生物第十六章 酶的研究与应用.ppt

u考点42 酶在果汁生产、洗涤方面的应用u考点43 固定化酶和固定化细胞第十六章第十六章酶的研究与的研究与应用用l高考考法突破考法1酶在生产生活中的应用l应试基础必备u考点42 酶在果汁生产、洗涤方面的应用l应试基基础必必备1果胶果胶酶在果汁生在果汁生产中的作用中的作用(1)果胶和果胶酶的作用果胶a.果胶的成分：果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。b.果胶与果汁加工：果胶影响出汁率，使果汁浑浊。果胶酶a.成分：果胶酶并不是特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖多聚半乳糖醛酸酶酸酶、果果胶胶酯酶酯酶和果果胶胶分解分解酶酶。b.作用：将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使出汁率提高，也使浑浊的果汁变得澄清。(2)酶的活性与影响酶活性的因素酶的活性：是指酶催化一定化学反应化学反应的能力。酶活性的表示方法a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反应速度来表示。b在科学研究和工业生产中，酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量反应物的减少量或产物的增加量产物的增加量来表示。影响酶活性的因素：温度温度、pHpH和酶的抑制剂等。2加加酶洗衣粉在洗洗衣粉在洗涤中的作用中的作用(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肽或氨基小分子肽或氨基酸酸血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢脂肪酶脂肪甘油和脂肪酸甘油和脂肪酸食品的油渍、人体皮脂、口红纤维素酶纤维素酶使纤维的结构变得蓬松棉纺品的表面浮毛l高考考法突破高考考法突破(1)影响果汁产量的物质纤维素和果胶是组成水果的重要物质，这两种物质的存在使制作果汁时存在两个问题：一是果肉的出汁率低，耗时长；二是榨取的果汁浑浊、黏度高、容易发生沉淀(2)处理方法酶解法考法考法11酶在生产生活中的应用酶在生产生活中的应用1.影响果汁产量的物质及处理方法果胶酶与纤维素酶的比较(1)实验原则：遵循单一变量原则、对照原则，严格控制变量，尽量减少无关变量的影响。(2)实验原理：果胶酶活性受温度、pH和酶抑制剂的影响，在最适温度或pH时，其活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小呈正相关。(3)实验流程2.探究影响果胶酶活性因素的实验分析(4)三个实验的变量分析(1)探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验变量：水温，必须设置合适的温度梯度。无关变量：水量与水质、洗衣粉用量、衣物质料与大小、浸泡与洗涤时间等，应该保持不变。3.3.探究加酶探究加酶洗衣粉洗衣粉的的洗洗涤效果效果(2)探究不同种类洗衣粉对同一污渍或不同污渍的洗涤效果的实验实验原理：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，与单一加酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。实验变量自变量：不同种类的加酶洗衣粉。无关变量：其他条件相同且适宜(如温度、pH等)。实验步骤(3)探究加酶洗衣粉的洗涤效果判断加酶洗衣粉洗涤效果的方法：可在洗涤后比较污渍的残留状况，如已消失、颜色变浅、面积缩小等。加酶洗衣粉的洗涤效果的探究方法：实验设计遵循的原则是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，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。江苏生物201621，3分为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果，在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗，是目前重要的生产手段（工艺流程见图）。下列叙述中错误的是（多选）（）A.纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似B.在上述工艺中，为重复使用纤维素酶，可选用适当的包埋剂固定化酶C.在上述工艺中，通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅D.纤维素酶催化葡萄糖残基间磷酸二酯键的水解分解纤维素例【解析解析】纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理均是利用了酶的专一性原理，A正确；利用化学结合法、物理吸附法固定化酶可反复利用，包理剂多用于细胞的固定化，B错误；温度、酸碱度、处理时间均能影响仿旧的处理，因此，通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅，C正确；纤维素酶催化葡萄糖残基间糖苷键的水解分解纤维素，D错误。BDl高考考法突破l应试基础必备u考点43 固定化酶和固定化细胞考法2 固定化酶和固定化细胞技术l应试基基础必必备1固定化固定化酶(1)原理：水溶性酶用物理或化学的方法固定在某种介介质质上，使之成为不不溶溶于于水水而又有酶的特性而又有酶的特性的制剂，易于回收，可以重复利用。(2)特性：稳定性稳定性好，与底物和产物容易分离，易于控制，能反复多次使用；便于运运输和和贮存存，有利于自动化生产。(3)固定化酶的制作方法：物理吸附吸附法、化学结合法等。2固定化固定化细胞胞(1)概念：利用物理或化学方法，将细胞固定在一定空间内一定空间内的技术。(2)优点：制备容易、酶的活性高高且且稳定稳定。(3)固定化技术：细胞一般采用包埋法进行固定。(4)应用：固定化酵母细胞发酵。3固定化固定化酶和固定化和固定化细胞常用的材料胞常用的材料固定化酶常用多孔玻璃和离子交换树脂等载体，而固定化细胞常用琼脂脂糖糖、海海藻藻酸酸钠(钙)、明胶和聚丙烯酰胺等。l高考考法突破高考考法突破1.直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较考法考法22固固定化酶和定化酶和固固定化细胞技术定化细胞技术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常用载体高岭土、皂土、硅胶、凝胶明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺制作方法化学结合法、物理吸附法包埋法是否需要营养物质否否是催化反应单一或多种单一一系列反应底物各种物质(大分子、小分子)各种物质(大分子、小分子)小分子物质缺点对环境条件非常敏感，易失活；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近，尤其是大分子物质，反应效率低优点催化效率高、耗能低、低污染既能与反应物接触，又能与产物分离；可以反复利用成本低、操作容易(1)原理：葡萄糖在葡萄糖异构酶的催化下转化为果糖。(2)固定化反应柱(3)生产过程(4)反应柱的特点：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.高果糖浆的生产3.制备固定化酵母细胞及其发酵的实验(1)实验过程第一步：酵母细胞的活化。第二步：配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液。第三步：配制海藻酸钠溶液。第四步：海藻酸钠溶液与酵母细胞混合。第五步：固定化酵母细胞。第六步：冲洗。第七步：发酵。（2）注意事项酵母细胞的活化：酵母细胞活化一般需要0.51h，需要提前做好准备。此外，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。海藻酸钠溶液的浓度：海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠；浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少。这两种情况都会影响实验效果。海藻酸钠溶液配制注意事项：对海藻酸钠溶化时要小火间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊；将溶化后的海藻酸钠先冷却至室温，再与酵母细胞混合，避免高温杀死酵母细胞；固定化酵母细胞时，应将海藻酸钠与酵母细胞的混合液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注射，以免影响凝胶珠的形成。CaCl2溶液的作用：使海藻酸钠胶体发生聚沉，形成凝胶珠。例【解析】透析法能去除混合物中的小分子物质，不能去除杂蛋白，A错误；物理吸附法比化学结合法对单宁酶活性影响更小，B错误；温度、pH和重金属离子都会影响酶活性，C正确；酶的专一性决定了单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分，D错误。【答案】C 江苏生物201712，2分固定化单宁酶应用于茶饮料加工，可消除其中的苦涩味。下列有关叙述正确的是()A在单宁酶纯化时可采用透析法去除杂蛋白B化学结合法比吸附法对单宁酶活性影响更小C温度、pH 和重金属离子都可能影响固定化单宁酶活性D酶的高效性决定固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分敬敬请期待下一章！期待下一章！