高考生物一轮复习讲义-第11单元第4课时酶的研究与应用.docx

第4课时酶的研究与应用目标要求1.理解酶活力测定的一般原理和方法。2.酶在食品制造和洗涤等方面的应用。3.制备和应用固相化酶。考点一果胶酶在果汁生产中的作用1果胶2果胶酶3酶的活性与影响酶活性的因素(1)酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，其高低用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)酶的反应速度是指单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量。4实验设计(1)探究温度和pH对果胶酶活性的影响实验原则：单一变量原则、对照原则，严格控制变量，尽量减少无关变量的影响。实验原理：果胶酶的活性受温度、pH或酶抑制剂和激活剂的影响，在最适温度或pH时，活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小成正比。实验流程制备果泥设置一系列具有梯度的pH或温度加入果胶酶反应一段时间过滤果汁分析：该实验的自变量是温度或pH，因变量是酶的活性，检测因变量是通过测定果汁的体积或比较澄清度来实现的。(2)探究果胶酶的最适用量实验思路：如果随着酶浓度的增加，过滤得到的果汁体积也增加，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，过滤得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。实验流程(1)源于选修1 P44“旁栏思考”：在探究温度或pH对酶活性的影响时，需要(填“需要”或“不需要”)设置对照实验。如果需要，如何设置？不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间相互对照。(2)源于选修1 P44“旁栏思考”：在混合苹果泥和果胶酶之前，将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理的目的是保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了苹果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶的活性问题。归纳总结1果胶酶与纤维素酶的比较名称组成作用果胶酶多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等将不溶性的果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸纤维素酶C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶纤维素纤维二糖葡萄糖2果胶酶在果汁生产中作用的相关实验分析实验名称(目的)探究温度对果胶酶活性的影响探究pH对果胶酶活性的影响探究果胶酶的最适用量自变量温度pH果胶酶的用量因变量果汁的体积(澄清度)无关变量pH、果泥的用量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和过滤时间等温度、果泥的用量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和过滤时间等温度、pH、果胶的浓度和用量、水浴时间和过滤时间等注意事项底物和酶在混合时的温度是相同的；苹果泥和果胶酶用量在各个试管中应相同；pH应为最适pH温度应为最适温度；pH梯度可用NaOH溶液和盐酸调节；用玻璃棒搅拌使反应充分进行制备苹果泥后迅速加热，使苹果泥中的果胶酶变性；温度、pH应为最适且保持不变考向果胶酶在果汁生产中的作用1(2023·内蒙古满洲里高三期末)果胶酶常在04 下保存，其原因是()A此温度条件下，酶的活性最高B此温度条件下，酶变性失活C低温可降低酶的活性，但酶不变性失活D自然条件下，果胶酶常在04 下发生催化作用答案C解析在04 温度条件下，酶的活性较低，但不会变性失活，便于长时间保存，A、B错误，C正确。2果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层。请完成以下有关果胶酶和果汁生产中的问题：(1)在果汁生产中应用果胶酶可以提高_和_。(2)某实验小组进行了“探究果胶酶催化果胶水解最适pH”的课题研究。本课题的实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥，试管中分别注入果胶酶溶液、编号、分组”之后，有下面两种操作：第一种：将试管中果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、610。第二种：将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥pH分别调至4、5、610，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。请问哪一种操作更科学？_。 理由是_。 如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，当横坐标表示pH，纵坐标表示_时，实验的操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，分析图中最可能是实验结果的曲线图是_。 若实验所获得的最适pHm，请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置。答案(1)出汁率澄清度(2)第二种第二种操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH环境(或第一种操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应)果汁体积甲如图所示解析(2)探究果胶酶催化果胶分解最适pH实验的关键是分别将果胶酶溶液和苹果泥调至一定的pH，然后把pH相等的这两种溶液混合，否则，在达到预定pH之前就会发生酶的催化反应导致实验结果不准确。可见第二种操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH环境，因此第二种操作更科学。本实验自变量是pH的不同，因变量是果汁体积。如果用曲线图的方式记录实验结果，则横坐标表示pH，纵坐标表示果汁体积。在一定pH范围内，酶的活性随着pH的升高而逐渐增强，达到最适pH后，酶的活性随pH继续升高而逐渐减弱，过酸或过碱会使酶永久失活，据此可推知，图甲最可能是实验结果的曲线图。经过图甲曲线的峰值画一条与纵坐标相平行的线，该线与横坐标的交点即为m。考点二探讨加酶洗衣粉的洗涤效果1加酶洗衣粉：指含酶制剂的洗衣粉。2酶制剂的种类与洗涤原理种类洗涤原理洗涤的物质种类蛋白酶蛋白质小分子的肽氨基酸血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢脂肪酶脂肪甘油脂肪酸食品的油渍、人体皮脂、口红淀粉酶淀粉麦芽糖葡萄糖来自面条、巧克力等的污垢纤维素酶使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，达到更好的去污效果棉纺织品的表面浮毛归纳总结1加酶洗衣粉洗涤效果的探究方法(1)判断加酶洗衣粉的洗涤效果可在洗涤后比较污垢残留状况，如已消失、颜色变浅、面积缩小等。(2)加酶洗衣粉的洗涤效果的探究实验设计应遵循对照原则和单一变量原则，如在探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有何不同时，以洗衣粉的种类为自变量，其他条件完全一致；同时，普通洗衣粉处理污物与加酶洗衣粉处理污物形成对照。(3)变量分析实验自变量因变量无关变量探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果洗衣粉的种类(普通和加酶)洗涤效果水的用量，污物的量，实验用材料的质地与大小，不同洗衣粉的用量，浸泡时间，洗涤时间等探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果加酶洗衣粉中酶的种类探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响温度2.探究不同类型加酶洗衣粉的洗涤效果(1)实验原理：酶的催化作用具有专一性，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与加单一酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。(2)实验变量自变量：加酶洗衣粉的种类。无关变量：其他条件相同且适宜(如温度、pH等)。(3)实验步骤步骤烧杯编号注入自来水500 mL500 mL500 mL加入物质(等量)奶渍布奶渍布奶渍布控制水温37 37 37 加入洗衣粉(等量)蛋白酶洗衣粉复合酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉用玻璃棒搅拌5 min5 min5 min观察实验现象颜色浅颜色消失颜色浅延伸应用(1)酶能直接添加到洗衣粉中吗？为什么？科学家是如何解决这一难题的？提示不能，因为洗衣粉中的表面活性物质会降低酶的活性。可以通过基因工程生产出能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶，用特殊水溶性物质将酶层层包裹，与洗衣粉的其他成分隔离开来，隔离层遇到水后，就会很快溶解。(2)为什么说加酶洗衣粉能减少对环境的污染？提示加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展，减少对环境的污染。(3)试解释为什么加蛋白酶洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料？提示因为蛋白酶能使蛋白质水解，而丝质及羊毛衣料中含有蛋白质，这样会损坏衣物。考向探讨加酶洗衣粉的洗涤效果3(2023·四川甘孜高三模拟)下列有关加酶洗衣粉使用注意事项的叙述，错误的是()A加酶洗衣粉有保质期，不宜存放太久B加酶洗衣粉使用的水温一般在50 以下C蛋白质类织物不能用加脂肪酶洗衣粉来洗涤D应避免长时间接触碱性蛋白酶洗衣粉，以免损伤人体皮肤答案C解析酶的化学本质是蛋白质，蛋白质存放时间过久会被微生物分解，因此加酶洗衣粉不宜存放太久，加酶洗衣粉有保质期，A正确；温度会影响酶的活性，酶在高温下会失活，因此加酶洗衣粉使用的水温一般在50 以下，B正确；脂肪酶不会水解蛋白质，因此蛋白质类织物可以用加脂肪酶的洗衣粉来洗涤，C错误；碱性蛋白酶洗衣粉会分解人体皮肤表面蛋白质，而使人患有过敏性皮炎、湿疹等，因此应避免与这类洗衣粉长时间接触，以免损伤皮肤，D正确。4某工厂生产了一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有如下说明。成分：含碱性蛋白酶等。用法：洗涤前先将衣服浸于洗衣粉水内数小时，使用温水效果最佳。注意：切勿用于丝质及羊毛衣料。用后彻底清洗双手。请回答下列问题：(1)相关部门针对该洗衣粉设计了如图所示装置进行实验。该实验的目的是_。(2)一学生为探索该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，参考上述(1)的实验材料及方法进行了如下实验，并把结果用曲线图A，B表示。由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适温度约为_。在0 和75 时，酶的催化效率基本都降为零，但温度再度回到45 ，后者的催化作用已不能恢复，这是因为_。该学生在实验过程中可通过观察_来判断酶的催化效率。(3)大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生态环境保护，这是因为_。答案(1)检查该洗衣粉是否含蛋白酶(2)45 在75 时，酶的空间结构已发生不可逆改变(酶已变性)，无法恢复胶片上的蛋白膜消失所用时间的长短(3)酶本身无毒，含量少，又能被微生物分解，不会引起富营养化，可减少对环境的污染考点三酵母细胞的固定化1固定化技术(1)概念：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间的技术。细胞中含有一系列酶，在细胞正常生命活动过程中，通过代谢产生所需要的代谢产物。(2)常用的固定化方法名称原理图示包埋法将酶或细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中化学结合法利用共价键、离子键将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上物理吸附法通过物质吸附作用，把酶或细胞固定在纤维素、琼脂糖、多孔玻璃或离子交换树脂等载体上(3)包埋法常用的载体材料：明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。2固定化酶母细胞的实验流程归纳总结1直接使用酶、固定化酶与固定化细胞的比较项目直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种数一种或几种一种一系列酶适用方法化学结合法、物理吸附法包埋法营养物质不需要不需要需要反应底物各种物质(大分子、小分子)各种物质(大分子、小分子)小分子物质优点催化效率高、耗能低、污染低酶既能与反应物结合，又能与产物分离；还可以被反复利用成本更低、操作更容易缺点对环境条件敏感，易失活；酶难回收，成本高，影响产品质量不利于催化一系列的酶促反应反应物不易与酶接触，尤其是大分子物质，可能导致反应效率下降实例果胶酶固定化葡萄糖异构酶固定化酵母细胞2制备固定化酵母细胞的注意事项(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。酵母细胞需要的活化时间较短，一般为0.51 h，实验时需要提前做好准备。(2)酵母细胞活化时体积会变大，因此活化前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出。(3)加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环。加热时要用小火或间断加热，且边加热边搅拌。(4)海藻酸钠的浓度关系到固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。(5)溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温，否则会因温度过高而导致酵母菌死亡。(6)可利用海藻酸钠制成不含酵母菌的凝胶珠，用作对照。(7)海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠，需在CaCl2溶液中浸泡30 min左右。(8)细胞的固定化要在严格无菌的条件下进行；反复使用固定化酵母细胞时，酵母菌菌种要纯，用具和材料要严格消毒，注意控制温度，营养全面，还需要避免其他微生物的污染。(9)检验凝胶珠的质量是否合格的方法：挤压法：用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。摔打法：在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是合格的。考向酵母细胞的固定化5(2023·四川南充高三期末)某同学欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，下列叙述正确的是()A固定化酶技术比固定化细胞技术操作更容易、成本更低B刚高温溶化的海藻酸钠溶液应迅速与活化的酵母细胞混合C将混合了酵母细胞的海藻酸钠溶液注入无菌水中形成凝胶珠D可通过闻是否有酒味或用重铬酸钾检测来判断酵母细胞发酵的情况答案D解析固定化细胞技术与固定化酶技术相比，成本更低、操作更容易、能连续性生产，A错误；将高温溶化的海藻酸钠溶液冷却至室温后再加入活化酵母细胞液，否则温度过高会导致酵母菌死亡，B错误；将混合了酵母细胞的海藻酸钠溶液注入CaCl2溶液中形成凝胶珠，C错误。6科研人员利用固定化酵母直接发酵甜菜汁生产燃料乙醇，下图表示相关的工艺流程。分析回答：(1)在固定化酵母细胞时要先将酵母细胞活化，活化的作用是_。步骤中，溶化海藻酸钠时要注意_。(2)如果制作的凝胶珠颜色过浅，呈白色，则说明海藻酸钠浓度_(填“过低”或“过高”)。步骤中加入果胶酶的目的是_。(3)酵母细胞相对于酶分子来说比较大，如果用固定化细胞技术将这些细胞固定，可以采用_法。固定酵母细胞操作一般是在甜菜汁制备_(填“前”或“后”)。在酒精发酵时应控制的温度条件是_。试验后，将洗涤过的固定的凝胶珠在低温环境中保存若干天，仍可以用于发酵，说明固定化细胞可被_使用。研究表明使用固定化酵母的酒精产量平均值高于游离酵母的对照组，从酵母细胞发酵的环境条件考虑，可能的原因是_。答案(1)让休眠状态的酵母细胞恢复到正常状态小火或间断加热，防止海藻酸钠焦糊(2)过低将果胶分解为半乳糖醛酸，提高澄清度；瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁更容易，提高出汁率(3)包埋前1825反复凝胶珠内部容易产生无氧环境，利于酒精发酵解析(2)如果制作的凝胶珠颜色过浅，呈白色，则说明海藻酸钠浓度过低，包埋的酵母细胞数量偏少。果胶酶的目的是分解果胶，瓦解细胞壁，提高甜菜汁的出汁率和澄清度。(3)先制备固定化酵母细胞，再用固定化酵母细胞发酵，因此固定酵母细胞操作一般是在甜菜汁制备前；酒精发酵的适宜温度是1825 。1(2020·江苏，16)甲、乙两个实验小组分别进行了“酵母细胞固定化技术”的实验，结果如下图所示。出现乙组实验结果的原因可能为()ACaCl2溶液浓度过高B海藻酸钠溶液浓度过高C注射器滴加速度过慢D滴加时注射器出口浸入到CaCl2溶液中答案B解析标准的凝胶珠是圆形的(如甲组)，乙组中的凝胶珠呈蝌蚪状，凝胶珠成形不好，主要有以下几种原因：(1)海藻酸钠与酵母活化液的混合液浓度过高(凝胶珠会呈蝌蚪状)；(2)注射孔与CaCl2溶液液面距离太近(凝胶珠会呈蝌蚪状)；(3)推注射器的力度过大，速度过快(凝胶珠会呈线形)；(4)CaCl2溶液浓度过大(凝胶珠硬度会变大，易开裂)。据此推知，B项正确。2(2019·江苏，13)下列关于加酶洗涤剂的叙述，错误的是()A加酶洗衣粉中一般都含有酸性脂肪酶B用加酶洗涤剂能减少洗涤时间并节约用水C含纤维素酶洗涤剂可以洗涤印花棉织物D加酶洗衣粉中的蛋白酶是相对耐高温的答案A解析加酶洗衣粉中一般含有碱性蛋白酶、碱性脂肪酶等，A错误；加酶洗涤剂比传统洗涤剂的去污能力更强，所以用加酶洗涤剂能减少洗涤时间并节约用水，B正确；含纤维素酶洗涤剂中的纤维素酶能使棉织物中的纤维变得蓬松，污物容易脱落，C正确；加酶洗衣粉中所添加的酶，通常是科学家通过基因工程生产出的能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶，D正确。3(2021·全国甲，37)加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣粉的去渍效果(“”越多表示去渍效果越好)，实验结果见下表。加酶洗衣粉A加酶洗衣粉B加酶洗衣粉C无酶洗衣粉(对照)血渍油渍根据实验结果回答下列问题：(1)加酶洗衣粉A中添加的酶是_；加酶洗衣粉B中添加的酶是_；加酶洗衣粉C中添加的酶是_。(2)表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有_，原因是_。(3)相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是_。(4)关于酶的应用，除上面提到的加酶洗衣粉外，固定化酶也在生产实践中得到应用，如固定化葡萄糖异构酶已经用于高果糖浆生产。固定化酶技术是指_。固定化酶在生产实践中应用的优点是_(答出1点即可)。答案(1)蛋白酶脂肪酶蛋白酶和脂肪酶(2)加酶洗衣粉A和加酶洗衣粉C蚕丝织物的主要成分是蛋白质，会被蛋白酶催化水解(3)酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易溶于水，从而将污渍与洗涤物分开(4)利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术固定在载体上的酶可以被反复利用，可降低生产成本(或产物容易分离，可提高产品的产量和质量，或固定化酶稳定性好，可持续发挥作用)解析(1)从表格中信息可知，加酶洗衣粉A对血渍的洗涤效果比对照组的无酶洗衣粉效果好，而血渍含有大分子蛋白质，因此，加酶洗衣粉A中添加的酶是蛋白酶，同理，加酶洗衣粉B中添加的酶是脂肪酶；加酶洗衣粉C对血渍和油渍的洗涤效果比无酶洗衣粉好，油渍中有脂肪，因此，加酶洗衣粉C中添加的酶是蛋白酶和脂肪酶。(2)蚕丝织物中有蛋白质，因此，表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有加酶洗衣粉A、加酶洗衣粉C，原因是蚕丝织物主要成分是蛋白质，会被蛋白酶催化水解。(3)相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是：酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易溶于水，从而将污渍与洗涤物分开。(4)固定化酶技术是指利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术，酶既能与反应物接触，又能与产物分离，所以固定在载体上的酶还可以被反复利用。所以固定化酶在生产实践中应用的优点是：降低生产成本(或产物容易分离，可提高产品的产量和质量，或固定化酶稳定性好，可持续发挥作用)。4(2020·全国，37)水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题：(1)制作果汁时，可以使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。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、_(答出2种即可)。纤维素酶可以分解植物_(填“细胞膜”或“细胞壁”)中的纤维素。(2)用果胶酶处理果泥时，为了提高出汁率，需要控制反应的温度，原因是_。(3)现有甲、乙、丙三种不同来源的果胶酶，某同学拟在果泥用量、温度、pH等所有条件都相同的前提下比较这三种酶的活性。通常，酶活性的高低可用_来表示。(4)获得的果汁(如苹果汁)可以用来制作果酒或者果醋，制作果酒需要_菌，这一过程中也需要O2，O2的作用是_。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌属于_(填“好氧”或“厌氧”)细菌。答案(1)果胶分解酶、果胶酯酶细胞壁(2)温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，出汁率最高(3)在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量(4)酵母促进有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖好氧解析(1)果胶酶并不特指某一种酶，而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。植物细胞壁的主要成分是纤维素，可被纤维素酶催化分解。(2)温度等条件会影响酶的活性，果胶酶发挥催化作用需要适宜的温度。温度过低，果胶酶的活性受到抑制；温度过高，会使果胶酶变性失活；在最适温度下，酶活性最高，出汁率最高。(3)酶的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，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量来表示。(4)制作果酒需要的菌种是酵母菌，它是兼性厌氧菌，酿酒时酵母菌先进行有氧呼吸大量繁殖，然后在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精。制作果醋需要的菌种是醋酸菌，它是好氧细菌。5(经典高考题)回答下列问题：(1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图所示。通常，用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，不应该使用开水，原因是_。若要去除衣服上的血渍，应选择含有_(填“蛋白酶甲”“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的碱性洗衣粉，理由是_。(2)某同学为了洗去衣服上的油渍，洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，该同学的做法_(填“合理”或“不合理”)，理由是_。(3)已知溶液的pH可以影响酶的活性，请推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中_(填“羧基和氨基”“氨基和甲基”“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基团的解离状态。答案(1)开水使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗蛋白酶丙碱性条件下只有蛋白酶丙有活性(2)不合理蛋白酶会降解脂肪酶(3)羧基和氨基解析(1)用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，如果使用开水，会使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗。由图可知，碱性条件下只有蛋白酶丙有活性，故应选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉去除衣服上的血渍。(2)脂肪酶的化学成分为蛋白质，会被洗衣液中的蛋白酶水解。(3)蛋白酶和其作用的蛋白质类污渍的氨基和羧基均会发生解离，pH会影响其解离状态。一、易错辨析1酶活性是指一定条件下酶所催化的某一化学反应的速率(×)2相同pH时加酶洗衣粉效果均好于普通洗衣粉(×)3棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤(×)4从酶的固定方式看，物理吸附法比化学结合法对酶活性影响小()二、填空默写1(选修1 P42)果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，是半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物，不溶于水，在果汁加工中影响出汁率和果汁澄清度。2(选修1 P42)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。3(选修1 P42)酶的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一定条件下，酶催化的某一化学反应的反应速度来表示。酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。4(选修1 P46)常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。5(选修1 P50)一般来说，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化，因为酶分子小，很容易从包埋材料中漏出，而细胞多采用包埋法固定化，因为体积大的细胞难以被吸附或结合。6如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，则说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少。7(选修1 P50)活化是指让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。课时精练一、选择题1为探究果胶酶量对苹果出汁率的影响，某同学分别称取纯果胶酶1 mg、2 mg、3 mg9 mg，将其与等量苹果泥混匀。37 恒温水浴保温20 min，8 mg组测出的果汁量如图箭头所示，则4 mg果胶酶组最可能的结果是()A B C D答案C解析酶可以催化化学反应的进行，酶的含量可以影响化学反应的速率，但不会影响最终结果，所以4 mg果胶酶组的反应速率慢，完全催化反应所需时间较长，但最终生成果汁的量与8 mg组测出的果汁量相同，4 mg果胶酶组最可能的结果为曲线，C正确。2某兴趣小组为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成3等份，进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同，实验记录如表所示。下列叙述错误的是()温度/10203040组别甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血渍时间/min676688525183363477111268清除油渍时间/min937895876391824685752777A.所加酶的最适温度为40 B甲组洗衣粉中加入了蛋白酶C乙组洗衣粉中加入了蛋白酶和脂肪酶D添加蛋白酶的洗衣粉不宜洗涤毛织品答案A解析由于缺少40 之后的实验数据，所以不能说明所加酶的最适温度为40 ，A错误；甲和乙清除血渍所需的时间类似，而血渍的主要成分是蛋白质，说明甲和乙中均含有蛋白酶；在这4种温度下，乙组清除油渍所需的时间均短于甲组，而油渍的主要成分是脂肪，说明乙组还含有脂肪酶，B、C正确；毛织品的主要成分是蛋白质，蛋白酶可分解蛋白质，所以添加蛋白酶的洗衣粉不宜洗涤毛织品，D正确。3.(2023·四川广元高三模拟)为了节约成本，某工程人员在适宜的温度和pH下，利用苹果汁和一定浓度的果胶酶溶液探究果胶酶的最适用量，实验结果如图。下列对实验失误可能的原因分析及改进方法都合理的是()A酶促反应时间不合理；延长反应时间B苹果汁的用量不合理；减少用量C果胶酶用量不合理；减少用量D果胶酶体积梯度不合理；增大体积梯度答案C解析分析图中的实验结果可知，该实验中苹果汁的用量太少或者果胶酶用量太多，导致实验组的实验结果没有差异，因此加大苹果汁的用量或者减少果胶酶的用量即可。4(2023·广西桂林高三期中)下列关于酶制剂和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，正确的是()A从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响大B可以用包埋法将各种消化酶固定化形成多酶片，并口服使用C探究加酶洗衣粉洗涤效果的实验中，洗涤方式、水温、浸泡时间等都属无关变量，不影响洗涤效果D将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2答案D解析化学结合法可能影响酶的活性部位进而影响反应效果，而吸附法是物理方法不影响酶的分子结构，A错误；消化酶在消化道内起作用，因此作为消化酶使用时，不需要采用包埋法固定消化酶，只需要制成酶制剂即可，B错误；探究加酶洗衣粉洗涤效果的实验中，自变量是加酶洗衣粉的种类，因变量是洗涤效果，因此洗涤方式、水温、浸泡时间等都属无关变量，需要相同且适宜，否则会影响洗涤效果，C错误；海藻酸钠凝胶珠制成后需要用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2，避免对相应的实验结果造成影响，D正确。5生产上常用淀粉酶替代酸来水解淀粉生产食品。如图为某同学探究不同pH条件下淀粉酶对淀粉的分解作用的实验结果。下列说法错误的是()A应先将各组试管溶液pH分别调到设定数值再混合BpH为3和9的两支试管中的淀粉酶的活性相同CpH为13的试管调到pH为7后淀粉含量基本不变D将淀粉酶固定化后进行实验，pH为7的淀粉剩余量可能增加答案B解析在pH为3和9时两支试管中的淀粉剩余量相同，但pH为3时，酶可以催化淀粉水解，酸也会促进淀粉水解，而pH为9时只有酶的催化作用，所以两种pH下酶的催化效率应该是不同的，B错误；pH为13时淀粉含量不变，说明酶变性失活，调到pH为7后，酶活性不会恢复，淀粉含量基本不变，C正确；淀粉酶固定化后因为共价结合时可能影响酶的空间构象而影响酶的活性，故将淀粉酶固定化后进行实验，酶活性可能降低，pH为7的淀粉剩余量可能增加，D正确。6下列关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是()A在相同pH条件下，加酶洗衣粉的洗涤效果好于普通洗衣粉B超过37 的温度条件下，加酶洗衣粉中的酶会迅速失活C蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶都是常用的酶制剂D加酶洗衣粉受潮后重新晾干保存，不会影响其中酶的活性答案C解析酶的催化作用需适宜的pH，pH不适宜时，加酶洗衣粉洗涤效果不一定好于普通洗衣粉，A错误；加酶洗衣粉中的酶是科学家通过基因工程生产出的能够耐酸、耐碱、耐高温和能忍受表面活性剂的酶，因此在超过37 的温度条件下加酶洗衣粉中的酶不会迅速失活，B错误；加酶洗衣粉中常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶四类，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，C正确；加酶洗衣粉中的酶经过了特殊的化学物质的包裹，使之与洗衣粉其他成分隔离，加酶洗衣粉受潮后，包裹酶的物质被分解了，酶被释放出来，会受到外界环境的影响，从而会导致酶的活性降低，D错误。二、非选择题7果胶酶广泛应用于果汁和果酒的加工工业，研究人员利用海藻酸钠和CaCl2固定化果胶酶产生菌黑曲霉菌，研究了固定化黑曲霉菌随着使用次数的增加对苹果汁出汁率的影响，每组测定了苹果原浆的质量(m1)和离心后苹果渣的质量(m2)，实验结果如下图所示。回答下列问题：(1)果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，其中包括_(答出三个)。(2)根据测定结果，各组的出汁率可以用_表示，从实验结果可以得出的结论是_；固定化黑曲霉菌使用第10次时，果胶酶对果胶_(填“有