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1、酶的应用和蛋白质的提取和分离 1(2019浙江温州模拟)现有磨浆机、烧杯、滴管、量筒、玻璃棒、漏斗、纱布、苹果、试管、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水、一定浓度的盐酸和氢氧化钠溶液，下面是某小组利用上述材料进行的有关实验：(“/”表示不加)请回答下列问题：(1)磨浆机的作用是_。(2)若要验证果胶酶的作用，应把_两个烧杯同时取出并_，观察并比较_。预期的实验现象与结果是_。(3)比较烧杯甲、丙、丁可知，_能影响酶的活性。(4)表中处的内容是_。(5)请设计一表格，用来记录利用上述材料“探究果胶酶的最适用量”的实验结果。答案(1)制取苹果泥(2)甲与乙过滤相同时间果汁的体积与澄清度甲果汁的体积
2、多于乙，且比乙澄清(3)pH(酸碱度)(4)质量分数为2%的果胶酶溶液(5)如下表：解析本题考查果胶酶的催化效果及果胶酶反应需要的条件；在探究果胶酶最适用量的实验中，果胶酶的使用量是自变量，所得果汁的体积为因变量，其他条件为控制量。(1)实验中要用磨浆机制取苹果泥。(2)乙烧杯中没有加入果胶酶溶液，要验证果胶酶的作用，应将甲、乙两烧杯对照，观察并比较滤出果汁的体积和澄清度，甲组果汁的体积多于乙且比乙澄清。(3)甲、丙、丁组的自变量是pH。(4)应为质量分数为2%的果胶酶溶液。(5)探究果胶酶最适用量的实验中应设置多次实验，分别加入不同量的果胶酶溶液。2某同学用实验来探究pH对酶活性的影响。他准
3、备了5份含有等量果胶酶溶液的试管，用0.1%的盐酸或氢氧化钠溶液调节至不同的pH，每支试管加5块0.1 cm3的正方体苹果块，试管均置于25 室温条件下。(1)请你帮助他选取pH梯度：_ _。(2)请用两种方法改进实验，使实验在更短时间内完成：_。(3)生成果汁的量与酶活性强弱的关系是_。可根据_来判断果胶酶的最适pH。(4)为确认澄清果汁的大量生成是由于果胶酶的作用，还应对实验进行怎样的设计？答案(1)5、6、7、8、9(2)方法一：将温度由25 提高到50 ；方法二：将正方体苹果块处理成苹果泥(3)酶活性越强，果胶分解越快，生成的果汁越多生成果汁量的多少(4)另增加一支试管，放入与其他试管
4、内的果胶酶溶液等量的清水和等量的苹果泥，作为对照。解析设置梯度来确定最适值时，第一轮实验通常设置的梯度差较大，缩小范围后，在第二轮实验中可设置较小的梯度差。结合题干中的内容，要想缩短实验时间，既可以提高温度，也可以将苹果块处理成苹果泥，以增大其与酶的接触面积。3(2016海南高考)回答下列问题：(1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图所示。通常，用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，不应该使用开水，原因是_。若要去除衣服上的血渍，应选择含有_(填“蛋白酶甲”“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的碱性洗衣粉，理由是_。(2)某同学为了洗去衣服上的油渍，洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，该同学的做法
5、_(填“合理”或“不合理”)，理由是_。(3)已知溶液的pH可以影响酶的活性，请推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中_(填“羧基和氨基”“氨基和甲基”“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基团的解离状态。答案(1)开水使蛋白质变性而沉淀，难以清洗蛋白酶丙碱性条件下只有蛋白酶丙有活性(2)不合理蛋白酶会降解脂肪酶(3)羧基和氨基解析(1)新鲜血迹中富含蛋白质，而开水温度较高，会使蛋白质变性沉淀，从而难以清洗。若要去除衣服上的血渍，应选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉，因为题图中显示，碱性条件下只有蛋白酶丙有活性。(2)在蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶的做法不合理，因为脂肪酶的化学本质是蛋
6、白质，蛋白酶可降解脂肪酶。(3)pH影响蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中羧基和氨基的解离状态。4(2019江苏盐城模拟)某同学用含有不同种类酶制剂的洗衣粉进行了如下实验。请回答以下问题：(1)该实验的目的是探究_。该实验还应控制的无关变量有_。该实验中_分别构成两组对照实验。(2)该同学在实验过程中可通过观察_来判断酶的催化效率。(3)蛋白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_。答案(1)酶的作用具有专一性洗衣粉的用量、污染程度、水质、水的pH等A和B、A和C(2)蛋白膜消失的时间长短(3)在蛋白酶催化作用下蛋白质水解，产
7、物溶于水中(4)酶蛋白进入环境后容易被微生物分解，避免过多的磷进入水体，造成水体富营养化解析(1)分析表格可知该实验的自变量有两个，即酶的种类、污染物的种类，因变量为污染物是否消失，无关变量为洗衣粉的用量、污染程度、水质、水的pH等，所以该实验的目的是探究酶的作用具有专一性；根据探究实验的对照原则和单一变量原则可知，该实验中A与B、A与C构成两组对照实验。(2)该实验可根据蛋白膜消失时间的长短来判断酶的催化效率，即蛋白膜消失的时间越短，说明酶的催化效率越高。(3)蛋白酶能够催化污垢中蛋白质的水解，水解产物溶于水中，所以蛋白酶洗衣粉能够去污。(4)加酶洗衣粉中酶的化学本质是蛋白质，其进入环境后容
8、易被微生物分解，大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，可以避免过多的磷进入水体，造成水体富营养化，有利于生态环境保护。5在应用酶的过程中，采用固定化酶和固定化细胞技术，可解决酶很难回收再利用等实际问题。(1)在进行酵母细胞固定化的过程中，称取干酵母，放入内有蒸馏水的小烧杯中搅拌至混合均匀，并放置1小时左右时间，其目的是_。(2)制作凝胶珠时，需用装有酵母细胞与海藻酸钠溶液混合物的注射器，以_的速度滴加到已配制好的_溶液中。答案(1)使酵母细胞活化(2)恒定CaCl2解析(1)由于干酵母处于休眠状态，所以需将干酵母细胞活化，即放入内有蒸馏水的小烧杯中搅拌至混合均匀，并放置1小时左右时间。(2)制
9、作凝胶珠时，需用装有酵母细胞与海藻酸钠溶液混合物的注射器，以恒定的速度滴加到已配制好的CaCl2溶液中，以保证形成规则的凝胶珠。6下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤，请回答：活化酵母细胞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(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
10、埋法固定化，原因是_。答案(1)缺水正常的生活体积会增大(2)配制海藻酸钠溶液(3)少(4)海藻酸钠浓度偏低海藻酸钠浓度偏高，制作失败(5)细胞个体大，不易从包埋材料中漏出解析(1)酵母菌在干燥时，处于休眠状态，需加水活化，否则制成的固定化酵母菌在发酵时酶活性较低且酵母菌增殖缓慢。(2)该实验的关键是海藻酸钠溶液的配制。(3)如果海藻酸钠的浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。(4)如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低；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，需要再作尝试。(5)由于酵母菌细胞个体较大，不易从包埋材料中漏
11、出，故细胞的固定化一般采用包埋法。720世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到了20世纪70年代又发明了固定化酶与固定化细胞技术。请回答：(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，固定化细胞技术固定的是_，与固定化酶相比，固定化细胞技术的优点是_ _。(2)制备固定化酵母细胞利用的方法是下图中的_(填出号码及名称)。常用的载体是_。(3)制备固定化酵母细胞时，充分混合均匀的酵母细胞溶液可在饱和_溶液中形成凝胶珠。答案(1)可以回收利用，提高产品品质活细胞成本更低，操作更容易，且能催化一系列化学反应(2)包埋法海藻酸钠(3)CaCl2解析(1)固定化酶技术将酶固
12、定于不溶于水的载体上，实现了酶的回收利用，并且还能提高产品品质(产品中不含酶)；固定化细胞技术是将活细胞固定起来，成本更低，操作更容易，且可以催化一系列化学反应。(2)制备固定化酵母细胞应采用包埋法，图中依次表示化学结合法、物理吸附法和包埋法。包埋法制备固定化酵母细胞常用的载体是海藻酸钠。(3)海藻酸钠溶液与酵母细胞混合后需要利用CaCl2形成凝胶珠。8(2018江苏如皋开学考)亚洲人体内普遍缺乏乳糖酶，造成饮用牛奶后出现肠胀、腹胀、腹泻等不良症状。某牛奶制品生产厂家致力于开发生产低乳糖新品，欲筛选出高产乳糖酶的微生物，制备乳糖酶并固定化，具体步骤如下：根据相关信息，回答下列问题：(1)筛选产乳糖酶的微生物时，宜用_作为培养基中的唯一碳源。(2)科研人员用海藻酸钠作为包埋剂来固定乳糖酶，以研究固定化酶的相关性质和最佳固定条件。研究结果如下图所示。酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括_
