（浙江选考）高考生物总复习 专题10 生物技术实践 第32讲 酶的应用课件-人教版高三全册生物课件.ppt

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1、第第3232讲酶的应用讲酶的应用加试题组加试题组考点考点1果汁中的果胶和果胶酶果汁中的果胶和果胶酶1.生生产产果果汁汁时时，用用果果胶胶酶酶处处理理果果泥泥可可提提高高果果汁汁的的出出汁汁量量。回回答答下列相关问题：下列相关问题：（1）某某同同学学用用三三种种来来源源的的果果胶胶酶酶进进行行三三组组实实验验，各各组组实实验验除除酶酶的的来来源源不不同同外外，其其他他条条件件都都相相同同，测测定定各各组组的的出出汁汁量量，据据此此计计算算各各组组果果胶胶酶酶活活性性的的平平均均值值并并进进行行比比较较。这这一一实实验验的的目的是目的是_。（2）现现有有一一种种新新分分离离出出来来的的果果胶胶酶酶

2、，为为探探究究其其最最适适温温度度，某某同同学学设设计计了了如如下下实实验验：取取试试管管16支支，分分别别加加入入等等量量的的果果泥泥、果果胶胶酶酶、缓缓冲冲液液，混混匀匀，平平均均分分为为4组组，分分别别置置于于0、5、10、40下下保保温温相相同同时时间间，然然后后，测测定定各各试试管管中中的的出出汁汁量量并并计计算算各各组组出出汁汁量量平平均均值值。该该实实验验温温度度设设置置的的不不足足之之处处有有_和和_。（3）某某同同学学取取5组组试试管管（AE）分分别别加加入入等等量量的的同同种种果果泥泥，在在A、B、C、D4个个实实验验组组的的试试管管中中分分别别加加入入等等量量的的缓缓冲冲

3、液液和和不不同同量量的的同同种种果果胶胶酶酶，然然后后，补补充充蒸蒸馏馏水水使使4组组试试管管内内液液体体体体积积相相同同，E组组加加入入蒸蒸馏馏水水使使试试管管中中液液体体体体积积与与实实验验组组相相同同。将将5组组试试管管置置于于适适宜宜温温度度下下保保温温一一定定时时间间后后，测测定定各各组组的的出出汁汁量量。通通过过AD组组实实验验可可比比较较不不同同实实验验组组出出汁汁量量的的差差异异。本本实实验验中中，若若要要检检测测加加入入酶酶的的量量等等于于0而而其其他他条条件件均均与与实实验验组组相相同同时时的的出出汁汁量量，E组组设设计计（填填“能能”或或“不不能能”）达达到到目目的的，其

4、其原因是原因是_。解解析析（1）利利用用不不同同来来源源的的果果胶胶酶酶处处理理果果泥泥，检检测测各各组组出出汁汁量量。据据此此可可以以比比较较不不同同来来源源的的果果胶胶酶酶的的活活性性大大小小。（2）探探究究果果胶胶酶酶的的最最适适温温度度时时，一一般般在在2070范范围围内内，每每隔隔5进进行行梯梯度度设设计计。显显然然题题中中温温度度设设置置过过低低，温温度度梯梯度度设设置置不不均均。（3）本本实实验验的的目目的的是是检检测测不不同同量量的的同同种种果果胶胶酶酶下下的的出出汁汁量量的的差异，为保证单一变量，差异，为保证单一变量，AE组都应加入等量组都应加入等量缓缓冲冲溶液。溶液。答案答

5、案（1）比较不同来源果胶酶的活性（其他合理答案也可）比较不同来源果胶酶的活性（其他合理答案也可）（2）温温度度范范围围设设置置不不合合理理温温度度梯梯度度设设置置不不合合理理（其其他他合合理理答案也可）答案也可）（3）不能未加入缓冲液（其他合理答案也可）不能未加入缓冲液（其他合理答案也可）2.下列是有关酶的应用问题，请分析回答。下列是有关酶的应用问题，请分析回答。工工业业生生产产果果汁汁时时，常常常常利利用用果果胶胶酶酶破破除除果果肉肉细细胞胞壁壁来来提提高高出出汁汁率率，为为研研究究温温度度对对果果胶胶酶酶活活性性的的影影响响，某某学学生生设设计计了了如如下下实验：实验：将将果果胶胶酶酶与与

6、苹苹果果泥泥分分装装于于不不同同试试管管，在在10水水浴浴中中恒恒温温处处理理10min（如图（如图A）。）。将将步步骤骤处处理理后后的的果果胶胶酶酶和和苹苹果果泥泥混混合合，再再次次在在10水水浴浴中恒温处理中恒温处理10min（如图（如图B）。）。将将步步骤骤处处理理后后的的混混合合物物过过滤滤，收收集集滤滤液液，测测量量果果汁汁量量（如图（如图C）。）。在在不不同同温温度度条条件件下下重重复复以以上上实实验验步步骤骤，并并记记录录果果汁汁量量，结结果果如下表：如下表：温度温度/1020304050607080果汁量果汁量/mL813152515121110根据上述实验，请分析回答下列问题

7、：根据上述实验，请分析回答下列问题：（1）果果胶胶酶酶能能破破除除细细胞胞壁壁，是是因因为为果果胶胶酶酶可可以以促促进进细细胞胞壁壁中中果胶的水解，产物是果胶的水解，产物是_。（2）实实验验结结果果表表明明，当当温温度度为为附附近近时时，果果汁汁量量最最多多，此时果胶酶的活性此时果胶酶的活性。（3）为为什什么么该该实实验验能能够够通通过过测测定定过过滤滤出出的的苹苹果果汁汁的的体体积积大大小小来判断果胶酶活性的高低？来判断果胶酶活性的高低？_。（4）果果胶胶酶酶作作用用于于一一定定量量的的某某种种物物质质（底底物物），保保持持温温度度、pH在在最最适适值值，生生成成物物量量与与反反应应时时间间

8、的的关关系系如如图图：在在35min后后曲曲线变成水平是因为线变成水平是因为_。若若增增加加果果胶胶酶酶浓浓度度，其其他他条条件件不不变变，请请在在图图中中画画出出生生成成物物量量变变化的示意曲线。化的示意曲线。解解析析从从实实验验数数据据分分析析：在在40附附近近时时，果果汁汁量量最最多多，说说明明此此时时的的果果胶胶酶酶催催化化活活性性最最高高。因因为为底底物物的的量量是是一一定定的的，所所以以底底物物消消耗耗完完时时，生生成成物物的的量量达达到到最最大大值值，其其后后不不再再发发生生变变化化；增增加加酶酶的的浓浓度度可可以以使使反反应应更更快快地地达达到到平平衡衡点点，即即更更早早结结束

9、束，但但生生成成物的物的总总量不会发生变化。量不会发生变化。答案答案（1）半乳糖）半乳糖醛醛酸和半乳糖酸和半乳糖醛醛酸甲酸甲酯酯（2）40最高最高（3）果果胶胶酶酶将将果果胶胶分分解解为为小小分分子子物物质质，小小分分子子物物质质可可以以通通过过滤滤纸纸，因因此此苹苹果果汁汁的的体体积积大大小小反反映映了了果果胶胶酶酶催催化化分分解解果果胶胶的的能能力力（4）底物消耗完）底物消耗完毕毕如如图图备考备查备考备查1.果胶及果胶酶果胶及果胶酶半乳糖醛酸半乳糖醛酸果胶果胶果胶酶果胶酶（1）组成）组成：_和和半乳糖醛酸甲酯半乳糖醛酸甲酯（2）作作用用：_的的主主要要成成分分；将将植植物物细细胞胞粘粘合合

10、在在一一起起，去去掉掉果果胶胶会会使使植植物物组组织织变得变得_（3）鉴别：不溶）鉴别：不溶于于_（1）来源：黑曲霉、苹果青）来源：黑曲霉、苹果青霉霉（2）组成：是分解果胶的一）组成：是分解果胶的一类酶的总称，主要包括果胶酶类酶的总称，主要包括果胶酶和和_（3）作用：水解果胶、瓦解）作用：水解果胶、瓦解植物细胞的细胞壁和胞间层植物细胞的细胞壁和胞间层细胞壁细胞壁松散松散乙醇乙醇果胶甲酯酶果胶甲酯酶2.探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁的最佳条件的实验探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁的最佳条件的实验（1）实验原理）实验原理果胶酶的活性受温度（或果胶酶的活性受温度（或pH）的影响，处于）的影响，处于_（

11、或或pH）时时活活性性最最高高。果果肉肉的的出出汁汁率率、果果汁汁的的澄澄清清度度与与果果胶胶酶的酶的成正比。成正比。果胶不溶于乙醇。果胶不溶于乙醇。果胶酶、果胶甲酯酶果胶酶、果胶甲酯酶最适温度最适温度活性大小活性大小（2）实验流程设计）实验流程设计（3）实验结论：果胶酶能分解果胶，提高果汁的澄清度。）实验结论：果胶酶能分解果胶，提高果汁的澄清度。温馨提示温馨提示1.制作果汁实验的注意事项制作果汁实验的注意事项（1）与与其其他他工工业业用用酶酶基基本本相相同同，果果胶胶酶酶的的适适宜宜温温度度范范围围也也比比较较宽宽，因因此此，可可以以选选用用10作作为为温温度度梯梯度度，设设置置的的具具体体

12、温温度度为为10、20、30、40、50和和60等等，也也可可以以尝试以尝试以5作为温度梯度。作为温度梯度。（2）苹苹果果、橙橙子子和和葡葡萄萄等等水水果果都都可可以以作作为为反反应应物物，水水果果不不用用去去皮皮。如如用用苹苹果果作作为为原原材材料料，一一般般可可按按每每个个中中等等大大小小的的苹苹果加水果加水100200mL的比例进行搅拌，获得稀的苹果泥。的比例进行搅拌，获得稀的苹果泥。（3）果果泥泥的的用用量量可可以以采采用用5mL左左右右，果果胶胶酶酶的的用用量量可可采采用用质量浓度为质量浓度为2%的果胶酶溶液的果胶酶溶液2mL。（4）水浴时间可以为）水浴时间可以为2030min。（5

13、）过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。）过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。2.影响果汁产量的物质及处理方法影响果汁产量的物质及处理方法（1）影响果汁产量的物质）影响果汁产量的物质纤纤维维素素和和果果胶胶的的存存在在使使制制作作果果汁汁时时出出现现两两个个问问题题：一一是是果果肉肉的的出出汁汁率率低低，耗耗时时长长；二二是是榨榨取取的的果果汁汁浑浑浊浊、黏黏度度高高、容容易易发生沉淀。发生沉淀。（2）处理方法）处理方法酶解法酶解法组成组成本质本质作用作用果胶酶果胶酶果胶酶、果果胶酶、果胶甲酯酶胶甲酯酶蛋白质蛋白质催化果胶水解为可溶性半乳催化果胶水解为可溶性半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯三

14、个实验的变量分析三个实验的变量分析实验名称实验名称（目的目的）自变量自变量因变量因变量注意注意事事项项探究温度探究温度对果胶对果胶酶酶活性的影活性的影响响温度温度果果汁汁量量（澄（澄清度清度）底物和底物和酶酶在混合时的温度是在混合时的温度是相同的相同的温度温度梯梯度越小，实验结果越度越小，实验结果越精确精确苹苹果果泥泥和果胶和果胶酶酶用量在各个用量在各个试管应相同试管应相同pH应为最适应为最适pH探究探究pH对对果胶果胶酶酶活性活性的影响的影响pH果果汁汁量量（澄（澄清度清度）温度应为最适温度温度应为最适温度pH梯梯度可用度可用NaOH和盐酸和盐酸调节调节用玻用玻璃棒璃棒搅搅拌拌使反应使反应充

15、充分分进行进行探究果胶探究果胶酶酶的用量的用量果胶果胶酶酶的用量的用量果果汁汁量量（澄（澄清度清度）制备制备苹苹果果匀匀浆浆后迅速加后迅速加热热，使使苹苹果果匀匀浆浆中果胶中果胶酶酶变性变性温度、温度、pH应为最适且保持应为最适且保持不变不变加试题组加试题组考点考点2-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测1.（2017金华十校联考）金华十校联考）回答下列回答下列问题问题：请回答与请回答与“固定化酶固定化酶”实验有关的问题：实验有关的问题：（1）淀淀粉粉酶酶可可以以通通过过培培养养枯枯草草杆杆菌菌来来生生产产，是是筛筛选选高高表表达达量量菌菌株株的的最最简简便便方

16、方法法之之一一。筛筛选选出出的的菌菌株株在在发发酵酵生产之前还需利用生产之前还需利用培养基进行扩大培养。培养基进行扩大培养。（2）利利用用物物理理或或化化学学的的方方法法将将淀淀粉粉酶酶固固定定后后，成成为为 且又有酶活性的制剂。若用吸附法固定时，在装柱后需要用且又有酶活性的制剂。若用吸附法固定时，在装柱后需要用缓缓慢慢冲冲洗洗，直直至至流流出出液液不不使使淀淀粉粉碘碘混混合合液液发发生生 为止。为止。（3）将淀粉溶液以一定流速从反）将淀粉溶液以一定流速从反应应柱上端滴入，再在下端接柱上端滴入，再在下端接取少量流出液取少量流出液进进行行KII2颜颜色色测试测试，结结果不呈果不呈现红现红色。色。

17、对对此此现现象的解象的解释错误释错误的是的是（A.反反应应柱中没有柱中没有淀粉淀粉酶酶被固被固定定B.流速流速过过快淀粉未被水解快淀粉未被水解C.接取的流出液是蒸接取的流出液是蒸馏馏水水D.流流速速过过慢淀粉被水解成葡萄糖）慢淀粉被水解成葡萄糖）答答案案（1）单单菌菌落落分分离离液液体体（2）不不溶溶于于水水10倍倍体体积积蒸蒸馏馏水褪色（水褪色（3）D2.（2015衢衢州州模模拟拟）果果胶胶酶酶是是分分解解果果胶胶的的一一类类酶酶的的总总称称，常常用用于果汁的生于果汁的生产产。（1）果果胶胶酶酶用用于于果果汁汁生生产产，是是因因为为它它能能分分解解果果胶胶，可可解解决决果肉出汁率低和果肉出汁

18、率低和等问题。等问题。（2）果胶由）果胶由和和组成。组成。（3）若若要要检检测测苹苹果果汁汁中中是是否否还还含含有有果果胶胶，可可取取一一定定量量的的果果汁汁与与混混合合，若若出出现现现现象象，说说明明果果胶胶还还没没有有被完全分解。被完全分解。（4）下下图图为为某某同同学学进进行行的的澄澄清清苹苹果果汁汁生生产产实实验验，下下列列相相关关叙叙述正确的是述正确的是。A.实实验验中中所所用用的的固固定定化化果果胶胶酶酶可可由由某某些些物物质质吸吸附附，吸吸附附后后的的酶酶可永久使用可永久使用B.为防止杂菌污染，图示装置制作完毕后需瞬间高温灭菌为防止杂菌污染，图示装置制作完毕后需瞬间高温灭菌C.通

19、过控制阀调节苹果汁流出的速率，保证反应充分进行通过控制阀调节苹果汁流出的速率，保证反应充分进行D.固定化果胶酶不可重复使用，每次生产前需重新装填反应柱固定化果胶酶不可重复使用，每次生产前需重新装填反应柱（5）固固定定化化酶酶技技术术是是将将水水溶溶性性的的酶酶用用物物理理或或化化学学的的方方法法固固定定在在某种介质上，使酶既能与某种介质上，使酶既能与接触，又能与接触，又能与分分离。离。（6）在在“-淀淀粉粉酶酶的的固固定定化化及及淀淀粉粉水水解解作作用用的的检检测测”这这一一实实验中，验中，-淀粉酶淀粉酶固定在石英砂上，使用了下图中的固定在石英砂上，使用了下图中的。答案答案（1）果汁）果汁浑浊

20、浑浊（2）半乳糖）半乳糖醛醛酸半乳糖酸半乳糖醛醛酸甲酸甲酯酯（3）乙醇）乙醇浑浊浑浊（4）C（5）底物（反）底物（反应应物）物）产产物物（6）备考备查备考备查1.固定化酶固定化酶含义：将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，含义：将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。2.常见固定化方法及其优缺点常见固定化方法及其优缺点方法方法优点优点缺点缺点吸附法吸附法适用的酶范围广，酶适用的酶范围广，酶活性高活性高酶与载体的结合力较弱，酶酶与载体的结合力较弱，酶容易脱落容易脱落偶联法、偶联法、交联法交联法结合稳定，适用

21、范围结合稳定，适用范围广广制备条件不够温和，酶活性制备条件不够温和，酶活性较低较低包埋法包埋法酶活性高，稳定性也酶活性高，稳定性也较高较高适用范围窄适用范围窄3.-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测（1）-淀淀粉粉酶酶作作用用的的最最适适条条件件：最最适适pH为为5.57.5；最最适适温温度为度为5075。（2）-淀粉酶的固定化方法：吸附法。淀粉酶的固定化方法：吸附法。（3）淀粉的水解作用：）淀粉的水解作用：（4）淀粉水解作用的检测）淀粉水解作用的检测将灌注了固定化将灌注了固定化-淀粉酶的注射器放在注射器架上。淀粉酶的注射器放在注射器架上。滴加淀粉溶液，使淀粉

22、溶液以滴加淀粉溶液，使淀粉溶液以0.3mL/min的流速过柱。的流速过柱。在流出在流出5mL淀粉溶液后接收淀粉溶液后接收0.5mL流出液。流出液。加加入入12滴滴KII2溶溶液液，观观察察颜颜色色，用用水水稀稀释释l倍倍后后再再观观察察颜色。颜色。实实验验后后，用用10倍倍柱柱体体积积的的蒸蒸馏馏水水洗洗涤涤固固定定化化柱柱，放放置置在在4冰箱中，几天后重复上述实验，看是否有相同的结果。冰箱中，几天后重复上述实验，看是否有相同的结果。固定化酶常用方法归纳固定化酶常用方法归纳名称名称原理原理图示图示包埋法包埋法将微生物细胞均将微生物细胞均匀地匀地包包埋埋在不在不溶于水的多溶于水的多孔孔性载体中性载体中共价偶共价偶联法和联法和交联法交联法利用利用共价共价键、离子键将键、离子键将酶酶分子分子相互结合，或将其结合到载体相互结合，或将其结合到载体上上吸附法吸附法通过物理通过物理吸附吸附作用，作用，把把酶酶固定固定在在纤维纤维素、素、琼琼脂糖、多脂糖、多孔孔玻玻璃璃和离子和离子交交换换树树脂等载体上脂等载体上