课标版 生物 第32讲 酶的研究与应用

知识梳理知识 酶的研究与应用

一、果胶酶在果汁生产中的作用 1.果胶 (1)作用:① 植物细胞壁 以及胞间层的主要组成成分之一;在果汁加工 中,会影响② 出汁率 并使果汁浑浊。 (2)成分:由③ 半乳糖醛酸 聚合而成的一种高分子化合物。 (3)特点:不溶于水。

2.果胶酶 (1)成分:是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解 酶和④ 果胶酯酶 等。

(2)作用:果胶

可溶性⑤ 半乳糖醛酸

二、加酶洗衣粉在洗涤中的作用 1.加酶洗衣粉:指含① 酶制剂 的洗衣粉。

2.酶制剂的种类与洗涤原理种类 蛋白酶 洗涤原理 蛋白质→② 小 或氨基酸 脂肪酶 脂肪→③ 甘油和脂肪酸 食品的油渍、人体皮脂、口 红等 淀粉酶 淀粉→④ 麦芽糖、葡萄 来自面条等的污垢 分子肽 洗涤的物质种类 血渍、奶渍等

糖⑤ 纤维素 酶 使纤维的结构变得蓬松 棉纺品的表面浮毛

注:酶制剂中的蛋白酶、淀粉酶等并非是单一酶,而是复合酶,如蛋白

酶制剂实际包括蛋白酶和肽酶,可将蛋白质水解成小分子肽和氨基酸。三、制备和应用固相化酶 1.固定化酶 (1)形成:将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种① 介质 上,使 之成为② 不溶于水而又有酶活性 的制剂。 (2)特性:与游离酶相比较,③ 稳定性 好,与底物和产物容易分离,易于 控制,能反复多次使用;便于④ 运输和贮存 ,有利于自动化生产。 2.固定技术 (1)概念:利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。

(2)方法(连线)

(3)适用对象一般来讲,酶更适合采用⑤ 化学结合法 和物理吸附法固定化,而细胞

多采用⑥ 包埋法 固定化,这是因为个大的细胞难以被吸附或结合,而 个小的酶则易从包埋材料中漏出。 3.淀粉酶水解作用的检测 淀粉 糊精 ⑦ 麦芽糖 葡萄糖

1.如图是果胶酶在不同温度条件下的酶活性变化曲线,请回答下列问题:

(1)在35 ℃时,果胶酶的活性 (2)在 和 。 时,果胶酶的活性都降为0,但恢复至35 ℃时,

图的催化活性可望恢复,请在图中画出恢复曲线,由此表明 中所示酶的结构已受到破坏。 答案

图

(1)最高 乙

(2)0 ℃ 100 ℃ 甲

解析

从图中看出,果胶酶在35 ℃时催化效率最高,当温度降至0 ℃或升

高至100 ℃时,果胶酶催化效率均降至0。果胶酶的化学本质是蛋白质,当

温度升高至100 ℃时,果胶酶的分子结构受到破坏,从而变性失活,当温度再 恢复到35 ℃时,酶也不会恢复活性。而温度降至0 ℃时,酶的结构没有受到 破坏,再恢复到35 ℃时,酶活性还会恢复。

2.某生物学兴趣小组进行了“加酶洗衣粉最适温度的测定”实验。下表 是他们记录的不同

温度除去不同污渍所需时间的对照表,请依据表中数据 作答。水温/℃ 植物油 蓝墨水 奶渍 10 48 93 48 20 39 86 43 30 30 80 28 40 20 72 12 50 17 68 6 60 11 67 4 70 12 81 12 80 20 105 17

(1)要达到最佳洗涤效果,使用加酶洗衣粉的最适温度范围是 (2)在适宜温度范围内,加酶洗衣粉对衣物上的

。

的洗涤效果最佳,对

的洗涤效果最差,其原因是 (3)羊毛、蚕丝等织物 因为 。 性。

。

(填“能”或“不能”)用加酶洗衣粉洗涤,

(4)从以上实验数据可得,酶具有 答案

(1)50 ℃~60 ℃

(2)奶渍 蓝墨水 奶渍的主要成分是蛋白质和脂肪,加酶洗衣粉主要含有

蛋白酶和脂肪酶,能使蛋白质和脂肪等有机物水解,但很难使蓝墨水的成分水解 (3)不能 羊毛、蚕丝等织物的主要成分是蛋白质,加酶洗衣粉中的蛋白酶

能使蛋白质水解,从而使织物受到破坏(4)专一

解析

本题考查学生的分析能力,由表中数据可知,要达到最佳洗涤效果,

使用加酶洗衣粉的最适温度范围是50 ℃~60 ℃;对不同的污渍洗涤效果不 同,对奶渍洗涤效果最佳,对蓝墨水洗涤效果最差,说明加酶洗衣粉中含有 蛋白酶和脂肪酶;羊毛和蚕丝的主要成分是蛋白质,如使用加酶洗衣粉洗涤

羊毛、蚕丝等织物,会对织物造成破坏;加酶洗衣粉对不同的污渍洗涤效果不同,说明了酶具有专一性。

3.下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤,请回答: 酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→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

生物重新恢复活化时 。

状态。活化前应选择足够大的容器,因为酵母细胞

(2)固定化细胞一般采用包埋法,而固定化酶常用 (3)影响实验成败的关键步骤是 。 (4)海藻酸钠溶化过程的注意事项是 。

和

。

(5)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 。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,说明 。

答案

(1)缺水 正常(生活) 体积会增大(增多)

(2)化学结合法 物理吸附法(3)配制海藻酸钠溶液 (4)小火加热(或间断加热),不断搅拌 (5)较少 (海藻酸钠浓度偏高)制作失败 解析

(1)在缺水状态下,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正常的生活状态。由于酵母菌活化时体积会变大,所 以活化前应选择足够大的容器。(2)固定化酶和固定化细胞技术是利用物 理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,其中固定化细胞一般

采用包埋法,而固定化酶常用化学结合法和物理吸附法。原因是细胞个大, 而酶分子小,个体大的细胞难以被吸附或结合,而个体小的酶容易从包埋材 料中漏出。(4)海藻酸钠溶

化时应小火加热,或间断加热,还要不断搅拌,防

止焦糊。