人教版高中生物选修一专题四酶的研究与应用知识点归纳.pdf
专题四酶的研究与应用探讨加酶洗衣粉的洗剂效果探讨加酶洗衣粉的洗剂效果一、实验原理1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、淀粉酶和纤维素酶,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,使污迹从衣物上脱落;脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质,使洗衣粉具有更好的去污能力;3在本课题中,我们主要探究有关加酶洗衣粉的三个问题：一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有什么不同；二是在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好;三是添加不同种类的酶的的洗衣粉,其洗剂效果有哪些区别;二、实验步骤1探究用加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤的效果的不同在 2 个编号的烧杯里,分别注入 500mL 清水;取 2 块大小相等的白棉布,用滴管在每块白布上分别滴上等量的墨水,分别放入烧杯里,用玻璃棒搅拌;将 2 个烧杯分别放入同等温度的温水中,保温 5 分钟;称取 5 克加酶洗衣粉和 5 克普通洗衣粉 2 份,分别放入 2 个烧杯中,用玻璃棒均匀搅拌;保温10 分钟;观察并记录 2 个烧杯中的洗涤效果2.探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件在 3 个编号的烧杯里,分别注入 500mL 清水;取 3 块大小相等的白棉布,用滴管在每块白布上分别滴上一滴食用油、鸡血、牛奶,分别放入烧杯里,用玻璃棒搅拌;将 3 个烧杯分别放入 50 摄氏度的热水、沸水和冰块中,保温 5 分钟;称取 5 克加酶洗衣粉 3 份,分别放入 3 个烧杯中,用玻璃棒均匀搅拌;保温 10 分钟;观察并记录 3 个烧杯中的洗涤效果;3探究不同种类的加酶洗衣粉洗涤的效果污染物油渍汗渍血渍蛋白酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉复合酶洗衣粉普通洗衣粉观察并记录四种洗衣粉分别洗涤三种污染的洗涤效果;三、注意事项1变量的分析和控制影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量,衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤的时间等;在这些因素中,水温是我们要研究的对象,而其他因素应在实验中保持不变;选择什么样的水温进行实验需要实验者根据当地一年中的实际气温变化来确定水温,通常情况下,冬季、春季、秋季和夏季可分别选取 5、15、25和 35的水温,因为这 4 个水温是比较符合实际情况的,对现实也有指导意义;2洗涤方式和材料的选择;在洗涤方式中有机洗和手洗两种方式,应考虑其中哪一种比较科学哪一种更有利于控制变量再有,洗衣机又可以分为半自动和全自动两种,相比之下,采用全自动洗衣机比较好,并且应该尽量使用同一型号小容量的洗衣机,其机械搅拌作用相同;关于洗涤材料的选择也有一些讲究;用衣物作实验材料并不理想,这是因为作 为实验材料的衣物,其大小、颜色、洁净程度等应该完全一致,而这并不容易做到；此外,人为地在衣物上增加污物,如血渍、油渍等,也令人难以接受;因此,选用布料作为实验材料比较可行;在作对照实验时,可以控制布料的大小、颜色以及污物的量,使其相同；同时,也便于洗涤效果的比较;3水量、水质和洗衣粉用量的问题;水的用量和布料的大小是成正比的;做实验用的布料不易过大,水量不易过多,但应该让布料充分浸泡在水中;水量和洗衣粉的用量可以参考下表;实验时可根据表中的数据换算出实际用量;如果在实验中使用手洗的方法,如课本中图 4-4 所示,使用1000mL 的烧杯作为容器,可以用 500mL 的水,洗衣粉的用量可以 用 1g 或;洗涤方式水量洗衣粉量机洗手洗1g 或其他相关问题简述如下;实验中可以用滴管控制污物的量,待污物干燥后再进行实验；布料应放在洗衣粉溶液中浸泡相同的时间；采用玻璃棒或筷子搅拌的方式模拟洗衣 过程；模拟搅拌的时间、次数和力量应基本 相同;酵母细胞的固定化酵母细胞的固定化一、实验原理1使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种颗粒状的载体上,再将这些酶颗粒装到一个反应柱内,柱子底端装上分布着许多小孔的筛板;酶颗粒无法通过筛板的小孔,而反应溶液却可以自由出入;生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,使葡萄糖溶液流过反应柱,与固定化葡萄糖异构酶接触,转化成果糖,从反应柱的下端流出;反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本,提高了果糖的产量和质量;2固定化酶和固定化细胞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;一般来说,酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定,而细胞多采用包埋法固定化;这是因为细胞个大,而酶分子很小；个大的难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出;固定化酶优点：使酶既能与反应物接触,又能与产物分离,还可以被反复利用;固定化细胞优点：成本更低,操作更容易,可以催化一系列的化学反应;二、实验步骤1 1、细胞的活化、细胞的活化称取 lg 干酵母,放入 50mL 的小烧杯中,加人蒸馏水 10mL,用玻璃棒搅拌,使酵母细胞混合均匀,成糊状,放置 1h 左右,使其活化;注活化：让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态2 2、配制物质的量浓度为、配制物质的量浓度为 L L 的的 CaClCaCl2 2溶液溶液称取无水;放人 200mL 的烧杯中,加入 150mL 的蒸馏水,使其充分溶解,待用;3 3、配制海藻酸钠溶液、配制海藻酸钠溶液称取海藻酸钠,放入 50mL 小烧杯中;加人 10mL 水,用酒精灯加热,边加热边搅拌,将海藻酸钠调成糊状,直至完全溶化,用蒸馏水定容至 10mL;注意,加热时要用小火,或者间断加热,反复几次,直到海藻酸钠溶化为止;4 4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,加人已活化的醉母细胞,进行充分搅拌,使其混合均匀,再转移至注射器中;注冷却至室温的目的：防止杀死酵母菌5 5、固定化酵母细胞、固定化酵母细胞以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的 CaCl2溶液中,观察液滴在 CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形;将这些凝胶珠在 CaCl2溶液中浸泡 30min 左右;注 CaCl2溶液的作用：使胶体聚沉6 6、使用固定化酵母细胞发酵、使用固定化酵母细胞发酵a 将固定好的酵母细胞凝胶珠用蒸馏水冲洗 2-3 次;b 将 150mL 质量分数为 10%的葡萄糖溶液转移到 200mL 的锥形瓶中,再加入固定好的酵母细胞,置于 25下发酵 24h;三、注意事项1.配制海藻酸钠溶液：小火、间断加热、定容,如果加热太快,海藻酸钠会发生焦糊;2.海藻酸钠溶液与酶母细胞混合：冷却后再混合,注意混合均匀,不要进入气泡3.制备固定化酵母细胞：高度适宜,并匀速滴入4刚形成的凝胶珠应在 CaCL2溶液中浸泡一段时间,以便 Ca2+与 Na+充分交换,形成的凝胶珠稳定;检验凝胶珠是否形成,可用下列方法：用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压,如果不容易破裂,没有液体流出就表明成功地制成了凝胶珠,还可以用手将凝胶珠在实验桌上用力摔打,如果凝胶珠很容易弹起,也表明制备的凝胶珠是成功的;5凝胶珠的颜色和形状a 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；b 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,需要再作尝试;
