專題3酶的研究與應(yīng)用1(2018年陜西寶雞月考)果膠酶能分解果膠等物質(zhì)，可以用來澄清果蔬飲料，在食品加工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)果膠酶是分解果膠的酶的總稱，包括_、果膠分解酶和_。食品工業(yè)中之所以使用果膠酶澄清果蔬飲料，是因?yàn)楣z酶能破壞植物的_結(jié)構(gòu)。(2)微生物是生產(chǎn)果膠酶的優(yōu)良生物資源。分離和篩選能產(chǎn)生果膠酶的微生物，使用的培養(yǎng)基應(yīng)該以_為唯一碳源；為了純化該生物，需要在_(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基上接種菌種，最常用的接種方法有_。(3)在榨制果汁前，要將果膠酶和果泥混勻保溫，目的是提高出汁率；過濾后要用果膠酶處理果汁，目的是_。(4)根據(jù)下表實(shí)驗(yàn)結(jié)果，_(填“能”或“不能”)確定40就是果膠酶的最適溫度。溫度/1020304050607080出汁量/mL8131525151211102.請回答下列有關(guān)酶應(yīng)用的問題：(1)制作果汁時(shí)，榨取的果汁常常較渾濁、黏度高，容易發(fā)生沉淀，因此人們利用果膠酶來解決上述問題，果膠酶的作用是_，使榨取果汁變得更容易，也使渾濁的果汁變得澄清。果汁中的酶很難回收，不能被再次利用，生產(chǎn)成本較高；同時(shí)，反應(yīng)后酶會混在產(chǎn)物中，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量。而利用_技術(shù)可以做到酶的反復(fù)使用。酶是由細(xì)胞產(chǎn)生的，于是，人們設(shè)想把合成酶的細(xì)胞直接固定用于生產(chǎn)，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是_。(2)如圖一表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作，圖中的X溶液為_，其作用是_。在制備海藻酸鈉與酵母細(xì)胞的混合液時(shí)，應(yīng)將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，才能加入已活化的酵母細(xì)胞，目的是防止_。 圖一 圖二(3)為了探究某加酶洗衣粉中堿性蛋白酶含量與洗滌效果的關(guān)系，某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)獲得如圖二所示的結(jié)果。由圖可知，加酶洗衣粉中堿性蛋白酶的最適含量是_%，本實(shí)驗(yàn)的自變量是_。3乳糖酶能夠催化乳糖水解為葡萄糖和半乳糖，具有重要應(yīng)用價(jià)值。乳糖酶的制備及固定化步驟如下： (1)篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物L(fēng)時(shí)，宜用_作為培養(yǎng)基中的唯一碳源。培養(yǎng)基中瓊脂的作用是_。從功能上講，這種培養(yǎng)基屬于_。(2)培養(yǎng)微生物L(fēng)前，宜采用_方法對接種環(huán)進(jìn)行滅菌。(3)純化后的乳糖酶可用電泳法檢測其分子量大小。在相同條件下，帶電荷相同的蛋白質(zhì)電泳速度越快，說明其分子量越_。(4)乳糖酶宜采用化學(xué)結(jié)合法(共價(jià)鍵結(jié)合法)進(jìn)行固定化，可通過檢測固定化乳糖酶的_確定其應(yīng)用價(jià)值。除化學(xué)結(jié)合法外，酶的固定化方法還包括_、_、離子吸附法及交聯(lián)法等。4分析有關(guān)微生物的資料，回答問題并完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。脂肪酶具有廣泛的應(yīng)用前景。為獲得高產(chǎn)脂肪酶的菌株，并將之用于產(chǎn)業(yè)化，進(jìn)行如下的系列實(shí)驗(yàn)。(1)欲分離篩選出能分泌脂肪酶的細(xì)菌，應(yīng)選擇下列固體培養(yǎng)基(僅列出了碳氮源)中的_。A蛋白胨、檸檬酸鐵銨 B橄欖油、硫酸銨C乳糖、酵母膏 D葡萄糖、蛋白胨(2)進(jìn)一步調(diào)查適合于產(chǎn)脂肪酶菌株生長的碳氮源。根據(jù)表1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選擇理想的碳源為_。表1不同碳源對菌種產(chǎn)脂肪酶的影響碳源濃度/%酶活/IUmL1玉米粉1.08.50可溶性淀粉1.00.00糊精1.028.50葡萄糖1.02.50蔗糖1.037.50麥芽糖1.013.50表2酶活第1組/第2組/第3組/(3)補(bǔ)全表2中的實(shí)驗(yàn)方案，以確定所選碳源的最佳濃度(設(shè)濃度梯度的差值為0.2%)。(4)利用相似方法探得理想氮源的最佳濃度，再進(jìn)一步確定碳氮源濃度的最佳組合。以a和b分別代表碳源和氮源的濃度，假設(shè)酶活a1a2a3；b2b3b4，據(jù)此形成下列四種方案，其中最佳的是_。方案一：a1和b2組合。方案二：將每一種a的濃度分別與b2、b3、b4組合，根據(jù)酶活取其中的最佳組合。方案三：a1和b2組合，a2和b3組合，根據(jù)酶活取其中的最佳組合。方案四：a1分別與每種氮源濃度組合，b2分別與每種碳源濃度組合，根據(jù)酶活取其中的最佳組合。(5)如果脂肪酶的產(chǎn)業(yè)化需要其活性在固定化處理時(shí)不受損失，且在多次重復(fù)使用后仍能維持穩(wěn)定的酶活，則應(yīng)選擇下圖中的_固定化工藝。5(2018年江蘇鹽城阜寧中學(xué)期末)某同學(xué)用含不同種類酶制劑的洗衣粉進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。組別布料污染物水溫/A(蛋白酶洗衣粉)66 cm蛋白膜40B(脂肪酶洗衣粉)66 cm蛋白膜40C(蛋白酶洗衣粉)66 cm淀粉膜40請回答以下問題：(1)該實(shí)驗(yàn)的目的是探究_。該實(shí)驗(yàn)還應(yīng)控制的無關(guān)變量為_。該實(shí)驗(yàn)中_、_分別構(gòu)成兩組對照實(shí)驗(yàn)。(2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中可通過觀察_來判斷酶的催化效率。(3)蛋白酶洗衣粉的去污原理是_。(4)大力推廣使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)，這是因?yàn)開。(5)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化學(xué)物質(zhì)層層包裹的，遇水后包裹層很快溶解，釋放出來的酶迅速發(fā)揮催化作用。請說明這是否應(yīng)用了酶的固定化技術(shù)及其理由。_。 專題3酶的研究與應(yīng)用1(1)多聚半乳糖醛酸酶果膠酯酶細(xì)胞壁(2)果膠固體平板劃線法或稀釋涂布平板法(3)使果汁變澄清(4)不能解析：(1)果膠是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等，它們能催化果膠的分解，瓦解植物細(xì)胞壁。(2)篩選和分離能夠產(chǎn)生果膠酶的微生物時(shí)，應(yīng)該使用以果膠為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基，為了純化該生物，需要在固體培養(yǎng)基上進(jìn)行，最常用的接種方法有平板劃線法或稀釋涂布平板法。(3)榨取果汁前，要將果膠酶與果泥混勻保溫，目的是分解細(xì)胞壁，提高出汁率。過濾后要用果膠酶處理果汁，目的是分解果汁中的果膠，使果汁變澄清。(4)該實(shí)驗(yàn)只能得出在所設(shè)計(jì)的溫度下，40 時(shí)酶活性高，由于沒有設(shè)計(jì)40 左右、縮小溫度梯度的實(shí)驗(yàn)，如梯度為1 的實(shí)驗(yàn)觀察果汁量，因此不能確定40 就是果膠酶的最適溫度。2(1)分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層固定化酶成本低、操作簡單(2)CaCl2溶液使海藻酸鈉形成凝膠珠高溫殺死酵母細(xì)胞(3)0.6堿性蛋白酶的含量解析：(1)果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層，使渾濁的果汁變得澄清。利用固定化酶技術(shù)可以使酶得到反復(fù)利用。(2)將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫后再加入已活化的酵母細(xì)胞，目的是防止高溫殺死酵母細(xì)胞。(3)由圖可知，加酶洗衣粉中堿性蛋白酶的最適含量是0.6%，本實(shí)驗(yàn)的自變量是堿性蛋白酶的含量。3(1)乳糖凝固劑選擇培養(yǎng)基(2)灼燒(3)小(4)(酶)活性包埋法物理吸附法(后面兩空可顛倒)4(1)B(2)蔗糖(3)酶活0.6%0.8%1.0%1.2%1.4%第1組/第2組/第3組/平均值/(4)方案二(5)C解析：(1)分離篩選出能分泌脂肪酶的細(xì)菌，需要在培養(yǎng)基中加入特定的碳氮源，而分泌脂肪酶的細(xì)菌能在橄欖油、硫酸銨中生長。(2)據(jù)表可知，當(dāng)碳源為蔗糖時(shí)，酶活性最高，則產(chǎn)脂肪酶菌株生長的理想碳源為蔗糖。(3)題目給定的濃度為1.0%，要求設(shè)濃度梯度的差值為0.2%，根據(jù)這一點(diǎn)可設(shè)定濃度梯度。(4)題目的要求是確定碳氮源濃度的最佳組合，所以既要有碳源，又要有氮源。a和b組合后，就可看出碳源氮源分別在何種濃度下生長最合適。(5)由于需要其活性在固定化處理時(shí)不受損失，且在多次重復(fù)使用后仍能維持穩(wěn)定的酶活，圖中只有C組符合要求。5(1)酶的作用具有專一性洗衣粉的用量，污染程度，水質(zhì)，水的pH值等A和BA和C(2)蛋白膜消失所需時(shí)間的長短(3)在蛋白酶催化作用下，蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物溶于水中(4)酶蛋白進(jìn)入環(huán)境后容易被微生物分解，又可以避免過多的磷進(jìn)入水體，造成水體富營養(yǎng)化(5)未應(yīng)用，因?yàn)槊敢潭ㄔ诓蝗苡谒妮d體上，加酶洗衣粉中的酶也不能重復(fù)使用解析：(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是酶的種類和污染物種類，所以該實(shí)驗(yàn)的目的是探究酶的作用具有專一性；無關(guān)變量是洗衣粉的用量、污染程度、水質(zhì)、pH等；根據(jù)探究實(shí)驗(yàn)的對照原則和單一變量原則可知，該實(shí)驗(yàn)中A與B、A與C構(gòu)成兩組對照實(shí)驗(yàn)。(2)該實(shí)驗(yàn)可根據(jù)蛋白膜消失所需時(shí)間的長短來判斷酶的催化效率，即蛋白酶消失所需的時(shí)間越短，說明酶的催化效率越高。(3)蛋白酶能夠催化污垢中蛋白質(zhì)的水解，所以蛋白酶洗衣粉能夠去污。(4)加酶洗衣粉中酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其進(jìn)入環(huán)境后容易被微生物分解，又可以避免過多的磷進(jìn)入水體，造成水體富營養(yǎng)化。因此，大力推廣使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)。(5)加酶洗衣粉中的酶沒有固定在不溶于水的載體上，且不能重復(fù)利用，因此加酶洗衣粉中的酶不是固定化酶。