《2013届高考生物一轮复习 3 酶的应用课件 新人教版 新人教版选修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013届高考生物一轮复习 3 酶的应用课件 新人教版 新人教版选修1（89页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、选修一 生物技术实践,专题三 酶的应用,1果胶酶的组成与作用 (1)果胶酶不是一种酶，而是一类酶的总称，包括 、 和果胶酯酶等。 (2)果胶酶可以分解果胶，使 变得更容易；果胶分解后，也使得果汁变得 。,多聚半乳糖醛酸酶,榨取果汁,澄清,果胶分解酶,2探究果胶酶的适宜温度、pH (1)温度和pH都可以影响 ，在探究果胶酶的最适温度或pH的实验中，自变量分别是 和 ，其他如苹果泥、反应时间等都是 ，可以通过测定 或观察 来判断酶活性高低。 (2)在混合苹果泥和果胶酶之前，要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中 处理。,酶的活性,温度,果汁体积,果汁澄清度,恒温,无关变量,pH,1：实验的自变量和因
2、变量之间属于什么关系？无关变量是否可以随意控制？ 提示：实验的自变量和因变量之间属于因果关系，无关变量并非可以随意控制，实验组和对照组中的无关变量要保持一致(等量原则)。,看一看： 果胶酶和纤维素酶各有什么作用？ 提示：果胶酶能催化果胶水解为可溶性半乳糖醛酸。 纤维素酶能催化纤维素水解为纤维二糖，进一步水解为葡萄糖。,1加酶洗衣粉中常有的酶制剂 包括 、脂肪酶、 和纤维素酶四种，这些酶的活性受温度、 和表面活性剂的影响。 2加酶洗衣粉去污机理 (1)碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子 水解成可溶性的 或小分子肽。 (2)脂肪酶、 和纤维素酶分别把大分子 、淀粉和 水解为小分子物质。,蛋白酶
3、,淀粉酶,酸碱度,蛋白质,氨基酸,淀粉酶,脂肪,纤维素,看一看： 普通酶应用时有哪些缺点？ 提示：容易失活，通常对强酸、强碱、高温和有机溶剂非常敏感。 很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本。 会影响产物的纯度，降低产品质量。PART3 酵母细胞的固定化,1固定化酶的应用实例果糖生产 将果糖生产中所用的 进行固定，可以连续使用该酶，降低了生产成本，提高了产品质量和生产效率。,葡萄糖异构酶,2固定化酶和固定化细胞技术 是指利用 方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、 和 。其中包埋法常用于对 的固定。 3制备固定化酵母细胞的操作 配制CaCl2溶液 配制 溶液 溶液与酵母细胞混合固
4、定化酵母细胞。,物理或化学,化学结合法,物理吸附法,细胞,酵母细胞的活化,海藻酸钠,海藻酸钠,2：包埋法为什么不适合用于固定酶分子？ 提示：因为酶分子很小，用包埋法固定酶容易遗漏。,1酶的活性和酶反应速度 (1)酶的活性：是指酶催化一定化学反应的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。 (2)酶反应速度：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。 (3)影响因素：温度、pH、酶浓度、底物浓度和酶的抑制剂等。,2探究温度(或pH)对果胶酶活性的影响 (1)实验原理 果胶酶活性受温度(或pH)影响，处于最适温度(或pH)时活性最高。 果肉的出
5、汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。,(2)实验流程,(1)探究温度(或pH)对果胶酶活性影响的实验，在混合苹果泥和果胶酶之前，要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，可以保证底物和酶在混合时的温度(或pH)是相同的，避免了苹果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度(或pH)，从而影响果胶酶活性。 (2)在探究温度或pH的影响时，需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。除自变量(温度或pH)以外，各无关变量(如果汁总量、酶量、反应时间等)必须一致。,3探究果胶酶的最适用量 实验流程 (1)准确称取纯的果胶酶1 mg、2 mg、3 m
6、g、4 mg、5 mg、6 mg、7 mg、8 mg、9 mg配制成相等体积的酶的水溶液，取等量放入9支试管中依次编号为19号，制取苹果泥并称取45 g，分别装入9支试管中，每支试管中分装5 g，依次编号为19号。,(2)将上述试管放入37恒温水浴中平衡内外温度。 (3)一段时间后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，然后再放入恒温水浴中。记录反应时间，约20分钟。 (4)过滤后测量果汁体积，并记录：,实验中所用的果胶酶尽量使用其纯酶制剂或不含抑制物的粗酶制剂，以免影响对酶的用量的估算。 (1)如果随酶浓度的增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的用量不足；当酶的用量增加到某个值后，
7、再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改变，说明酶的用量已经足够，那么这个值就是酶的最适用量。 (2)这里所说的最适用量是指在本实验的温度、pH等条件下所测出的最适用量，若无关变量改变，酶的最适用量也会随之改变。 (3)如果设定的酶的浓度梯度无法满足实验要求，即会出现过低或过高现象，应及时调整。,果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞壁和胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。 实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等；苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。,
8、课题一：验证果胶酶在果汁生产中的作用 实验方法及步骤： (1)将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。 (2)取两个100 mL洁净的烧杯，编号1、2，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上。,(3)取两个大烧杯，同时进行过滤，观察(比较)_，并记录结果。 (4)实验结果的预测及结论：如果是_，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。,课题二：探究果胶酶催化果胶水解的最适pH 本课题实验步骤中，在完成课题一中的步骤、编号、编组之后，有下面两种操作： 方法一：将试管中的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、7、8、9、10。 方法二：将试管中的
9、果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6、7、8、9、10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。,(1)请问上述哪种方法更科学？_。理由是_ _。 (2)该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使_。 (3)如果用曲线图方式记录比较实验结果，在现有的条件下，以横坐标表示pH，纵坐标表示_，实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，请在图中选择一个最可能是实验结果的曲线_。,解析 课题一中，实验的单一变量是果胶酶的有无。实验结果应与前面的实验目的相对应，即相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高。课题二中方法二是将试管中的果胶酶溶液和烧杯中
10、的苹果泥的pH分别调至4、5、6、7、8、9、10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。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。对于实验结果如果要用坐标图的形式表示，纵坐标表示果汁体积增加量。在一定范围内，随pH增加，果汁体积增加量增大，当pH超过最适值，随pH增加酶活性减弱，果汁体积增加量减小，由此可知最可能是实验结果的曲线为甲。,答案 课题一：(2)注入果胶酶溶液 2 mL (3)相同时间内滤出的果汁体积和果汁澄清度 (4)相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高 课题二：(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
11、的pH (2)酶和反应物充分地接触 (3)果汁体积增加量 甲,无论探究影响酶活性的因素还是酶用量，都要先将条件控制好以后再将酶与底物混合，否则会出现误差，如例1中课题二中的方法一就因此而不科学。,1分析不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果 (1)实验原理 酶的催化作用具有专一性，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与单一加酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。 (2)实验变量 自变量：不同种类的加酶洗衣粉。 无关变量：其他条件相同且适宜(如温度、pH等)。,(3)实验步骤,(4)实验时注意事项 在比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果的实验中，自变量为洗衣粉的种类，设计时应遵循单一变量原则、对照原则
12、，有效控制其他变量，如水的用量、污染物的量、用于实验的布的质地和大小、两种洗衣粉的用量、搅拌及洗涤时间等。,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力，如蛋白酶洗衣粉不能洗涤丝绸类衣物；也要考虑洗涤成本问题，因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。 该实验探究多种加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果，也可以探究同一种加酶洗衣粉对不同污渍的洗涤效果。,2分析不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验 (1)实验变量：水温、必须设置温度梯度。 (2)无关变量：水量与水质、洗衣粉用量、衣物质料与大小、浸泡时间等应保持不变。,2012苏州高三调研下列
13、是“探究某种加酶洗衣粉使用的最适温度”的实验设计，相关叙述中，最合理的是( ),A在布片及其污物相同的情况下，向温度不同的水中加入不等量洗衣粉，看哪种洗涤效果最好 B在布片及其污物相同的情况下，在等量的、呈温度梯度的水中加入等量加酶洗衣粉，看哪种温度条件下洗衣粉的洗涤效果最好 C加酶洗衣粉在20的水中洗涤效果没有45的好，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，发现加酶洗衣粉洗涤效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37,思路点拨 解析 根据单一变量原则、对照原则，在“探究某种加酶洗衣粉使用的最适温度”的实验设计中应以温度为变量，其他条件都相同，最适为原则，
14、所以只有B正确。 答案 B,(1)实验结果 观察凝胶珠的颜色和形状：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，固定的酵母细胞数目较少；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，需要再做尝试。 观察发酵的葡萄糖溶液：利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多气泡，同时会闻到酒味。,(2)注意事项 酵母细胞的活化：酵母细胞所需要的活化时间较短，一般需要0.51 h。此外，酵母细胞活化时体积会变大，因此活化前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出容器。 加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，关系到实验的成败。海藻酸钠的浓度关系到固定
15、化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。,刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法：一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功；二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。,4直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较,2012南通高三一模下图1为人工种子生产过程示意图，图2为图1中过程的相关操作，据图分析回答：,(1)图1中，过程分别称为_。 (2)图2中，包埋形成人工种子过程中，加热溶解海藻酸钠时需注意用_
