肠杆菌细胞。
1．直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的比较
直接使用酶
固定化酶
固定化细胞
酶的种类
一种或几种
一种
一系列酶
常用载体
—
高岭土、皂土、硅胶、凝胶
明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺
制作方法
—
共价键结合法、物理吸附法
包埋法
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
优点
催化效率高，低耗能、低污染等
酶既能与反应物接触，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
成本低，操作更简捷
不足
对强酸、强碱、高温和有机溶剂等环境条件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；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，很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到
固定后的酶或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
对固定化酶的作用影响较小的固定方法是物理吸附法。
2．固定化微生物细胞
利用微生物来生产酶具有生产成本低、周期短、产量大等优点。微生物产生的酶，可以分为分泌在细胞外的胞外酶和包含在细胞内的胞内酶。利用胞内酶时，需要采用手段将细胞破碎后，将酶进行分离纯化，提取后酶的活性和稳定性往往都受到很大的影响。
将微生物细胞限制或定位于特定空间位置，即将微生物制成固定化细胞后，既能避免复杂的细胞破碎、酶的提取和纯化过程，又能使酶的活性和稳定性得到较大提高。固定后的微生物细胞可以作为固体催化剂在多步酶促反应中发挥连续催化作用，同时，催化反应结束后又能被回收和重复利用。例如，人们将含有青霉素酰化酶的大肠杆菌细胞进行固定化，用于大规模地生产青霉素母核（青霉素的主体化学结构部分，即6－氨基青霉烷酸），然后再对青霉素母核的侧链进行化学修饰，可以生产半合成青霉素，如氨苄青霉素。
题型一
固定化酶技术及其应用价值
【例题1】关于固定化酶技术说法正确的是（ ）。
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或化学的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，不足是无法同时催化一系列酶促反应。
答案：D
反思领悟：固定过程中，固定的是酶，而不是反应物。
题型二
酶或细胞固定化的方法
【例题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选项相似。
答案：D
反思领悟：固定化酶和固定化细胞通常采用包埋法、共价键结合法和物理吸附法。用海藻酸钠作载体制备的是固定化酵母细胞。
1
下列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．固定化酶生物活性强，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：固定化酶与普通酶制剂相比，在活性上没有多大差别，固定化酶的成分也是蛋白质，蛋白质经过一定的时间后会变性失活，所以固定化酶一般能使用半年，不可能长久使用。
答案：A
2
固定化酶技术常采用（ ）。
A．包埋法
B．共价键结合法和物理吸附法固定化
C．活化法
D．微囊化法
解析：酶的体积较小，容易从包埋材料中漏出来，所以一般采用共价键结合法和物理吸附法固定化。
答案：B
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专一性特点
解析：一种载体只能固定化一种酶，一种固定化酶只能催化一种酶促反应；固定化酶可反复利用，但不能永远利用下去；固定化酶保持了一般酶的特性。
答案：B
4
（2010·江苏高考改编）下图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，下列叙述不正确的是（ ）。
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溶液为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：刚溶化的海藻酸钠应冷却后再与酵母菌混合，否则温度过高会导致酵母菌死亡。
答案：A第三章
酶的制备及活力测
第四节
酶的固定化
1．下列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．固定化酶生物活性强，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
2．下列关于固定化酶技术说法正确的是（ ）
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
3．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
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。这是根据酶的特性中的（ ）
A．特异性
B．专一性
C．高效性
D．多样性
5．下列有关固定化技术的叙述，正确的是（ ）
A．固定化酶只能在细胞内发挥作用
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
6．对固定酶的作用影响较小的固定方法是（ ）
A．包埋法
B．化学结合法
C．物理吸附法
D．生物法
7．下列关于固定化酶中的酶说法正确的是（ ）
A．固定化酶活性不稳定
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
8．下列说法不正确的是（ ）
A．固定化酶和固定化细胞的方法包括包埋法、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．由于细胞个体大，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时应采用固定化酶
9．如果反应物是大分子物质，采用下列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
10．将谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的发酵过程变为连续的酶反应，应当固定（ ）；若将谷氨酸棒状杆菌内的蛋白质变成氨基酸，应当固定（ ）
A．谷氨酸棒状杆菌 蛋白酶
B．谷氨酸棒状杆菌 谷氨酸棒状杆菌
C．蛋白酶 蛋白酶
D．蛋白酶 谷氨酸棒状杆菌
11．研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，如从大肠杆菌中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
12．固定化酶和固定化细胞的主要区别是（ ）
A．前者只能固定胞外酶，后者只能固定胞内酶
B．前者只能固定胞内酶，后者只能固定胞外酶
C．前者可以固定胞内酶和胞外酶，后者只可以固定胞内酶
D．前者只可以固定胞外酶，后者可以固定胞外酶和胞内酶
13．右图为固定化酶的反应柱示意图，请据图回答下面的问题。
（1）与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是__________________________
________________________________________________；固定化细胞的优点是
________________________________。
（2）③的作用是________________________________________________________。
（3）制作固定化酶所用的方法有______、______、______。
（4）据图说出反应柱的作用原理。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14．某同学进行苹果汁制作实验，工艺如下图所示。
（1）图中用KMnO4溶液浸泡苹果的目的是______。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的先后顺序为______。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。
15．下面是生啤酒的酿造实验，分析回答问题。
实验原理：固定化酵母的凝胶珠由酵母细胞和海藻酸钠组成，麦芽汁可以渗入由海藻酸钠和啤酒酵母制成的凝胶珠中。啤酒酵母可以利用自身细胞内的一系列酶，将可发酵性糖转化成酒精。
实验过程：
Ⅰ.取新鲜斜面上的啤酒酵母，接种于10
mL麦芽汁液体培养基中，25
℃培养20～30
h。
Ⅱ.取1.6
g海藻酸钠于无菌小烧杯中，加无菌水少许调成糊状，再加入无菌水至40
mL，在98
kPa条件下灭菌15
min。待冷却到45
℃左右后，与预热35
℃左右的10
mL酵母培养液混拌均匀，立即倒入带喷嘴的无菌小塑料瓶中（或装有5号针头的注射外套中），以恒定的速度滴入盛有葡萄糖、氯化钙混合液的容器中，浸泡30
min制成凝胶珠。
Ⅲ.倒去葡萄糖、氯化钙混合液，加入无菌水洗涤凝胶珠三次后，将凝胶珠放入500
mL三角瓶中，加入300
mL无菌麦芽汁液体培养基，置于25
℃下封口发酵5
d左右，倒出发酵后的麦芽汁即为啤酒，品尝其口味。
（1）凝胶珠是由什么组成的？____________________；它们有什么作用？
________________________________________。
（2）如果进行多批次生产，本实验中的啤酒酵母与普通发酵中的酵母菌在使用上的区别是________________________________________。
（3）固定化酶或固定化细胞技术是利用______或______方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括______、______和______。其中酶更适合采用______和______固定化，而细胞多采用______固定化。
参考答案
1．解析：固定化酶与普通酶制剂相比，在活性上没有多大差别，固定化酶的成分也是蛋白质，蛋白质经过一定的时间后会变性失活，所以固定化酶一般能使用半年，不可能长久使用。
答案：A
2．解析：固定化酶是利用物理或化学的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，不足是无法同时催化一系列酶促反应。
答案：D
3．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
4．解析：葡萄糖异构酶将葡萄糖转化成果糖，而不能转化成其他物质，体现了酶的专一性。
答案：B
5．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，更是主要在细胞外发挥作用。
答案：B
6．解析：酶适合用化学结合法和物理吸附法固定，而对酶影响较小的是物理吸附法。
答案：C
7．解析：固定化酶活性稳定；固定化酶可反复利用，但不能永远利用下去；固定化酶保持了一般酶的特性。
答案：B
8．解析：在酶和细胞的固定化技术中，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，因而多采用包埋法。
答案：C
9．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
10．解析：谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸是连续的酶反应，应固定谷氨酸棒状杆菌；蛋白质变成氨基酸是蛋白酶的作用，应固定蛋白酶。
答案：A
11．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
12．解析：微生物产生的酶的种类很多，有的存在于细胞内，有的分泌到细胞外。因此，固定化酶可以固定胞内酶和胞外酶，固定化细胞只能固定胞内酶。
答案：C
13．解析：与一般的酶制剂相比，固定化酶不仅能与反应物充分接触，还能与产物分离，并且可以反复利用；与固定化酶相比，固定化细胞能催化一系列的化学反应，并且固定化细胞成本更低，操作更容易；使用固定化酶技术往往利用反应柱，反应柱下端有一个分布着小孔的筛板，酶颗粒无法通过筛板，而反应溶液却可以自由出入。
答案：（1）既能与反应物接触，又能与产物分离，还能被反复利用 成本更低，操作更容易，且能催化一系列的反应
（2）使酶颗粒无法通过，反应溶液却可以自由出入
（3）吸附法 共价键结合法 包埋法
（4）反应液从反应柱的上端注入，使反应物溶液流过反应柱，与固定化酶接触，得到的产物从反应柱下端流出
14．解析：在制作工艺中必须对原材料消毒，这样才能保证后续实验的成功。KMnO4是强氧化剂，可以起到对苹果的消毒作用。
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
15．解析：本题考查固定化细胞的应用实例，同时考查分析实验的能力。凝胶珠是由啤酒酵母和海藻酸钠组成的，啤酒酵母能产生酶，可以将糖转化成酒精。凝胶珠在较长时间内反复连续使用，但普通发酵中的酶或菌种不能反复使用。固定化酶或固定化细胞技术有包埋法、共价键结合法和物理吸附法，酶分子很小，适合采用共价键结合法和物理吸附法固定化；细胞个大，难以被吸附或结合，多采用包埋法固定化。
答案：（1）啤酒酵母和海藻酸钠 啤酒酵母能将渗入凝胶珠的麦芽汁中的糖转化成乙醇，海藻酸钠可以使啤酒酵母固定
（2）将生啤酒倒出后，将凝胶珠再投入新鲜的麦芽汁中，可以反复使用 （3）物理 化学 包埋法 共价键结合法 物理吸附法 共价键结合法 物理吸附法 包埋法学业达标测评(六)
一、选择题
1．科学家从细菌中分离得到了分解石油的酶，其活力的大小可表示为( )
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】 酶活力的大小可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，此速度是指单位时间内，单位体积中反应物的减少量或产物的增加量。
【答案】 D
2．在植物淀粉酶制备及活力测定实验中，淀粉水解反应
一段时间后，加NaOH溶液的目的是( )
A．缓冲作用
B．与麦芽糖反应生成黄褐色产物
C．钝化酶的活性，使反应终止
D．以上都不对
【解析】 淀粉酶的活力测定以单位时间内麦芽糖的生成量来表示，对照的试管要同时结束反应来计算时间，所以利用NaOH来钝化酶的活性，使反应终止。
【答案】 C
3．从水稻种子中提取酶液时，首先要研磨种子，在此过程中要加入石英砂，其原因是( )
A．防止酶失活
B．使研磨充分，有利于酶释放
C．有利于种子内淀粉酶的大量合成
D．使酶失活
【解析】 提取酶液时，要将种子研磨成匀浆，加入石英砂目的是使研磨充分，提取到足够多的酶液。
【答案】 B
4．利用水稻种子制备植物淀粉酶要选用( )
A．晒干的种子
B．萌发的种子
C．死种子
D．刚成熟的种子
【解析】 植物种子在萌发时，因需大量的物质和能量，此时淀粉酶含量升高，活力增强以促进淀粉的大量水解。
【答案】 B
5．某有机物加入酶后，置于0
℃至80
℃环境中，有机物的分解总量与温度的关系如右图所示。根据该图判断，如果把这些物质置于80
℃至0
℃的环境中处理，在A～D四图中，符合其关系的图是(注：纵坐标为有机物的分解总量)( )
【解析】 高温使酶变性失活，降低温度后，酶的活性也不能恢复，因此分解物总量也就不再变化。
【答案】 B
6．有人测定了A、B、C、D四种植物体内多种酶的活性与温度的关系，结果如图所示。
根据上图中的信息，你认为在25
℃条件下竞争能力最强的生物和对温度适应范围最广的生物分别是( )
A．B和D
B．B和C
C．B和A
D．A和C
【解析】 酶活性具有一定的温度范围和适宜温度，温度过高，酶会失活；低温抑制酶的活性；最适温度下，酶活性最强，生物在此温度下生活得也最好，竞争力就强；酶的活性的范围越大，生物的生存温度范围就越广。
【答案】 B
7．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
8．根据下图依次指出每一图形最可能代表了什么因素对酶的作用的影响。曲线中纵坐标表示反应速度，横坐标表示影响因素。按甲、乙、丙、丁顺序组合正确的是( )
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都有一个最适值。当底物浓度较低时，随底物浓度升高，酶催化作用增强，但当所用酶都参加催化之后，反应也达到最大值；而随着酶浓度增加，反应速率会明显增加。
【答案】 A
二、非选择题
9．将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤，得到提取液。取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为3组并分别调整到不同温度，如图所示，然后在每支试管中加入少许等量的玉米子粒提取液，保持各组温度30分钟后，继续进行实验(提取液中还原性物质忽略不计)：
(1)若向A、C、E三支试管中分别加入适量的班氏试剂，沸水浴一段时间，观察该三支试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是______________；砖红色较深的试管是________，颜色较深的原因是__________；不变色的试管是________，不变色的原因是________。
(2)若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色都是蓝色，产生该颜色的原因是__________。
(3)以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度？(只要求写出设计思路)
【解析】本题考查植物淀粉酶的制备、应用及影响因素。发芽的玉米子粒中含有淀粉酶，在不同温度下，淀粉酶的活性不同，对淀粉液的催化程度也不相同。40
℃比20
℃下酶的活性强，因此产生的麦芽糖多，加入班氏试剂后颜色比20
℃的深，100
℃下酶已失活，因此试管中没有颜色反应。B、D试管中淀粉会被淀粉酶催化水解，加碘仍然变蓝，说明淀粉有剩余。要确定酶的最适温度，应增加试管数量，设置合适的温度梯度，重复上述实验。
【答案】 (1)A和C C 淀粉酶在40
℃时活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解产生的还原性糖多 E 酶失活
(2)剩余的淀粉遇碘变蓝
(3)在20
℃和100
℃之间每隔一定温度设置一个实验组，其他实验条件保持一致，以反应液和上述试剂(或答碘液或答班氏试剂)发生颜色反应的程度为指标确定最适温度。蛋清溶菌酶的制备及活力测定
一、实验目的
1.熟悉溶菌酶的功能、分布以及作用特性。
2.掌握溶菌酶的提取及活力测定方法。
二、实验原理
溶菌酶又称胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶，是一种碱性糖苷水解酶，能作用于细菌细胞壁的粘多糖，具有杀菌等作用，广泛应用于医学临床。
溶菌酶存在于植物浆及动物(蛋清、血浆、淋巴液和鼻粘膜等处)组织中，其中鸡蛋清中含量较为丰富，且鸡蛋清取材方便，因此实验室及实际生产中一般以鸡蛋清为原料进行溶菌酶的提取制备。
从鸡蛋清中分离溶菌酶可以选用多种不同的方法和步骤。本实验采用的分离纯化步骤为：等电点及热变性选择性沉淀→聚丙烯酸处理→葡聚糖凝胶柱层析→聚乙二醇浓缩。溶菌酶具有耐热性，在酸性条件下经受长时间高温处理而不丧失活性；而且溶菌酶又具有特别高的等电点，因此采用热变性与
等电点沉淀相结合的方法可除去大部分的杂蛋白。聚丙烯酸是一种多聚蛋白质，在酸性条件下可以与溶菌酶结合形成凝聚物；当有钙离子存在时溶菌酶又能从这种凝聚物中分离出来，同时生成丙烯酸钙沉淀，后者经过硫酸的酸化又重新形成聚丙烯酸。在实验中，一旦提取液中溶菌酶与聚丙烯酸结合，所形成的凝聚物会立即粘附于试管的底部，倾去上层液体可使溶菌酶既得到纯化，又得到浓缩。最后再用葡聚糖凝胶柱层析，使杂蛋白、溶菌酶和钙离子分开。
三、仪器和试剂
仪器
玻璃层析柱(2.5cm×34cm)、电热恒温水浴锅、离心沉淀机、10μL
微量进样器、721型分光光度计。
试剂
1.
Sephadex
G-50
2.
1%NaCl—0.05mol/LHCl
3.
20%HAc
4.
10%聚丙烯酸(现配现用)
5.
0.5mol/LNa2CO3
6.
500g/LCaCl2
7.
NaCl
8.
6g/LNaCl
9.
饱和草酸溶液；
10.
细菌悬液：取1g
艳红K-2BP
标记的微球菌M.lysodeikticus
悬于100mL0.5mol/L
的pH6.5磷酸缓冲液中，置于冰箱内保存备用。
11.
乳化剂：2g
Brij-35(聚氧乙烯脂肪醇醚)加50mL
蒸馏水微热使溶解，冷却后定容至100mL。吸取此液10mL
用0.6mol/LHCl
定容至200mL
备用。
12.
0.5mol/L
的pH6.5磷酸缓冲液。
四、操作步骤
(一)蛋清溶菌酶的分离提取
1.变性与等电点选择性沉淀：取新鲜蛋清用1%NaCl-0.05mol/LHCl
溶液搅拌稀释，加20%HAc
调至pH4.6，3000r/min
离心10min，收集滤液并记录体积，留样2mL(Ⅰ)待分析。将滤液置于沸水浴使3min
内迅速升温至75℃，用流动水速冷后，3000r/min
离心20min，收集上清液，纪录体积，并留样2mL(Ⅱ)待分析。
2.丙烯酸处理：将所得清液(pH6.0左右)中滴加10%聚丙烯酸(用量为清液体积的1/4)，慢速搅拌，当凝聚物出现后，静置30min
使凝聚物粘附于容器底部。倾去上清液，加入蒸馏水约1mL，并滴加少量0.5mol/LNa2CO3，使沉淀溶解，此时溶液pH6左右。搅拌条件下向溶液中滴加500g/LCaCl2(体积为聚丙烯酸量的1/12.5)，生成的沉淀挤压干后弃去。如所得溶液不够澄清，可以进行离心或简单过滤，并用少量水洗涤滤纸。收集滤液于刻度试管，记录体积，留样0.5mL(Ⅲ)待分析。
3.Sephadex
G-50
柱层析
(1)装柱：称取15g
Sephadex
G-50，加入300mL
蒸馏水溶胀6小时以上，置热水浴中加热除去气泡，冷却后装入玻璃层析柱。用6g/LNaCl
溶液200mL
平衡层析柱。
(2)上样：向样液中加入固体NaCl
使终浓度为50g/L，上样时先吸去层析柱凝胶面上的溶液，再沿管壁滴加样品，样品量不宜超过10mL。加完后打开层析柱出口，让样品均匀流入凝胶内。
(3)洗脱：样品流完后，先分次加入少量6g/LNaCl
洗脱液洗下柱壁上的样品，然后接通蠕动泵，继续6g/LNaCl
洗脱，调节操作压力使流速控制在7~8mL/10min，部分收集器收集，10min
一管，共收集200mL
左右。
(4)分析：纪录各管体积，紫外光吸收法测定各管中蛋白质浓度。合并含有蛋白质的收集管，草酸鉴定Ca2+
，留样(Ⅳ)待分析。
4.乙二醇浓缩：将洗脱液放入透析袋，外面裹以聚乙二醇，置于加盖容器中。当酶液水分被聚乙二醇吸收而浓缩至5mL
左右时，用蒸馏水洗去透析膜外的聚乙二醇，倒出浓缩液，记录体积，留样
0.5mL(Ⅴ)待分析。
(二)溶菌酶活力测定
取上述各待测酶液稀释30~50倍，进行酶活测定。用微量进样器取酶液样品10μL，加入0.5mL
的0.5mol/L
磷酸缓冲液(pH6.5)，混合均匀，37℃预热2min，然后加入同样已预热过的菌悬液0.5mL。37℃保温反应15min
后，用2mL
乳化剂停止反应。
反应液经3000r/min
离心10min，取清液在721型分光光度计上进行比色(540nm)。空白管用磷酸缓冲液替代样液。第三章
酶的制备及活力测
第二节
酶在食品加工中的应用
1．在果胶酶溶液中加入双缩脲试剂，其结果应该是（ ）
A．产生气泡
B．溶液呈蓝色
C．溶液呈紫色
D．产生砖红色沉淀
2．从下列哪种材料中可获得较多的活性较强的果胶酶？（ ）
A．水稻种子
B．未熟的苹果
C．成熟的苹果
D．煮熟的梨
3．下列对果胶酶的作用的叙述，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．果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸
D．果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层
4．增加O2的供应，产量明显得到提高的是（ ）
A．生产果酒
`
B．生产果醋
C．生产果汁
D．以上各项
5．下列关于探究果胶酶最适用量的实验的叙述错误的是（ ）
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果泥，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
6．下列说法不正确的是（ ）
A．在探究果胶酶用量实验中，虽然实验的变量发生了变化，但通过设置梯度来确定最适值的思想方法是不变的
B．植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶
C．通过测定滤出的苹果汁的体积大小无法来判断果胶酶活性的高低
D．人们使用果胶酶、纤维素酶等来解决制作果汁面临的问题
7．下图曲线表示的是温度和果胶酶活力之间的关系，下列叙述错误的是（ ）
A．在B点之前，果胶酶的活力和温度呈正相关，之后，呈反相关
B．当温度到B点时，果胶酶的活力最高，酶的催化作用最高
C．A点时，果胶酶的活力很低，但随着温度升高，果胶酶的活力可以上升
D．C点时，果胶酶的活力也很低，当温度降低时，酶的活力也可以上升
8．在“探究pH对酶活力的影响”的实验中，不正确的是（ ）
A．自变量是不同的pH梯度
B．控制不变的量有温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等
C．可通过测定滤出的果汁体积判断果胶酶最适pH
D．pH过低时，果胶酶活力变小，但不失活
9．下列实验操作错误的是（ ）
A．测定pH和温度对酶活力的影响时，两个条件同时变化
B．用体积分数为0.1%的NaOH溶液和HCl进行pH调节
C．为了使果胶酶能够充分地催化反应，应用玻璃棒不时地搅拌反应混合物
D．制作苹果泥时，可先将苹果切成小块放入榨汁机中
10．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的苹果泥，向1号烧杯内加入2
mL的蒸馏水，向2号烧杯内加入2
mL的果胶酶。
（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
11．下图能表示某果胶酶的催化反应速度与温度之间关系的曲线的是（ ）
A．①
B．②
C．③
D．④
12．下图是果胶酶在不同温度条件下的酶活力变化曲线，请回答下列问题。
（1）在35
℃时，果胶酶的活力______。
（2）在______和______时，果胶酶的活力都降为0，但恢复至35
℃时，______图的催化活力可能恢复，请在图中画出恢复曲线，由此表明______图中所示酶的结构未受到破坏。
13．假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____________________________________，然后放入45
℃恒温水浴装置中________________。
③________________________________________________________________________。
（3）以上实验步骤的设计是否有不妥？如果有，试分析原因。
________________________________________________________________________
______________________________。
14．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。
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。
参考答案
1．解析：果胶酶的化学本质是蛋白质。
答案：C
2．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．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，果胶酶不能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸，因为酶具有专一性。
答案：C
4．解析：生产果酒离不开酵母菌的发酵作用，酵母菌为兼性厌氧菌，O2充足时进行有氧呼吸，通过繁殖增加菌体的数量；缺O2时进行无氧呼吸生产酒精，O2的存在抑制酒精的生成。生产果醋离不开醋酸菌的发酵作用，醋酸菌是严格的需氧型生物，O2充足能促进醋酸菌的发酵作用。生产果汁直接用到的是果胶酶或纤维素酶，O2对酶的作用影响不明显。
答案：B
5．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
6．解析：果胶酶活性越高，果汁出汁量越高，故可通过测定滤出的苹果汁的体积大小判断果胶酶活性的高低。
答案：C
7．解析：从题图中可以看出AB段随着温度升高，果胶酶的活力在上升，达到B点时，酶的活力达到最高；随后，随着温度的继续上升，酶的活力迅速下降。A点和C点相比，虽然酶的活力都很低，但是A点是低温条件，对酶的分子结构无影响，所以，随着温度的上升，其活力可以上升；而C点是高温条件，部分酶的分子结构已被破坏，酶的活力发生不可逆的变化。
答案：D
8．解析：实验过程中pH是变量，同时要控制好温度、底物浓度等量的变化，因变量是果汁产量。pH过低或过高时酶都会丧失活力。
答案：D
9．解析：A项未遵循实验的单一变量原则。
答案：A
10．解析：由于该实验是研究果胶酶的作用，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
11．答案：B
12．解析：本题考查果胶酶的催化活力与温度的关系。从图中看出，果胶酶在35
℃时催化效率最高，当温度降至0
℃或升高至100
℃时，果胶酶的催化效率均降至0。果胶酶的化学本质是蛋白质，当温度升高至100
℃时，果胶酶的空间结构发生改变，从而使酶变性失活，当温度再恢复到35
℃时，酶也不会恢复活性。而温度降至0
℃时，酶的空间结构并没有发生变化，再恢复到35
℃时，活性还会恢复。
答案：（1）最高 （2）0
℃ 100
℃ 甲 如下图 甲
13．解析：在探究影响果汁产量的酶的用量时，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，这样使两溶液混合后即可达到设定的温度。
答案：果胶酶的用量
（2）①等量的苹果泥 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
14．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。否则，由于酶在pH升高或降低时把果胶分解了，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，以减少实验误差。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
