高考生物二轮复习第16章酶的研究与应用课件高三全册生物课件

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使浑浊的果汁变得澄清。
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(2)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。 ②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 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 或 产物的增加量 来表示。 ③影响酶活性的因素: 温度 、 pH 和酶的抑制剂等。
果的出汁率,并使果汁变得澄清。由霉菌发酵产生的果胶酶被广泛地应用于
果汁加工业。果胶酶使果胶水解为半乳糖醛酸。在进行酶处理之前,需要对
水果进行粉碎灭菌处理。(2)酶的活性受温度和pH的影响。探索温度对淀粉
酶活性的影响实验,自变量是温度。由于酶具有高效性,因此在进行实验时,
应先使酶溶液和底物溶液分别达到实验温度后再混合,以免对实验结果产生
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BCD 例[江苏生物2018·21,3分]下列关于加酶洗衣粉的叙述,错误的是
(多选)(
)
C.在50 ℃热水中用加酶洗衣粉洗衣时,其中的酶会迅速失活 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
【解析】加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉,这些酶制剂可经过 微生物发酵产生,A正确;洗衣粉中的酶类通过特殊的化学物质层 层包裹,与洗衣粉中的其他成分隔离,所以蛋白酶不会分解其他酶 类,B错误;加酶洗衣粉的最适温度范围一般为40~60 ℃,C错误; 加酶洗衣粉受潮说明洗衣粉遇到了水,遇水后,包裹酶类的化学物 质很快就会溶解,释放出来的酶容易受到外界因素的干扰而失活, D错误。
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果胶酶与纤维素酶的比较
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2.探究影响果胶酶活性因素的实验分析
(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
缺点
直接使用酶 一种或几种


固定化酶 一种
高岭土、皂土、硅胶、凝胶
化学结合法、物理吸附法
固定化细胞 一系列酶
明胶、琼脂糖、海藻酸 钠、醋酸纤维素、聚丙
烯酰胺
包埋法



单一或多种
单一
一系列
各种物质(大分子、小分子)
①对环境条件非常敏感, 易失活;②难回收,成本 高,影响产品质量
各种物质(大分子、小分子) 不利于催化一系列的酶促反应
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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0.05 mol/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。
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2.加酶洗衣粉在洗涤中的作用
(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 蛋白酶
洗涤原理 蛋白质→小分子肽或氨基酸。
洗涤的物质种类
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。
食品的油渍、人体 皮脂、口红
纤维素酶
使ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ维的结构变得蓬松 棉纺品的表面浮毛
A.用温水使海藻酸钠迅速溶解,待其冷却到室温后用于包埋细胞 B.进行包埋时,用于悬浮细胞的CaCl2溶液浓度要适宜 C.注射器(或滴管)出口应尽量贴近液面以保证凝胶珠成为球状 D.包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色半透明状,并具有一定的弹性
【解析】海藻酸钠中加入水放在酒精灯上小火或者间断加热使其 溶化,A错误;CaCl2是用来促进海藻酸钠形成凝胶珠的,不能使 细胞悬浮,B错误;为保证凝胶珠为球状,海藻酸钠的浓度不能过 高,否则很难形成球状,C错误;包埋酵母菌的凝胶珠应为淡黄色 半透明状,有一定弹性,D正确。
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(4)三个实验的变量分析
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3.探究加酶洗衣粉的洗涤效果
(1)探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响 ①实验变量:水温,必须设置合适的温度梯度。 ②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。 (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 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,与单一加酶洗衣粉相比,对各种污渍都有较好的洗涤效果。 ②实验变量 自变量: 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)。
要进行如下步骤:
①取3支试管,各注入2 mL淀粉溶液并分别编号A、B、C;
②再取3支试管,各注入1 mL淀粉酶溶液并分别编号a、b、c;
③向A、B、C试管各滴1滴碘液;
④将A、a试管放在60 ℃的热水中,B、b放在沸水中,C、c放在冰水中,各维持
温度5 min;
⑤将对应混合的3支试管分别放在60 ℃的热水、沸水和冰水中维持温度5 min;
(2)注意事项
①酵母细胞的活化:酵母细胞活化一般需要~1h,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。
②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。
③海藻酸钠溶液配制注意事项:对海藻酸钠溶化时要
(2)特性:与游离酶相比较, 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;便于运输和贮存 ,有利于自动化生产。
(3)固定化酶的制作方法:由酶的性质和载体特性所决定,主要包括物 理 吸附 法、化学结合法等。
2.固定化细胞 (1)概念:利用物理或化学方法,将细胞固定在 一定空间内 (2)优点:制备容易、酶的活性 高且稳定 。 (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。
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。
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②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 多聚半乳糖醛酸酶 、果胶酯酶 和果胶分解酶 。 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
第16章 酶的研究与应用
考点42 酶在果汁生产、洗涤方面的应用 考点43 固定化酶和固定化细胞
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考点42 酶在果汁生产、洗涤方面的应用
应试基础必备 高考考法突破
➢ 考法1 酶在生产生活中的应用
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应试基础必备 1.果胶酶在果汁生产中的作用
(1)果胶和果胶酶的作用 ①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
粉若存放时间过长会导致酶的活性降低。
【答案】(1)果胶酶 霉菌 半乳糖醛酸 (2)pH B (3)蛋白酶 酶的活性降低
粉碎灭菌
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考点43 固定化酶和固定化细胞
应试基础必备 高考考法突破
➢ 考法2 固定化酶和固定化细胞技术
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应试基础必备
1.固定化酶
(1)原理:将水溶性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的特性 的制剂,易于回收,可以重复利用。

[江苏生物2017·12,2分]固定化 【解析】透析法能去除混合
单宁酶应用于茶饮料加工,可消除 物中的小分子物质,不能去
C 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
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高考考法突破
➢考法1 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 (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 。
的技术。
3.固定化酶和固定化细胞常用的材料 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 琼脂糖 、 海藻酸钠 (钙)、明胶和聚丙烯酰胺等。
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高考考法突破
➢ 考法2 固定化酶和固定化细胞技术
1.直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较
酶的种数
常用载体
制作方法 是否需要 营养物质 催化反应 反应底物
干扰。将相同温度下的酶溶液和底物溶液混合后,维持各自的实验温度一定
时间,以保证酶有足够的时间催化化学反应。最后向试管中滴加碘液,通过
检测淀粉的剩余量来判断酶的活性。可见,最合理的操作顺序是①→②→④→
⑤→③→⑥,B正确,A、C、D均错误。(3)丝绸衣物的主要成分是蛋白质,
而蛋白酶能使蛋白质水解,因此丝绸衣物不能用加酶洗衣粉洗涤;加酶洗衣
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考法训练
【考法1】酶是细胞合成的生物催化剂。请回答下列有关酶的应用的问题:
(1)在制作果汁时,为提高出汁率并使果汁变澄清,要使用的酶是 。该酶
最常从
中提取用于工业生产。该酶作用后的产物是 。在进行酶处理
之前,需要对水果进行
处理。
(2)酶的活性受温度和
的影响,探索温度对淀粉酶活性的影响实验,需
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。
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
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考法训练
D 【考法2】下列关于酵母细胞固定化实验的叙述,正确的是( )
加热,避

;将溶化后的海藻酸钠先
小火间,断再与酵母细
胞混海合藻,酸避钠免发生焦糊
;固定化酵母细胞时冷,却应至将室海温藻酸钠与酵
母细胞的混合液用注射高器温缓杀慢死滴酵加母到细C胞aCl2溶液中,而不是注射,以免影 响凝胶珠的形成。
④CaCl2溶液的作用:使海藻酸钠胶体发生聚沉,形成凝胶珠。
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③实验步骤
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(3)探究加酶洗衣粉的洗涤效果 ①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。 ②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。
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小分子物质
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 ①既能与反应物接触,又能与
污染
产物分离;②可以反复利用
成本低、操作容易
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2.高果糖浆的生产
(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:酶固定在一种颗粒状载体上,再将这些酶颗粒装到柱内, 柱子底端装上分布着许多小孔的筛板,酶颗粒无法通过小孔,而反应溶液却 能自由出入。 (3)生产过程: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,从反应柱下端流出。 (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。
⑥观察实验现象。
最合理的操作顺序是

A.①→②→③→④→⑤→⑥
B.①→②→④→⑤→③→⑥
C.①→④→②→③→⑤→⑥
D.①→②→⑤→④→③→⑥
(3)
能使蛋白质水解,因此丝绸衣物不能用加酶洗衣粉。加酶洗衣粉若
存放时间过长会导致

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考法训练
【解析】(1)果胶酶能分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,从而提高水
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