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1、第3讲 酶的研究和应用1果胶酶在果汁生产中的应用2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果3酵母细胞的固定化基础微点全练1判断正误(1)“探讨加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”可先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度()(2)相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉()(3)在探究果胶酶用量实验中，虽然实验的变量发生了变化，但通过设置梯度来确定最适值的思路方法是不变的()(4)用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好()(5)果胶酶常用于果汁生产中，可提高出汁率和澄清度()(6)固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应()(7)从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小()(8)
2、将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌()(9)刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液()(10)利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物()2下列有关酶的叙述，错误的是()A果胶酶是一类酶的总称，探究果胶酶的最适温度时，需将底物和酶分别在同等温度下处理后再混合B低温和高温对酶活性的影响是相同的，而过酸、过碱对酶活性的影响是不同的C探究果胶酶的最适温度和最适pH实验中应严格控制酶作用时间D解旋酶作用于碱基对间的氢键解析：选B低温使酶的活性降低，但不会破坏酶分子的空间结构，高温会破坏酶分子的空间结构，使酶失去活性；过酸、过碱都会破坏酶分子的空间结构而使
3、酶失去活性。3关于探讨不同种类洗衣粉的洗涤效果的实验，下列说法错误的是()A水温应保持不变B除冬季外，通常采用当地的常温C应选择不同种类的加酶洗衣粉和普通洗衣粉D只能针对一种污渍进行实验解析：选D探讨不同种类洗衣粉的洗涤效果时，可以选择不同种类的加酶洗衣粉和普通洗衣粉；污渍的选择应该多样化；可以针对污渍相同，布料不同的情况进行实验；实验过程中温度应保持不变，一般采用当地的常温，冬天温度太低，应用水浴的方法使温度达到2535 。4在20世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到了70年代又发明了固定化酶与固定化细胞的技术。(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
4、定化细胞固定的是_。(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_。解析：将酶固定化后，可使酶在催化反应之后不随产物流走，可以反复利用；将细胞固定化后，可以将一种细胞内的多种酶同时进行固定。海藻酸钠一般不能参与化学反应，同时，在高温下容易溶化，温度降低时又形成多孔性固体颗粒，是包埋酵母菌的好材料。图为化学结合法，图为物理吸附法，图为包埋法。凝胶珠是高温下溶化的海藻酸钠与酵母菌混合后在CaCl2溶液中形成的，若海藻酸钠浓度
5、过高或制凝胶珠时离液面太近，可能形成片状或长条形，而不是圆形或椭圆形的凝胶珠。答案：(1)酶既容易与反应物接触，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)海藻酸钠包埋法(3)CaCl2海藻酸钠溶液浓度过高(或针筒口离液面过近，高度不够)一、酶的活性测定及酶在食品加工方面的应用试考题查欠缺1(2019泰安月考)果胶酶的作用底物是果胶，纤维素酶能够分解纤维素，下列有关叙述正确的是()A果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一B果胶酶可催化果胶分解成可溶性的半乳糖，使得浑浊的果汁变澄清C果胶是由半乳糖聚合而成的一种高分子化合物D纤维素酶能够分解纤维素，直接形
6、成葡萄糖解析：选A果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，是由半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物；在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊，果胶酶能够将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，瓦解植物的细胞壁及胞间层，提高出汁率，并且使果汁变得澄清；纤维素纤维二糖葡萄糖苷酶,葡萄糖。2(2019郑州调研)我国水果生产发展迅速，由于收获的季节性强，易造成积压，腐烂变质，为了解决上述问题且满足不同人群的需求，可以加工制作果汁、果酒、果醋等。在果汁生产中用到果胶酶，某课题研究小组为了探究果胶酶的某些特性，进行了如下实验：(1)实验方法：如图中所示的顺序进行操作。(2)实验结果：对照组与实验组进行
7、了相同时间的实验，结果如图所示：图中自变量是温度，除此之外还可用_表示。A酶的浓度 B苹果泥的量C水的加入量DpH图中的纵坐标还可用_来表示。实验小组改变了实验条件后重复做实验，得到曲线乙，苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是_。步骤b中在果胶酶和苹果泥混合前，将两者分装在不同试管中，恒温的目的是_。解析：果胶酶的活性受温度、pH等条件的影响，而与底物的量、酶的浓度和水的加入量没有关系，所以每一种酶的最适pH和最适温度是一定的。在衡量实验结果的指标中有两种，一是果汁的量，另一个是果汁的澄清度。为使实验中达到相应的设计温度，必须使酶与底物分别保温达到要求后才能混合。答案：(2)D苹
8、果汁的体积同一种酶的最适温度是一定的，不会因酶的浓度、底物量不同而改变保证底物和酶在混合时的温度是相同的强知能补欠缺1果胶酶与纤维素酶的比较种类组成作用果胶酶多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等催化水解果胶成为可溶性半乳糖醛酸纤维素酶C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶纤维素纤维二糖葡萄糖2探究影响果汁产量的因素(1)探究温度对酶活性的影响时，可以选用10 作为温度梯度，设置的具体温度为10 、20 、30 、40 、50 和60 等，也可以根据酶的特点，尝试以5 作为温度梯度。(2)探究pH对酶活性的影响时，只需将温度梯度改成pH梯度，并在该酶的最适温度下进行。反应液中的pH可以用质量分数为0.1
9、%的氢氧化钠溶液或盐酸进行调节。(3)探究酶的用量是建立在探究最适温度和pH对酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是酶的用量，其他因素都应保持相同。实验时可以配制不同浓度的酶溶液，也可以只配制一种浓度的酶溶液，然后使用不同的体积。需要注意的是，反应液的pH和温度必须相同，否则将影响实验结果的准确性。3确定果胶酶最适用量的方法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；当酶的浓度增加到某个值后，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，这个值就是酶的最适用量。4有关酶活性实验中的几个注意点(1)酶活性不等同于酶促反应速度同等条件下的酶促反应速度的快
10、慢可以表示酶活性的高低，但酶活性与酶促反应速度仍然是两个完全不同的概念，其影响因素也不完全相同，如酶的浓度、反应物的浓度可以影响反应速度，但不能影响酶的活性。(2)在苹果泥和果胶酶混合之前，一定要保证底物和酶达到所要求的温度或pH条件，以避免混合后条件的变化，确保实验结果的可靠性。(3)探究酶的最适条件(温度、pH)及最适用量时都需设置一系列梯度，且不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间构成了相互对照，通过相互对照可确定果胶酶的最适温度或最适pH。练题点全过关1下列与酶的活性有关的说法中，错误的是()A酶的活性是由蛋白质结构决定的，不受外界条件的影响B酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力C酶的
11、活性受温度、pH等因素的影响D酶活性高低与反应物浓度无关解析：选A酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，其高低可以用在一定条件下所催化的某一化学反应的反应速度来表示。酶的催化作用受外界条件影响，温度、pH等对酶的催化作用都有较大影响，反应物浓度与酶的活性高低无关。2探究温度、pH对果胶酶活性的影响以及探究果胶酶的用量三个实验中，实验变量依次为()A温度、酶活性、酶用量 B苹果泥用量、pH、果汁量C反应时间、酶活性、酶用量D温度、pH、酶用量解析：选D实验变量又称为自变量，指实验中由实验者所操纵的因素和条件，如探究温度对果胶酶活性的影响时，需要设置不同的温度作为对照，所以温度就是实验变量；同理，
12、研究pH对果胶酶活性影响的自变量为pH；研究果胶酶的用量的实验中，实验变量为酶用量。3果粒生产在中国尚属起步阶段。果粒除了可直接食用外还可作为配料加入到酸奶、冰淇淋、果冻等食品中。果粒的硬度和形状直接影响着最终产品的质量。如酸奶用果粒必须符合以下质量标准：a果粒含量高；b相同的果粒分布和正确的黏稠度。但大部分果粒经高温处理或机械泵出后成型果粒量少，且果粒硬度不够，这势必会影响下一步的生产。果胶酶作为一种新型加工助剂，可将果粒的组织结构损坏程度减到最小，最大限度地提高成型果粒的含量。根据以上内容回答下列问题：(1)果胶酶是指_，包括_等。(2)果胶酶作为一种果粒加工助剂，它能将果胶分解成可溶性的
13、_，由酶的_性可知，组成果粒的另一成分_不会被分解。(3)在果粒制作时按“2 mL酶/kg水果”的量加入酶制剂，加热至4045 ，缓慢搅拌处理1015 min。最后加热到9092 ，再冷却罐装。在此过程中按“2 mL酶/kg水果”的量加入酶的意义在于_；在4045 温度下搅拌处理的原因是_；最后升温到9092 再冷却罐装的目的是_。(4)果粒产品与果汁产品在成分上的主要区别在于_。(5)下面图1表示温度对果胶酶活性的影响，如果纵坐标表示果粒的生成速率，横坐标表示温度，请在下面图2中画出果粒生成速率的曲线图(所绘制的曲线大体符合事实即可)。解析：果粒由果肉加工而成，应含有果胶和纤维素。在果胶酶参与加工果粒的过程中，果胶被分解为半乳糖醛酸，而纤维素不会被分解。控制酶量的意义在于：一方面使酶充分发挥作用，另一方面避免酶的浪费以节约生产成本。答案：(1)分解果胶的一类酶多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶(2)半乳糖醛酸专一纤维素(3)控制好酶的用量，一方面使果胶酶充分发挥作用，另一方面节约成本，以免造成浪费在4045 温度下果胶酶活性最高灭菌(4)果粒产品中有纤维素，果汁中不含纤维素(5)如图二、酶在洗涤方面的应用试考题查欠缺
