【2020高中生物高考总复习】酶的应用(1)

考点49 酶的应用
1．(2016·江苏单科，29，9分)为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响，以及固定化藻对含Zn2＋污水的净化作用，科研人员用筛选到的一株绿球藻进行实验，流程及结果如下。

请回答下列问题：
(1)实验中的海藻酸钠作用是____________________，CaCl2的作用是______
_________________________________________________________________。

(2)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物，并保持绿球藻活性，宜采用
________洗涤。

图1中1.0%海藻酸钠组培养24 h后，移去凝胶球，溶液呈绿色，原因是_________________________________________________________ ________________________________________________________________。

(3)为探索固定化藻对含Zn2＋污水的净化作用，应选用浓度为________海藻酸
钠制备凝胶球。

(4)图2中空白凝胶球组Zn2＋浓度下降的原因是_________________________。

结合图1和图2分析，固定化藻的实验组24～48 h间Zn2＋浓度下降速度较快的主要原因是_____________________________________________________ ________________；72～96 h间Zn2＋浓度下降速度较慢的原因有___________ _________________________________________________________________。

【解析】(1)在本实验中海藻酸钠作为包埋剂来包埋绿球藻，而CaCl2则是与海藻酸钠反应，产生不溶性的海藻酸钙，进而形成凝胶球。

(2)若只是洗去
凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物，可用无菌水清洗，但同时要保持绿球藻活性，最好用相应的培养液洗涤，以满足其营养需求。

1.0%海藻酸钠组培养24 h后，移去凝胶球，溶液呈绿色，显然是包埋的绿球藻从凝胶球中漏出来了，其原因可能是海藻酸钠浓度低，导致凝胶球孔径过大。

(3)分析图1可知，浓度为2.0%的海藻酸钠制备凝胶球包埋的绿球藻数量最多，效果最好。

(4)图2中空白凝胶球组中不含绿球藻，其中Zn2＋浓度下降的原因应该是凝胶
材料吸附了Zn2＋。

分析图1曲线，绿球藻随培养时间的延长，其增殖速度呈现一个“慢－快－慢”的趋势，联系图2信息，固定化藻的实验组24～48 h 间Zn2＋浓度下降速度较快的主要原因是凝胶球内的绿球藻快速增殖；而72～
96 h间Zn2＋浓度下降速度较慢的原因是绿球藻在这一时间段内的增殖速度减
慢，且溶液中的Zn2＋浓度降低。

【答案】(1)包埋绿球藻(包埋剂)与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂)
(2)培养液(生理盐水)海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大)(3)2.0%(4)凝
胶吸附Zn2＋绿球藻生长(增殖)速度快绿球藻生长(增殖)速度减慢，溶液中Zn2＋浓度较低
2．(2016·海南单科，30，15分)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，应该选择含有________________(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。

【解析】(1)通常用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，不使用开水，原因是高温使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗。

血渍的主要成分是蛋白质，因为碱性条件下只有蛋白酶丙有活性，故选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉。

(2)脂肪酶的化学本质是蛋白质，蛋白酶会降解脂肪酶，故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是不合理的。

(3)氨基酸是两性化合物，羧基显酸性、氨基显碱性，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羧基和氨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
3．(2015·海南单科，30，15分)生产果汁时，用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁量。

回答下列相关问题：
(1)某同学用三种来源的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外，
其他条件都相同，测定各组的出汁量，据此计算各组果胶酶活性的平均值并进行比较。

这一实验的目的是_______________________________________。

(2)现有一种新分离出来的果胶酶，为探究其最适温度，某同学设计了如下实
验：取试管16支，分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液，混匀，平均分为4组，分别置于0 ℃、5 ℃、10 ℃、40 ℃下保温相同时间，然后测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。

该实验温度设置的不足之处有________________和________________。

(3)某同学取5组试管(A～E)分别加入等量的同种果泥，在A、B、C、D 4个
实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶，然后补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同；E组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。

将5组试管置于适宜温度下保温一定时间后，测定各组的出汁量。

通过A～D组实验可比较不同实验组出汁量的差异。

本实验中，若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量，E组设计________(填“能”或“不能”)达到目的，其原因是______________________ _________________________________________________________________。

【解析】(1)利用不同来源的果胶酶处理果泥，检测各组出汁量，据此可以比较不同来源的果胶酶的活性大小。

(2)探究果胶酶的最适温度时，一般在20～70 ℃范围内，每隔5 ℃进行梯度设计。

显然题中温度设置过低，温度梯度设置不均。

(3)本实验的目的是检测不同量的同种果胶酶下的出汁量的差异，为保证单一变量，A～E组都应加入等量缓冲溶液。

【答案】(1)比较不同来源果胶酶的活性(其他合理答案也可)(2)温度范围设置不合理温度梯度设置不合理(其他合理答案也可)(3)不能未加入缓冲液(其他合理答案也可)。