1創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一第第35講酶的應用講酶的應用最新考綱最新考綱全國卷考情全國卷考情1.酶活力測定的一般原理和方法酶活力測定的一般原理和方法2.酶在食品制造和洗滌等方面的應用酶在食品制造和洗滌等方面的應用3.制備和應用固相化酶制備和應用固相化酶近三年考綱不作要求近三年考綱不作要求2創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用（1）果膠）果膠作用作用：_以及以及胞間層的主要組成成分之一；在果汁加工中，會胞間層的主要組成成分之一；在果汁加工中，會影響影響_并并使果汁渾濁。使果汁渾濁。成分：成分：由由_聚合聚合而成的一種高分子化合物。而成的一種高分子化合物。特點：不溶于水。特點：不溶于水?？键c一酶在果汁生產(chǎn)中的應用考點一酶在果汁生產(chǎn)中的應用植物細胞壁植物細胞壁出汁率出汁率半乳糖醛酸半乳糖醛酸3創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一(2)果膠酶果膠酶成分：是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶成分：是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和和_等等。(3)酶的活性及其影響因素酶的活性及其影響因素果膠酯酶果膠酯酶半乳糖醛酸半乳糖醛酸催化催化反應物反應物生成物增加量生成物增加量4創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一影響酶活性的因素：溫度影響酶活性的因素：溫度、_和和酶的抑制劑等。酶的抑制劑等。(4)探究溫度和探究溫度和pH對果膠酶活性的影響對果膠酶活性的影響實驗原則：遵循單一變量原則、對照原則，嚴格控制變量，盡量減少無關變量的影實驗原則：遵循單一變量原則、對照原則，嚴格控制變量，盡量減少無關變量的影響。響。實驗原理：果膠酶的活性受溫度、實驗原理：果膠酶的活性受溫度、pH和酶抑制劑的影響，在最適溫度或和酶抑制劑的影響，在最適溫度或pH時，活時，活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度都與果膠酶的活性大小成正比性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度都與果膠酶的活性大小成正比。pH5創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一實驗實驗流程流程制備果泥制備果泥設置一系列具有梯度的設置一系列具有梯度的pH或溫度或溫度加入果膠酶反應一段時間加入果膠酶反應一段時間過濾果汁過濾果汁6創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一分析：該實驗的自變量是溫度或分析：該實驗的自變量是溫度或pH，因變量是酶的活性，檢測因變量是通過測定果，因變量是酶的活性，檢測因變量是通過測定果汁的體積或比較澄清度來實現(xiàn)的。汁的體積或比較澄清度來實現(xiàn)的。(5)探究果膠酶的最適用量探究果膠酶的最適用量實驗流程實驗流程7創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一實驗結果分析實驗結果分析如果隨著酶濃度的增加，過濾得到的果汁體積也增加，說明酶的用量不足；當酶如果隨著酶濃度的增加，過濾得到的果汁體積也增加，說明酶的用量不足；當酶的濃度增加到某個值后，再增加酶的用量，過濾得到的果汁的體積不再改變，說的濃度增加到某個值后，再增加酶的用量，過濾得到的果汁的體積不再改變，說明酶的用量已經(jīng)足夠，這個值就是酶的最適用量。明酶的用量已經(jīng)足夠，這個值就是酶的最適用量。8創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一(教材教材P44旁欄思考題解答旁欄思考題解答)(1)為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？分裝在不同的試管中恒溫處理？提示提示將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理，可以保證底物和酶在混合時將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理，可以保證底物和酶在混合時的溫度是相同的，避免了果泥和果膠酶混合時影響混合物的溫度，從而影響果膠酶的溫度是相同的，避免了果泥和果膠酶混合時影響混合物的溫度，從而影響果膠酶活性的問題?；钚缘膯栴}。(2)在探究溫度或在探究溫度或pH對酶活性的影響時，是否需要設置對照？如果需要，是如何設置對酶活性的影響時，是否需要設置對照？如果需要，是如何設置的？的？提示提示需要設置對照實驗，不同的溫度梯度之間或不同的需要設置對照實驗，不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間就可以作為對梯度之間就可以作為對照，這種對照稱為相互對照。照，這種對照稱為相互對照。9創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一(2015海南卷，海南卷，30)生物生物選修選修1：生物技術實踐：生物技術實踐生產(chǎn)生產(chǎn)果汁時，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁量。回答下列相關問題：果汁時，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁量?；卮鹣铝邢嚓P問題：(1)某同學用三種不同的果膠酶進行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他某同學用三種不同的果膠酶進行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，測定各組的出汁量，據(jù)此計算各組果膠酶的活性的平均值并進行比條件都相同，測定各組的出汁量，據(jù)此計算各組果膠酶的活性的平均值并進行比較。這一實驗的目的是較。這一實驗的目的是_。10創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一(2)現(xiàn)有一種新分離出來的果膠酶，為探究其最適溫度，某同學設計了如現(xiàn)有一種新分離出來的果膠酶，為探究其最適溫度，某同學設計了如下實驗：取試管下實驗：取試管16支，分別加入等量的果泥、果膠酶、緩沖液，混勻，平支，分別加入等量的果泥、果膠酶、緩沖液，混勻，平均分為均分為4組，分別置于組，分別置于0 、5 、10 、40 下保溫相同時間，然后，下保溫相同時間，然后，測定各試管中的出汁量并計算各組出汁量平均值。該實驗溫度設置的不足測定各試管中的出汁量并計算各組出汁量平均值。該實驗溫度設置的不足之處有之處有和和。11創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一(3)某同學取某同學取5組試管組試管(AE)分別加入等量的同種果泥，在分別加入等量的同種果泥，在A、B、C、D 4個實驗組的個實驗組的試管中分別加入等量的緩沖液和不同量的同種果膠酶，然后，補充蒸餾水使試管中分別加入等量的緩沖液和不同量的同種果膠酶，然后，補充蒸餾水使4組試管組試管內(nèi)液體體積相同；內(nèi)液體體積相同；E組加入蒸餾水使試管中液體體積與實驗組相同。將組加入蒸餾水使試管中液體體積與實驗組相同。將5組試管置于組試管置于適宜溫度下保溫一定時間后，測定各組的出汁量。通過適宜溫度下保溫一定時間后，測定各組的出汁量。通過AD組實驗可比較不同實驗組實驗可比較不同實驗組出汁量的差異。本實驗中，若要檢測加入酶的量等于組出汁量的差異。本實驗中，若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同而其他條件均與實驗組相同時的出汁量，時的出汁量，E組設計組設計(填填“能能”或或“不能不能”)達到目的，其原因達到目的，其原因是是_。答案答案(1)探究不同來源果膠酶的活性探究不同來源果膠酶的活性(2)溫度梯度設置不合理溫度范圍設置不合溫度梯度設置不合理溫度范圍設置不合理理(3)不能不能E組沒有加入等量的緩沖液，違背了單一變量原則組沒有加入等量的緩沖液，違背了單一變量原則12創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一加酶洗衣粉在洗滌中的作用加酶洗衣粉在洗滌中的作用(1)加酶洗衣粉：指加酶洗衣粉：指含含_的的洗衣粉。洗衣粉。(2)酶制劑的種類與洗滌原理酶制劑的種類與洗滌原理考點二酶在洗滌方面的應用考點二酶在洗滌方面的應用酶制劑酶制劑種類種類洗滌原理洗滌原理洗滌的物質(zhì)種類洗滌的物質(zhì)種類蛋白酶蛋白酶蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)_或氨基酸或氨基酸血漬、奶漬等血漬、奶漬等脂肪酶脂肪酶脂肪脂肪_食品的油漬、人體皮脂、口紅等食品的油漬、人體皮脂、口紅等淀粉酶淀粉酶淀粉淀粉_來自面粉等的污垢來自面粉等的污垢_酶酶 使纖維的結構變得蓬松使纖維的結構變得蓬松棉紡品的表面浮毛棉紡品的表面浮毛小分子肽小分子肽甘油和脂肪酸甘油和脂肪酸麥芽糖、葡萄糖麥芽糖、葡萄糖纖維素纖維素13創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一(3)對加酶洗衣粉的洗滌效果的探究方法對加酶洗衣粉的洗滌效果的探究方法判斷加酶洗衣粉洗滌效果的方法：可在洗滌后比較污物的殘留狀況，如已消失、顏判斷加酶洗衣粉洗滌效果的方法：可在洗滌后比較污物的殘留狀況，如已消失、顏色變淺、面積縮小等。色變淺、面積縮小等。加酶洗衣粉的洗滌效果的探究方法：實驗設計遵循的原則是對照原則加酶洗衣粉的洗滌效果的探究方法：實驗設計遵循的原則是對照原則和和_原則原則，其變量分析如下表。，其變量分析如下表。單一變量單一變量14創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一實驗實驗自變量自變量因變量因變量無關變量無關變量探究普通洗衣粉和加酶洗探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果衣粉的洗滌效果_(普通和加酶普通和加酶)洗滌洗滌效果效果水的用量，污物水的用量，污物的量，實驗用布的量，實驗用布的質(zhì)地與大小，的質(zhì)地與大小，不同洗衣粉的用不同洗衣粉的用量，攪拌、量，攪拌、洗滌洗滌_等等探究不同種類加酶洗衣粉探究不同種類加酶洗衣粉的洗滌效果的洗滌效果加酶洗衣粉加酶洗衣粉中中_探究不同溫度對加酶洗衣探究不同溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響粉洗滌效果的影響溫度溫度洗衣粉種類洗衣粉種類酶的種類酶的種類時間時間15創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一(1)使用加酶洗衣粉時宜用開水、溫水還是涼水浸泡？使用加酶洗衣粉時宜用開水、溫水還是涼水浸泡？提示提示酶的催化作用需要適宜的溫度，用溫水浸泡衣物可以縮短衣物的浸泡時間，酶的催化作用需要適宜的溫度，用溫水浸泡衣物可以縮短衣物的浸泡時間，加快洗滌。加快洗滌。(2)(教材教材P48“練習練習2”解答解答)某同學打算用絲綢作實驗材料探討含蛋白酶洗衣粉的洗某同學打算用絲綢作實驗材料探討含蛋白酶洗衣粉的洗滌效果，合適嗎？為什么？滌效果，合適嗎？為什么？提示提示不合適。因為絲綢的主要成分是蛋白質(zhì)，它會被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，不合適。因為絲綢的主要成分是蛋白質(zhì)，它會被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，損壞衣物。損壞衣物。16創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一(2016海南高考，海南高考，30)回答下列問題：回答下列問題：(1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性隨蛋白酶甲、乙、丙三者的活性隨pH的變化如圖所示。的變化如圖所示。通常，用清水洗滌衣服上的新鮮血跡時，不應該使用開通常，用清水洗滌衣服上的新鮮血跡時，不應該使用開水，原因是水，原因是。若要去除衣服。若要去除衣服上的血漬，應選擇含有上的血漬，應選擇含有(填填“蛋白酶甲蛋白酶甲”、“蛋蛋白酶乙白酶乙”或或“蛋白酶丙蛋白酶丙”)的堿性洗衣粉，理由是的堿性洗衣粉，理由是_。17創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一(2)某同學為了洗去衣服上的油漬，洗衣時在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，該同某同學為了洗去衣服上的油漬，洗衣時在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，該同學的做法學的做法(填填“合理合理”或或“不合理不合理”)，理由是，理由是_。(3)已知溶液的已知溶液的pH可以影響酶的活性，請推測可以影響酶的活性，請推測pH影響某種蛋白酶活性的原因可能是其影響某種蛋白酶活性的原因可能是其影響了酶和底物分子中影響了酶和底物分子中(填填“羧基和氨基羧基和氨基”、“氨基和甲基氨基和甲基”、“羧基和甲基羧基和甲基”或或“甲基和甲基甲基和甲基”)等基團的解離狀態(tài)。等基團的解離狀態(tài)。 答案答案(1)開水使血跡中的蛋白質(zhì)變性而沉淀，難以清洗蛋白酶丙堿性條件下只有開水使血跡中的蛋白質(zhì)變性而沉淀，難以清洗蛋白酶丙堿性條件下只有蛋白酶丙有活性蛋白酶丙有活性(2)不合理蛋白酶會降解脂肪酶不合理蛋白酶會降解脂肪酶(3)羧基和氨基羧基和氨基18創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一1.固定化酶和固定化細胞固定化酶和固定化細胞(1)固定化酶固定化酶形成：將水溶性的酶用物理或化學的方法固定在形成：將水溶性的酶用物理或化學的方法固定在某種某種_上上，使之，使之成為成為_ _的的制劑。制劑。特性：與游離酶相比較特性：與游離酶相比較，_好好，與底物和產(chǎn)物容易分離，易于控制，能反復，與底物和產(chǎn)物容易分離，易于控制，能反復多次使用；多次使用；便于便于_，有利于自動化生產(chǎn)有利于自動化生產(chǎn)?？键c三固定化酶和固定化細胞考點三固定化酶和固定化細胞介質(zhì)介質(zhì)不不溶溶于于水水而又有酶活性而又有酶活性穩(wěn)定性穩(wěn)定性運輸和貯存運輸和貯存19創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一(2)固定化細胞：是指固定固定化細胞：是指固定在在的的、能夠進行生命活動并且、能夠進行生命活動并且可以可以的的活細胞，又叫做固定化活細胞或固定化增殖細胞。活細胞，又叫做固定化活細胞或固定化增殖細胞。一定空間范圍內(nèi)一定空間范圍內(nèi)反復使用反復使用20創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一(3)固定技術固定技術概念：利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內(nèi)的技術。概念：利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內(nèi)的技術。方法方法(連線連線)21創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一適用對象適用對象一般來講，酶更適合一般來講，酶更適合采用采用_和和物理吸附法固定化，而細胞多物理吸附法固定化，而細胞多采用采用_固定化固定化，這是因為個大的細胞難以被吸附或結合，而個小的，這是因為個大的細胞難以被吸附或結合，而個小的酶則易從包埋材料中漏出。酶則易從包埋材料中漏出?；瘜W結合法化學結合法包埋法包埋法22創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一2.制備固定化酵母細胞及用固定化酵母細胞發(fā)酵制備固定化酵母細胞及用固定化酵母細胞發(fā)酵23創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一24創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一(2016經(jīng)典高考經(jīng)典高考)為了探索海藻酸鈉固定化對綠球藻生長的影響，以及固定化藻對含為了探索海藻酸鈉固定化對綠球藻生長的影響，以及固定化藻對含Zn2污水的凈化作用，科研人員用篩選到的一株綠球藻進行試驗，流程及結果如下。污水的凈化作用，科研人員用篩選到的一株綠球藻進行試驗，流程及結果如下。請回答下列問題：請回答下列問題：25創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一(1)實驗中的海藻酸鈉作用是實驗中的海藻酸鈉作用是，CaCl2的作用是的作用是。26創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一(2)為洗去凝膠球上殘余的為洗去凝膠球上殘余的CaCl2和其他污染物，并保持綠球藻活性，宜采和其他污染物，并保持綠球藻活性，宜采用用洗滌。圖洗滌。圖1中中1.0%海藻酸鈉培養(yǎng)海藻酸鈉培養(yǎng)24 h后，移去凝膠球，溶液呈后，移去凝膠球，溶液呈綠色，原因綠色，原因是是_。(3)為探索固定化藻對含為探索固定化藻對含Zn2污水的凈化作用，應選用濃度為污水的凈化作用，應選用濃度為海海藻酸鈉制備凝膠球藻酸鈉制備凝膠球。(4)圖圖2中空白凝膠球組中空白凝膠球組Zn2濃度下降的原因是濃度下降的原因是。結合。結合圖圖1和圖和圖2分析，固定化藻的實驗組分析，固定化藻的實驗組2448 h間間Zn2濃度下降速度較快的主濃度下降速度較快的主要原因是要原因是_；7296 h間間Zn2濃度下降速度較慢的原因濃度下降速度較慢的原因有有_。27創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一解析解析(1)海藻酸鈉溶液在海藻酸鈉溶液在CaCl2溶液中形成凝膠球，包埋綠球藻。溶液中形成凝膠球，包埋綠球藻。(2)可采用培養(yǎng)液或可采用培養(yǎng)液或生理鹽水洗去凝膠球上殘余的生理鹽水洗去凝膠球上殘余的CaCl2和其他污染物，并保持綠球藻活性。溶液呈綠色，和其他污染物，并保持綠球藻活性。溶液呈綠色，說明固定化的綠球藻數(shù)量少，原因是海藻酸鈉濃度過低說明固定化的綠球藻數(shù)量少，原因是海藻酸鈉濃度過低(凝膠球孔徑過大凝膠球孔徑過大)。(3)根據(jù)圖根據(jù)圖1可知，濃度為可知，濃度為2.0%的海藻酸鈉制備的凝膠球最有利于綠球藻的繁殖。的海藻酸鈉制備的凝膠球最有利于綠球藻的繁殖。(4)空白凝膠球容空白凝膠球容易吸附易吸附Zn2，導致溶液中，導致溶液中Zn2濃度下降；根據(jù)圖濃度下降；根據(jù)圖1和圖和圖2分析，固定化藻的實驗組分析，固定化藻的實驗組2448 h間綠球藻數(shù)量增加最快間綠球藻數(shù)量增加最快(處于處于“S”型曲線的型曲線的K/2值處值處)，導致，導致Zn2濃度下降速度較濃度下降速度較快，快，7296 h間綠球藻數(shù)量基本不再增加。間綠球藻數(shù)量基本不再增加。28創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一答案答案(1)包埋綠球藻包埋綠球藻(包埋劑包埋劑)與海藻酸鈉反應形成形成凝膠球與海藻酸鈉反應形成形成凝膠球(凝固劑凝固劑)(2)培養(yǎng)液培養(yǎng)液(生理鹽水生理鹽水)海藻酸鈉濃度過低海藻酸鈉濃度過低(凝膠球孔徑過大凝膠球孔徑過大)(3)2.0%(4)凝膠球吸附凝膠球吸附Zn2綠綠球藻生長球藻生長(增殖增殖)速度快綠球藻生長速度快綠球藻生長(增殖增殖)速度減慢，溶液中速度減慢，溶液中Zn2濃度較低濃度較低29創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一(1)直接使用酶的三大缺點直接使用酶的三大缺點對環(huán)境條件非常敏感，容易失活。對環(huán)境條件非常敏感，容易失活。溶液中的酶很難回收，不能被再次利用，提高了生產(chǎn)成本。溶液中的酶很難回收，不能被再次利用，提高了生產(chǎn)成本。反應后酶會混在產(chǎn)物中，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量反應后酶會混在產(chǎn)物中，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量。30創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計考點三考點二考點一(2)固定化酶與固定化細胞的固定化酶與固定化細胞的比較比較 固定化酶固定化酶固定化細胞固定化細胞固定酶的種類固定酶的種類一種一種一系列一系列適用方法適用方法化學結合法、物理吸附法化學結合法、物理吸附法包埋法包埋法特特點點優(yōu)點優(yōu)點酶既可與反應物結合，又可與產(chǎn)物分酶既可與反應物結合，又可與產(chǎn)物分離，固定在載體上的酶可反復利用離，固定在載體上的酶可反復利用成本低，操作容易成本低，操作容易缺點缺點一種酶只能催化一種或一類化學反應一種酶只能催化一種或一類化學反應 可能導致反應效率下降可能導致反應效率下降實例實例固定化葡萄糖異構酶固定化葡萄糖異構酶固定化酵母細胞固定化酵母細胞31本節(jié)內(nèi)容結束