2022年选修一专题四酶的研究与应用一轮复习知识点 .pdf

一、果胶酶在果汁生产中的作用1.果胶酶的组成及作用原理（1）组成：果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。（2）作用原理：果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层。2.酶活性及其影响因素（1）酶活性：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）影响因素：温度、酶抑制剂、pH等条件。3.探究温度和pH对果胶酶活性的影响（1）实验原理：果胶酶活性随着温度和pH变化而变化。（2）实验步骤：制备苹果泥制备果胶酶苹果泥与果胶酶分别水浴保温 将苹果泥和果胶酶混合保温一段时间，过滤出果汁，记录数据改变不同温度后，重复上面实验。（3）实验结果、结论：获得果汁越多或者果汁越澄清，表明果胶酶活性越高。二、探究加酶洗衣粉的洗涤效果1.酶制剂与加酶洗衣粉加酶洗衣粉是指含有酶制剂 的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶 和淀粉酶。其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶 和碱性脂肪酶。2.加酶洗衣粉的洗涤原理碱性蛋白酶 能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸 或小分子的肽。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉、纤维素 水解为小分子物质。3.探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果（1）实验原理：加酶洗衣粉具有酶制剂，可以对多种污渍具有较强的洗涤效果。（2）实验过程：注入自来水分别放入有相同污渍的布，37水浴加入 不同洗衣粉，同时用玻璃棒充分搅拌，37水浴保温观察现象，记录实验结果。（3）实验结果：加酶洗衣粉一组去污所需时间较短 或者 污渍颜色浅。（4）实验结论：加酶洗衣粉 的洗涤效果较好。4.探究不同种类的加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果（1）实验原理：不同种类的加酶洗衣粉所加的酶 不同，而酶具有专一性，所以对不同污渍的洗涤效果不同。（2）判断方法和标准：可在洗涤后比较污物的残留状况，如：污渍是否消失、颜色变浅、面积缩小等。三、酵母细胞的固定化1.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，包括 包埋法、化学结合法和物理吸附法。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -2.固定化酶的应用：生产高果糖浆。（1）原理：葡萄糖异构酶能将葡萄糖转化为果糖。（2）反应柱应该满足：酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反应溶液却可以自由出入。（3）优点：大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。3.制备固定化酵母细胞的操作步骤酵母菌的活化配制 0.05mol/L的 CaCl2 溶液 配制 海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合固定化酵母细胞冲洗发酵考点一：果胶酶在果汁生产中的应用1.影响果汁产量的物质（1）纤维素和果胶的存在影响果汁产量。（2）结果：果肉的出汁率低，耗时长；榨取的果汁浑浊、黏度高、易沉淀。2.常用的酶及作用特点3.探究温度和pH对果胶酶活性影响（1）实验原理：果胶酶受温度和pH的影响，在最适温度和pH时，活性最高，果肉的出汁率和澄清度都与果胶酶的活性大小成正比。（2）自变量和因变量自变量：不同梯度的温度和不同的pH。因变量：果胶酶的活性。观测指标：获得果汁的多少或者果汁的澄清度。（3）设计实验探究最适温度时，pH保持不变，但最好是最适pH；探究最适pH时，温度保持不变，但最好是最适温度；探究果胶酶最适用量时，最好在最适pH和最适温度下。果胶酶和纤维素酶都是复合酶，并不特指某一种酶，而是一类酶的总称。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了相同时间的实验，结果如图（曲线甲）所示：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -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D.pH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与曲线甲的是同一位置的原因是。步骤 a 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：本题考查了果胶酶的特性。果胶酶的活性受温度、pH 等条件影响，而与底物的量、酶的浓度和水的加入量无关，所以每种酶的最适温度和最适pH是一定的。在衡量实验结果的指标中有两种，一是果汁的量，二是果汁的澄清度。为了使实验中达到相应的设计温度，必须使酶和底物分别保温，达到要求后才能混合。答案：（2）D 苹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考点 2：酶的应用1.探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果（1）分析不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验自变量：水温，必须设置温度梯度。实验因变量：去污所需时间的长短或者相同时间污渍颜色的深浅。无关变量：水量和水质、洗衣粉用量、衣物质料等。（2）分析不同种类洗衣粉对同一污渍或者不同污渍洗涤效果实验自变量：不同种类的洗衣粉。实验因变量：去污所需时间的长短或者相同时间污渍颜色的深浅。无关变量：其他条件相同且适宜。2.加酶洗衣粉在使用时的注意事项（1）使用加酶洗衣粉时必须注意洗涤用水的温度。碱性蛋白酶在3550时活性最强，在 70以上就会失效。（2）加酶洗衣粉不宜长期存放，存放时间过长会导致酶活力损失。（3）添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面的蛋白质，而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此应避免与这类洗衣粉长时间接触。碱性蛋白酶能够使蛋白质水解，因此，蛋白质类纤维（羊毛、蚕丝等）织物就不能用加酶洗衣粉来洗涤，以免纤维受到破坏。3.固定化酶和固定化细胞名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -2）固定化酶和固定化细胞比较从土壤嗜碱性短小芽孢杆菌中分离选育到一株产生低温型碱性蛋白酶的高产菌株。该菌产生碱性蛋白酶的能力强，该蛋白酶在28下所占有酶活力比例高于国内同类产品，表明具有低温型酶的特性。该产品用于加酶洗衣粉，可提高去污力12 倍，特别在常温下对血渍、奶渍等蛋白质污垢有专一性的去污效果。根据以上材料回答下列问题：（1）为 什 么 该 菌 株 产 生 的 碱 性 蛋 白 酶 的 活 力 在 不 同 温 度 下 发 酵 活 力 不同？。（2）试分析该产品在常温下对血渍、奶渍等蛋白质污垢有专一性的去污效果的原因：。（3）若要比较添加该蛋白酶的洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果，应注意控制实验变量，请列 举 均 衡 无 关 变 量 的 措 施（至 少 三 条）：；。（4）在日常生活中使用洗衣粉时，有人先用沸水溶解洗衣粉再浸泡衣物，该种方法能否用于题目中所说的加酶洗衣粉？；为什么？。解析;本题主要考查了酶的应用的相关知识。（1）酶的活性受温度影响，较低温度时，随着温度升高酶的活性逐渐增强，最适温度下酶的活性最高。（2）酶具有专一性，血渍、奶渍的主要成分为蛋白质，蛋白酶可分解蛋白质，但不能分解其他成分。（3）实验设计方案中要考虑控制变量，以减少实验误差，增强实验的可信度，特别是从酶的作用底物、作用时间和作用条件等方面采取措施。（4）酶的本质是蛋白质，如果用沸水溶解加酶洗衣粉，酶制剂就会失去作用，所以要用温水溶解加酶洗衣粉。答案：（1）酶作为生物催化剂，其活力受温度影响，在最适温度下酶的活性最强（2）酶具有专一性的特点，即一种酶只能催化一种或一类化学反应，所以蛋白酶只能将血渍、奶渍等蛋白质污垢分解，对其他类型污垢不起作用（3）使用两种洗衣粉的量相同被洗涤的布料及污渍状态相同洗涤时所用水量及温度（一般为常温）相同浸泡和洗涤的时间相同（4）不能因为碱性蛋白酶的成分为蛋白质，遇高温会变性失活而失去催化功能名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -