《高二生物质疑解惑课件：专题4《酶的研究与应用》专题整合（人教版选修I）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二生物质疑解惑课件：专题4《酶的研究与应用》专题整合（人教版选修I）（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题专题4 酶的研究与应用专题整合酶的研究与应用专题整合1探讨加酶洗衣粉的洗涤效果时，要有效地控制变量探讨加酶洗衣粉的洗涤效果时，要有效地控制变量(如下表如下表)有关酶的实验设计有关酶的实验设计 实验自自变量量因因变量量无关无关变量量探究普通洗衣粉探究普通洗衣粉和加和加酶酶洗衣粉的洗衣粉的洗涤效果洗涤效果洗衣粉种洗衣粉种类(普通和加普通和加酶酶)洗洗涤效果效果探究不同种探究不同种类加加酶酶洗衣粉的洗洗衣粉的洗涤效果效果加加酶酶洗衣粉洗衣粉中中酶酶的种的种类水的用量，水的用量，污物物的量，的量，实验用布用布的质地与大小，的质地与大小，不同洗衣粉的用量，不同洗衣粉的用量，搅拌、洗涤时搅拌、洗涤时间
2、等间等探究不同温度探究不同温度对加加酶酶洗衣粉的影响洗衣粉的影响温度温度探探讨加加酶酶洗衣粉最适温度的洗衣粉最适温度的实验中，根据中，根据实际生活中的情况，温度生活中的情况，温度梯度可梯度可进一步一步设置置为20 、25 、30 、35 、40 、45 、50 、55 ，若，若测出出40 时洗洗涤效果效果较好，好，应设置更置更细的的实验组，如如35 、36 、37 、38 、39 、40 、41 、42 、43 、44 、45 ，直至，直至测出具体的最适温度。出具体的最适温度。2有关酶的探究实验设计思路有关酶的探究实验设计思路在在保保证无无关关变量量相相同同的的前前提提下下，在在一一恒恒定定温
3、温度度下下设置置pH梯梯度度，可可确确定定酶酶催催化化作作用用的的最最适适pH；在在一一恒恒定定pH条条件件下下，通通过设置置温温度度梯梯度度，可可确确定定酶酶催催化化作作用用的的最最适适温温度度；在在温温度度和和pH都都相相同同的条件下，通的条件下，通过设置置酶酶的用量梯度可以确定的用量梯度可以确定酶酶的最适用量。的最适用量。设计遵循遵循单一一变量原量原则，有效地控制其他，有效地控制其他变量量(如水如水质、水温等、水温等)，具体具体实验程序分析程序分析(如下表如下表)：探究加酶洗衣粉洗涤效果的实验设计探究加酶洗衣粉洗涤效果的实验设计知知识点点知知识点要素点要素梳理知梳理知识要点要点加加酶酶洗
4、衣粉洗衣粉种种类蛋白蛋白酶酶、脂肪、脂肪酶酶、淀粉、淀粉酶酶和和纤维素素酶酶探究加探究加酶酶洗衣洗衣粉与普通洗衣粉与普通洗衣粉的洗粉的洗涤效果效果实验流程流程制制备污渍物物设置置对照照加入洗加入洗衣粉衣粉加入加入污渍物物搅拌拌观察察洗洗涤效果效果实验变量量(自自变量量)洗衣粉种洗衣粉种类(是否加是否加酶酶)实验结果果加加酶酶洗衣粉的洗洗衣粉的洗涤效果比普通洗效果比普通洗衣粉好衣粉好探究加探究加酶酶洗衣洗衣粉的最适温度粉的最适温度实验变量量温度温度实验流程流程制制备污渍物物设置温度梯度置温度梯度对照照加入洗衣粉加入洗衣粉加入加入污渍物物搅拌拌观察洗察洗涤效果效果探究不同种探究不同种类的加的加酶酶
5、洗衣粉洗衣粉的洗的洗涤效果效果实验变量量加加酶酶洗衣粉中洗衣粉中酶酶的种的种类实验流程流程三等份各三等份各类污渍物物烧杯中各加杯中各加入等量的不同入等量的不同类型的洗衣粉和水型的洗衣粉和水将将污渍物分物分别放入放入烧杯中杯中搅拌拌观察察实验效果效果【典典例例1】 有有人人设计实验探探究究加加酶酶洗洗衣衣粉粉是是否否能能提提高高去去污力力并并优于于普普通通洗洗衣衣粉粉。实验分分为两两组，一一组衣衣物物用用加加酶酶洗洗衣衣粉粉洗洗涤，一一组衣物用普通洗衣粉洗衣物用普通洗衣粉洗涤。该实验设计缺少缺少 ()。A用加用加酶酶洗衣粉洗洗衣粉洗涤和适量普通洗衣粉洗和适量普通洗衣粉洗涤的的对照照B既不用加既不
6、用加酶酶洗衣粉洗洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗也不用普通洗衣粉洗涤的的对照照C用普通洗衣粉洗用普通洗衣粉洗涤和少量加和少量加酶酶洗衣粉洗洗衣粉洗涤的的对照照D用少量普通洗衣粉洗用少量普通洗衣粉洗涤和大量加和大量加酶酶洗衣粉洗洗衣粉洗涤的的对照照解解析析本本探探究究实实验验为为定定性性探探究究实实验验，不不涉涉及及量量的的变变化化，缺缺乏乏空空白对照，补充空白对照实验后，实验结果更具说明力。白对照，补充空白对照实验后，实验结果更具说明力。答案答案B酶的固定化技术酶的固定化技术 名称名称原理原理图示示包埋法包埋法将微生物将微生物细胞均匀地包埋在胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性不溶于水的多孔性载体中体中
7、化学化学结合法合法利用共价利用共价键、离子、离子键将将酶酶分分子或子或细胞相互胞相互结合，或将其合，或将其结合到合到载体上体上物理吸物理吸附法附法通通过物理吸附作用，把物理吸附作用，把酶酶固固定在定在纤维素、素、琼脂糖、多孔脂糖、多孔玻璃和离子交玻璃和离子交换树脂等脂等载体体上上【典典例例2】 在在上上个个世世纪50年年代代，酶酶已已经大大规模模地地应用用于于各各个个生生产领域域，到到了了70年年代代又又发明明了了固固定定化化酶酶与与固固定定化化细胞胞技技术，大大大大降降低了生低了生产成本，成本，请回答有关回答有关问题。(1)在在实际生生产中，固定化中，固定化酶酶技技术的的优点是点是_。与固定
8、化与固定化酶酶技技术相比，固定化相比，固定化细胞固定的是胞固定的是_。(2)制制备固固定定化化酵酵母母细胞胞，常常用用的的包包埋埋材材料料是是_，使使用用了了下下图中方法中方法_(填出号填出号码及名称及名称)。 (3)制制作作固固定定化化酵酵母母菌菌细胞胞时，充充分分混混合合均均匀匀的的酵酵母母细胞胞胶胶液液可可在在饱和和_溶溶液液中中形形成成凝凝胶胶珠珠。部部分分同同学学实验制制得得的的凝凝胶胶珠珠不不是是圆形或形或椭圆形，其主要原因是形，其主要原因是_。解解析析(1)固固定定化化酶酶使使酶酶与与反反应应物物易易接接触触，与与产产物物易易分分离离，并并且且能能反反复复利利用用，降降低低了了生
9、生产产成成本本。固固定定化化酶酶固固定定的的是是纯纯净净的的酶酶，酶酶会会失活。固定化细胞能固定一系列酶。失活。固定化细胞能固定一系列酶。(2)制制备备固固定定化化酵酵母母细细胞胞，由由于于细细胞胞比比酶酶分分子子体体积积大大，难难以以被被吸吸附附或结合，多采用包埋法，常用的载体是海藻酸钠。或结合，多采用包埋法，常用的载体是海藻酸钠。(3)酵酵母母细细胞胞胶胶液液能能在在饱饱和和的的CaCl2溶溶液液中中形形成成凝凝胶胶珠珠。若若海海藻藻酸酸钠钠浓度过高或针筒距离液面过近，得到的凝胶珠可能不是圆形。浓度过高或针筒距离液面过近，得到的凝胶珠可能不是圆形。答答案案(1)酶酶既既能能与与反反应物物接
10、接触触，又又容容易易与与产物物分分离离，固固定定在在载体体上的上的酶酶能反复利用多能反复利用多酶酶系系统(一系列一系列酶酶、多种、多种酶酶)(2)海海藻藻酸酸钠包包埋埋法法(3)CaCl2海海藻藻酸酸钠浓度度过高高(或或针筒筒口离液面距离口离液面距离过近，高度不近，高度不够)【例例1】 (2011江江苏苏单单科科，15)下下列列有有关关酶酶的的制制备和和应用用的的叙叙述述，正正确的是确的是()。A酶酶解法和吸水解法和吸水涨破法常用于制破法常用于制备微生物的胞内微生物的胞内酶酶B透析、透析、电泳和酸解等方法常用于泳和酸解等方法常用于酶酶的分离与的分离与纯化化C棉棉织物不能使用添加物不能使用添加纤
11、维素素酶酶的洗衣粉的洗衣粉进行洗行洗涤D多多酶酶片中的胃蛋白片中的胃蛋白酶酶位于片位于片剂的核心的核心层解解析析利利用用酶酶解解法法和和吸吸水水涨涨破破法法使使细细胞胞解解体体，用用于于制制备备胞胞内内酶酶；酶酶的的纯纯化化和和分分离离的的方方法法有有透透析析法法、离离心心沉沉降降法法和和电电泳泳法法；纤纤维维素素酶酶能能去去除除棉棉纺纺织织品品表表面面浮浮毛毛，平平整整织织物物表表面面，故故可可用用添添加加纤纤维维素素酶酶的的洗洗衣衣粉粉洗洗涤涤棉棉织织物物；多多酶酶片片中中的的胃胃蛋蛋白白酶酶位位于于片片剂剂的的最最外外层层，保持其他酶在胃中不被破坏。保持其他酶在胃中不被破坏。答案答案A【
12、例例2】 (2011上海单科，五上海单科，五)回回答下列关于微生物和答下列关于微生物和酶酶的的问题。环环境境污污染染物物多多聚聚联联苯苯难难以以降降解解，研研究究发发现现联联苯苯降降解解菌菌内内的的联联苯苯水解酶是催化多聚联苯降解的关键酶。水解酶是催化多聚联苯降解的关键酶。(1)下下列列培培养养基基中中能能有有效效分分离离联苯苯降降解解菌菌的的是是_，原原因因是是_。A培培养养基基(g/L)：某某生生长因因子子2.0，(NH4)2SO4 2.0，K2HPO4 3.0，MgSO4 1.0，pH7.4，多聚，多聚联苯苯50 mLB培培养养基基(g/L)：牛牛肉肉膏膏10.0，蛋蛋白白胨20.0，葡
13、葡萄萄糖糖20.0，NaCl 5.0，pH 7.4C培培养养基基(g/L)：某某生生长因因子子2.0，淀淀粉粉20.0，NH4NO3 2.5，MgCl2 0.5，K2HPO4 3.0，多聚，多聚联苯苯50 mL，pH 7.4进一一步步研研究究发现，不不同同的的金金属属离离子子对联苯苯水水解解酶酶的的活活性性有有一一定定影影响，响，结果果见下表：下表：(2)依依据据表表中中结果果，金金属属离离子子_对该酶酶的的活活性性有有一一定定的的促促进作作用用。金金属属离离子子对酶酶的的活活性性有有促促进或或抑抑制制作作用用，可可能能的的原原因因是是_。(3)通通过酶酶工工程程可可将将联苯苯水水解解酶酶用用
14、于于生生产实践践。酶酶工工程程通通常常包包括括酶酶的的生生产、_、酶酶的的固固定定化化和和酶酶的的应用用等等方方面面。酶酶固固定定化化的的好好处是是_。(4)下下图实线表表示示联苯苯水水解解酶酶催催化化的的反反应速速度度与与酶酶浓度度的的关关系系，虚虚线表表示示在在其其他他条条件件不不变的的情情况况下下，底底物物浓度度增增加加一一倍倍，反反应速速度度与与酶酶浓度的关系，能正确表示两者关系的是度的关系，能正确表示两者关系的是_。(5)红球菌和假球菌和假单孢菌都能降解多聚菌都能降解多聚联苯，但研究苯，但研究发现以每克菌体以每克菌体计算，两种菌降解多聚算，两种菌降解多聚联苯的能力有所不同，苯的能力有
15、所不同，对此此现象合理的假象合理的假设是是_或或_。解解析析(1)A培培养养基基中中只只有有多多聚聚联联苯苯一一种种碳碳源源，只只有有联联苯苯降降解解菌菌可可以以利利用用这这一一种种碳碳源源而而生生存存。因因此此，A培培养养基基可可以以作作为为分分离离联联苯苯降降解解菌的选择培养基。菌的选择培养基。(2)根根据据表表格格数数据据，当当培培养养基基中中添添加加Mn2时时，能能使使联联苯苯水水解解酶酶的的活活性性升升高高。金金属属离离子子是是通通过过与与酶酶结结合合后后，改改变变酶酶的的空空间间结结构构来来影影响响酶活性的。酶活性的。(3)酶酶具具有有专专一一性性、高高效效性性，酶酶催催化化后后，
16、酶酶分分子子结结构构不不改改变变，如如果果能能利利用用酶酶工工程程将将酶酶固固定定下下来来，便便可可以以重重复复利利用用，使使酶酶的的催催化化反反应应连连续续进进行行。酶酶工工程程的的操操作作包包括括酶酶的的生生产产、酶酶的的分分离离纯纯化化、酶酶的的固固定化和酶的应用等几个方面。定化和酶的应用等几个方面。(4)影响酶促反应速度的因素有酶浓度、底物浓度和温度、影响酶促反应速度的因素有酶浓度、底物浓度和温度、pH等等反反应应条条件件。在在反反应应条条件件适适宜宜，酶酶量量不不足足的的情情况况下下，增增加加底底物物量量，酶酶促促反反应应速速度度不不增增加加，此此时时酶酶促促反反应应速速度度的的限限
17、制制因因子子是是酶酶浓浓度度。随随着着酶酶浓浓度度的的增增加加，当当酶酶浓浓度度不不是是酶酶促促反反应应速速度度的的限限制制因因子子时，底物量增加，酶促反应速度增加。时，底物量增加，酶促反应速度增加。(5)红红球球菌菌和和假假单单孢孢菌菌降降解解多多聚聚联联苯苯的的能能力力不不同同的的原原因因可可能能是是两两种种菌内酶量不同，或者是两种菌内酶结构的不同致使酶活性不同。菌内酶量不同，或者是两种菌内酶结构的不同致使酶活性不同。答案答案(1)A该该培养基中多聚培养基中多聚联苯苯为唯一碳源唯一碳源(2)Mn2金金属属离离子子与与酶酶结合合可可以以改改变酶酶的的空空间结构构(尤尤其其是是活活性性部位的部
18、位的结构构)(3)酶酶的分离的分离纯化便于重复利用，能化便于重复利用，能连续进行反行反应(4)B(5)两种菌内两种菌内酶酶量不同两种菌内量不同两种菌内酶酶基因的基因的结构构(酶酶结构构)不同不同考情分析考情分析本专题内容在高考中考查频率较高，考查点包括果胶本专题内容在高考中考查频率较高，考查点包括果胶酶在果汁生产实践中的应用，固定化酶、固定化细胞技术在生产酶在果汁生产实践中的应用，固定化酶、固定化细胞技术在生产实践中的应用及加酶洗衣粉洗涤效果与影响因素探究等。联系果实践中的应用及加酶洗衣粉洗涤效果与影响因素探究等。联系果汁加工生产、加酶洗衣粉等生产生活实际，考查酶特性探究的实汁加工生产、加酶洗衣粉等生产生活实际，考查酶特性探究的实验分析与设计题特别多，是近三年新课标高考的最大热点。验分析与设计题特别多，是近三年新课标高考的最大热点。同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
