《2019高考生物一轮总复习 生物技术实践 第3讲 酶的研究与应用课件 新人教版选修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高考生物一轮总复习 生物技术实践 第3讲 酶的研究与应用课件 新人教版选修1（53页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、选修一 生物技术实践,选考内容,第三讲 酶的研究与应用,1果胶酶在果汁生产中的作用 (1)果胶酶 组成：包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和_等，是分解果胶的_的总称。 作用 a分解果胶为可溶性的_，瓦解_。,考点一 酶的果汁生产和洗涤方面的应用,果胶酯酶,一类酶,半乳糖醛酸,植物细胞壁和胞间层,b使浑浊的果汁变得_，增加出汁量。 (2)酶的活性与影响酶活性的因素 酶的活性：指酶催化一定化学反应的能力，可用_来表示。 影响酶活性的因素：温度、pH和_等。 (3)探究温度和pH对酶活性的影响 实验原理 a果胶酶活性受温度和pH的影响，处于最适温度和最适pH时，活性_。 b果肉的出汁率、果汁的澄清度
2、与果胶酶活性大小呈_。,澄清,反应速度,酶的抑制剂,最高,正相关,实验结果：温度和pH在很大程度上对酶的_会产生影响，过高或过低都会影响酶活性。 (4)探究果胶酶用量的实验设计 实验原理 在一定的条件下，随着酶浓度的增加，果汁的体积_；当酶的浓度达到一定值后，再增加酶的用量，果汁的体积_，此值就是果胶酶的最适用量。,空间结构,增加,不变,变量分析 本实验的自变量是_，因变量可以用果肉的_或是_体现。 实验结果 榨出的果汁量与果胶酶用量的关系(或反应速率与酶用量的关系)如图坐标曲线。,酶的用量,出汁率,果汁的澄清度,2酶在洗涤等方面的应用 (1)加酶洗衣粉 概念：指含有_的洗衣粉。 影响加酶洗衣
3、粉洗涤效果的因素：温度、酸碱度、_及水质等。 常用酶制剂的种类及洗涤原理和实例,酶制剂,表面活性剂,蛋白质,多肽,甘油,脂肪酸,淀粉,纤维,(2)探究不同加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果 实验原理：酶的催化作用具有_，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类_，与单一加酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。 实验变量 a自变量：_种类。 b无关变量：其他条件相同且适宜(如温度、pH等)。,专一性,较多,加酶洗衣粉,实验步骤实验结论： 复合酶洗衣粉的洗涤效果比单一加酶洗衣粉洗涤效果好。,奶渍布,37,已消失,判断下列说法的正误。 (1)高温易使酶失活，因此冷水洗涤去污效果应该比温水好。( ) (2)洗衣
4、粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用。( ) (3)在pH低于7.0的自来水中，碱性蛋白酶依然能起作用。( ) (4)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。( ) (5)洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性。( ) (6)口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用。( ) (7)用果胶酶澄清果汁时，温度越低澄清速度越快。( ) (8)用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型的加酶洗衣粉好( ),1如何去掉植物细胞的细胞壁？ 提示酶解法，用纤维素酶和果胶酶处理。 2为何不用加酶洗衣粉洗涤丝绸类衣物？ 提示洗衣粉中的碱性蛋白酶会水解蛋白质类的丝绸。,1果胶酶与纤维素
5、酶的比较,2.探究影响果胶酶活性的因素 (1)实验原则：对照原则、单一变量原则，严格控制变量，尽量减少无关变量的影响。 (2)实验原理：果胶酶活性受温度、pH和酶活性抑制剂的影响。在最适温度和最适pH时，酶的活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小成正比。,(3)实验流程 制备果泥 设置一系列具有梯度的pH或温度 加入果胶酶反应一段时间 过滤果汁 (4)分析：该实验的自变量是温度或pH，因变量是酶的活性，检测因变量是通过测定果汁的体积或比较澄清度来实现的。,(5)无关变量 探究最适温度时，pH为无关变量，最好是最适pH；探究最适pH时，温度为无关变量，最好是最适温度。 探究果胶
6、酶的最适用量时，最适用量是在温度、pH等适宜条件下测出来的，如果无关变量改变，最适用量也会发生变化。 3探究果胶酶的用量 (1)本实验中要严格控制温度、pH、反应时间和底物用量等无关变量对实验的影响。,(2)实验设计：探究果胶酶的最适用量时，最适用量是在温度、pH等最适宜条件下测出来的。 (3)实验分析 如果随着酶浓度的增加，过滤得到的果汁体积也增加，说明酶量不足。 当酶浓度增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤得到的果汁体积不再改变，说明酶的用量已经足够，这个值即为酶的最适用量。,B,有关加酶洗衣粉的三点提醒 (1)比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果的实验中，实验变量为洗涤剂，设计时应遵循单
7、一变量原则、对照性原则，有效地控制其他变量，如水的用量、污物的量、实验用布的质地大小、两种洗衣粉的用量、搅拌及洗涤时间等。,技巧点拨,A B C D 解析 依据加酶洗衣粉特点分析回答。,(2)探究加酶洗衣粉最适温度的实验中，根据实际生活中的情况，温度梯度可进一步设置为20、25、30、35、40、45、50、55，若测出40时洗涤效果较好，应设置更细的实验组，如35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45，直至测出具体的最适温度。 (3)在使用加酶洗衣粉时不但要考虑最佳洗涤效果的条件，如最适温度、pH，还要考虑衣物的承受能力，如蛋白酶洗衣粉不能洗涤丝绸类衣物；也要考虑洗涤成
8、本问题；因为污渍的成分比较复杂， 一般选择复合加酶洗衣粉，以减少用量。,1(2017北京海滨期中)用果胶酶处理苹果泥时，为了提高出汁率，可采取的措施是( ) A加大苹果泥用量 B大幅度提高反应温度 C换成大型号容器 D用玻璃棒进行搅拌 解析 果胶酶能分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁更容易。用玻璃棒搅拌，可以使酶和底物之间接触得更加充分，细胞壁被分解的速度更快，提高出汁率。故选D。,变式训练,D,1固定化酶 (1)应用原理：将酶固定在颗粒状的_上，使酶既易催化，又易于_，可以重复使用。 (2)应用实例固定化酶反应柱：将酶固定在一种颗粒状载体上，再将这些_装到反应柱内，柱子底端装上分
9、布着许多小孔的筛板，_无法通过小孔，而_却能自由出入。,考点二 固定化酶与固定化细胞技术,载体,回收,果糖,酶颗粒,酶颗粒,反应溶液,2固定化细胞技术 (1)概念：是利用_或_的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。 (2)常用方法(连线),物理,化学,(3)制备固定化酵母细胞过程及酒精发酵 酵母细胞的活化：向干酵母中加_，使其_。 配制CaCl2溶液：无水CaCl2加定量蒸馏水。 配制海藻酸钠溶液：在加热时不断搅拌，小火或间断加热。 海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：_至室温后，再加入已活化的酵母细胞，充分搅拌使其混合均匀，然后转移至注射器中。,蒸馏水,活化,冷却,固定化酵母细胞：以恒定的速度缓慢
10、地将注射器中的溶液滴加到配制好的_中，形成凝胶珠，使其在CaCl2溶液中浸泡_左右。 冲洗：凝胶珠用蒸馏水冲洗23次，除去表面的_。 发酵：将150 mL质量分数为_溶液转移至200 mL的锥形瓶中，加入固定好的酵母细胞，25下发酵24 h，发现有_产生，有_味散出。,CaCl2溶液,30 min,CaCl2溶液,10%的葡萄糖,气泡,酒,判断下列说法的正误。 (1)固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用 。( ) (2)溶解氧交换受阻是固定化酶应用的重要限制因素。( ) (3)固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物。( ) (4)凝胶与被包埋细胞之间不是通过共价键结合。( ),(5)可用包埋法
11、制备固定化酵母细胞。( ) (6)反应产物对固定化酶的活性没有影响。( ) (7)固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应。( ) (8)固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显( ) (9)CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠( ),某一实验小组的同学，通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验装置如右图，请分析：,(1)图中a、b、c分别是什么？ (2)从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是什么？ (3)要想得到较多的酒精，加入反应液后应_活塞1和活塞2。 (4)图中的长导管有什么用途？ 提示(1)a是固定化酵母细胞，b是反应柱，c是筛板。 (2)葡萄糖溶液的浓度
12、过高会使酵母细胞失水过多而死亡。 (4)释放CO2，防止空气中的杂菌进入反应柱。,关闭,1固定化酶和固定化细胞技术 (1)将酶或细胞固定化的方法 包埋法：将酶或细胞包埋在不溶于水的多孔性载体中。化学结合法：将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上。 物理吸附法：将酶分子吸附在载体的表面上。 一般来说，酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化，这是因为个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。,(2)固定化细胞常用的载体材料 常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。 2直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较,高考警示 固定化实验中
13、的易错点总结 (1)海藻酸钠溶液的浓度对包埋酵母细胞数量的影响 海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠。 浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少。 (2)海藻酸钠溶液配制注意事项 海藻酸钠溶化时要用小火或间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊。 将溶化后的海藻酸钠先冷却至室温，再与酵母细胞混合，避免高温杀死酵母细胞。 固定化酵母细胞时，应将海藻酸钠酵母细胞的混合液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注射，以免影响凝胶珠的形成。,A,解析 酶解法可利用酶的专一性去除微生物的细胞壁，再通过吸水涨破法使细胞内的物质释放出来，然后提取其中的胞内酶，A项正确；透析和电泳可用于酶的分离和纯化，但酸解
14、会导致酶结构的破坏，B项错误；棉织物的主要成分是纤维素，用添加了纤维素酶的洗衣粉进行洗涤会使棉织物蓬松，有利于污物的洗涤，纤维素酶还能除掉棉织物表面的浮毛，平整棉织物表面，使洗涤后的棉织物柔软、蓬松，花纹清晰，色泽更加鲜艳，穿着更加舒适，C项错误；多酶片中的胃蛋白酶应位于片剂的外层，而片剂的核心层是在小肠中发挥作用的胰蛋白酶等消化酶，D项错误。,(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，固定化细胞固定的是_。,变式训练,酶既能与反应物接触，又容易,与产物分离，固定在载体上的酶能反复利用,多酶系统(或一系列酶、多种酶),(2)制备固定化酵母细胞，常用的包埋材料是_，使用了下图中方法_(填出号码与名称)。(3)制作固定化酵母细胞时，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。部分同学实验制得的凝胶珠不是圆形或椭圆形，其主要原因是_。,
