高中生物选修1 专题3

设温度的条件下最大。
(3)果胶酶将果胶分解为小分子物质,这些物质可以通过滤纸,
苹果汁体积越大,表明果胶酶活性越高。
(4)酶是生物体内具有催化能力的有机物,绝大多数是蛋白质, 其催化效率受反应物浓度、温度、pH等的影响。
①图A中,当反应物在低浓度范围内增加时,反应速度迅速上升;
当反应物达到一定浓度时,随反应物浓度增加,反应速度不再增
1.(2012江苏T16A)“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”
可先用热水溶解洗衣粉,再将水温调节到最适温度。( × )
【分析】温度会影响酶的活性,高温会破坏酶的空间结构,导致 酶失去活性,且不可恢复,所以应该先将水温调节到最适温度, 再溶解洗衣粉。
2.(2012江苏T16C)相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣
4.探究果胶酶用量的实验设计 (1)实验原理: 在一定的条件下,随着酶浓度的增加,果汁的体积_____;当酶的 增加 浓度达到一定值后,再增加酶的用量,果汁的体积_____,此值就 不变
是果胶酶的最适用量。
(2)变量分析: 本实验的自变量是_________,因变量可以用果肉的_______或 酶的用量 出汁率 是_____________体现。 果汁的澄清度
断果胶酶活性的高低?
。
(4)下列A、B、C图依次表示果胶酶浓度一定时,果胶酶的反应
速度与反应物浓度、温度、pH之间的关系,据图完成下列问题:
①图A中,反应物达到某一浓度时反应速度不再上升的原因是 ____________________________________________________。 ②图B中,曲线ab段表明_____,曲线bc段表明 。
①分解果胶为可溶性的___________,瓦解___________________。 半乳糖醛酸 植物细胞壁和胞间层 ②使浑浊的果汁变得_____,增加出汁量。 澄清
2.酶的活性与影响酶活性的因素 (1)酶的活性:指酶催化一定化学反应的能力,可用_________来 反应速度
表示。
(2)影响酶活性的因素:温度、pH和___________等。 酶的抑制剂
温度/℃
果汁量/mL
10
8
20
13
30
15
40
25
50
15
60
12
70
11
根据上述实验,请分析回答下列问题: (1)果胶酶能破除细胞壁,是因为果胶酶可以促进细胞壁中 的水解。 (2)实验结果表明,当温度为 的活性在所设的温度条件下 时果汁量最多,此时果胶酶 。
(3)为什么此实验可以通过测量滤出的苹果汁的体积大小来判
考点一
酶的研究与应用
1.果胶酶与纤维素酶的比较
种 类 组 成 多聚半乳糖醛酸酶、果 胶分解酶和果胶酯酶 作 用
果胶酶
分解果胶为可溶性的半乳 糖醛酸
纤维素 酶
C1酶、CX酶、葡萄糖苷 酶
2.探究影响果胶酶活性的因素 (1)实验原则:对照原则、单一变量原则,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和酶活性抑制剂的影响。
(4)实验结论:
复合酶洗衣粉的洗涤效果比单一加酶洗衣粉洗涤效果好。
三、固定化酶和固定化细胞
1.固定化酶
(1)应用原理:将酶固定在颗粒状的_____上,使酶既易催化,又 载体
易于_____,可以重复使用。 回收
(2)应用实例:
葡萄糖异构酶 ①反应机理:葡萄糖 _____________ _____。 果糖
③将装有果胶酶与反应物的甲、乙两支试管分别放入12℃和 90℃水浴锅中,20分钟后取出转入40℃的水浴锅中保温,两支试 管内的反应是:甲 ,乙 。
④图C表示果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时,果胶酶催
化反应的速度随pH变化的曲线,实验时可根据 果胶酶的最适pH。 来判定
【解析】(1)果胶酶能够把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。 (2)根据表格可知,40℃时果汁量最多,则此温度时酶活性在所
加。这是因为酶虽然具有高效性,但催化能力也有一定限度,当
所有酶都发挥了最高效能后,反应物浓度再增加,反应速度也不
增加,这时受酶浓度限制。 ②图B中,从a点到b点曲线上升,这是因为温度升高,酶活性升高。 曲线bc段下降,因为温度超过最适温度,酶活性降低,甚至失活。
③由于甲试管温度较低,所以酶活性较低,反应速度很慢,当转
蛋白质 多肽 _______ 蛋白酶 _____+氨基酸
甘油 脂肪酸 脂肪 脂肪酶 _____+_______ 淀粉 淀粉酶 _____ 麦芽糖
来自面条、巧 克力等的污垢
纤维 使_____的结构变得蓬松,从而使 渗入到纤维深处的尘土和污垢能 纤维素酶 够与洗衣粉充分接触,达到更好的 去污效果
2.探究不同加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果
②固定化酶反应柱:将酶固定在一种颗粒状载体上,再将这些 _______装到反应柱内,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_________却能自由出入。 酶颗粒 反应溶液
2.固定化细胞技术 (1)概念:是利用_____或_____的方法将酶或细胞固定在一定空 物理 化学 间内的技术。
过设置梯度来确定最适值的思路方法是不变的。( √ )
【分析】在探究果胶酶的用量实验中,参照研究温度和pH对酶 活性的影响实验,采用梯度测定法,只是将原实验中的pH梯度和 温度梯度改成酶的用量梯度,基本实验思路不变。
6.用含该蛋白酶的洗衣粉去除油渍,效果比其他类型加酶洗衣
粉好。( × )
【分析】油渍的主要成分属于脂质,而酶的催化作用具有专一 性,则用含该蛋白酶的洗衣粉去除油渍,比其他类型加酶洗衣粉 效果差。
专题3 酶的应用
考纲要求 1.酶的存在与简单制作方法
三年考情 2012江苏,
2.酶活力测定的一般原理和方法
3.酶在食品制造和洗涤等方面的作用 4.制备和应用固定化酶
2012广东,Hale Waihona Puke 2011江苏, 2010江苏
一、果胶酶在果汁生产中的作用
1.果胶酶
果胶酯酶 (1)组成:包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和_________等, 一类酶 是分解果胶的_______的总称。 (2)作用:
入40℃(酶的适宜温度)的水浴锅中时,其反应速度迅速增加。 乙试管在90℃高温下,酶结构被破坏,酶变性失活,当转入40℃ 的水浴锅中保温时,酶活性也不再恢复,故无催化反应。 ④图C表示当果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时,果胶酶 催化反应的速度随pH变化的曲线,实验时可根据果汁的量来判 定果胶酶的最适pH。
注入自来水
加入物质(等量) 控制水温 加入洗衣粉(等量) 用玻璃棒搅拌 观察实验现象
500 mL 奶渍布 _______
37℃ 蛋白酶 洗衣粉 5 min 颜色浅
500 mL
奶渍布 37℃ 复合酶 洗衣粉 5 min 已消失 _______
500 mL
奶渍布 37℃ _____ 脂肪酶 洗衣粉 5 min 颜色浅
(3)实验结果: 榨出的果汁量与果胶酶用量的关系(或反应速率与酶用量的关 系)画出坐标曲线。
二、酶在洗涤等方面的应用
1.加酶洗衣粉
(1)概念:指含有_______的洗衣粉。 酶制剂 (2)影响加酶洗衣粉效果的因素:温度、酸碱度、___________ 表面活性剂 及水质等。
(3)常用酶制剂的种类及洗涤原理和实例: 种类 蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶 洗涤原理 洗涤实例 血渍、奶渍及 各种食品类的 蛋白质污垢 油渍、人体皮 脂、口红
(1)实验原理:酶的催化作用具有_______,复合酶洗衣粉加入的 专一性
酶制剂种类_____,与单一加酶洗衣粉相比,对各种污渍都有较 较多 好的洗涤效果。 (2)实验变量: ①自变量:___________种类。 加酶洗衣粉 ②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 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
3.探究温度和pH对酶活性的影响
(1)实验原理: ①果胶酶活性受温度和pH的影响,处于最适温度和最适pH时,活 性_____。 最高 ②果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶活性大小呈_______。 正相关 (2)实验结果:温度和pH在很大程度上对酶的_________会产生 空间结构 影响,过高或过低都会影响酶活性。
(3)实验分析:
①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
量不足; ②当酶浓度增加到某个值后,再增加酶的用量,过滤得到的果汁 体积不再改变,说明酶的用量已经足够,这个值即为酶的最适用 量。
4.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,与单一加酶洗衣粉相比,对各种污渍都有较好 的洗涤效果。
【典例1】在工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞壁
以提高出汁率,为了研究温度对果胶酶活性的影响,某同学设计
了如下实验:
Ⅰ.将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,在10℃水浴中恒温处理
10分钟(如图A)。
Ⅱ.将果胶酶与苹果泥混合,再次在10℃水浴中恒温处理10分钟 (如图B)。 Ⅲ.将步骤Ⅱ处理后的混合物过滤,收集滤液,测果汁量(如图C)。 Ⅳ.在不同温度条件下重复以上实验步骤,并记录果汁量,结果如 下表:
(2)实验变量:
①自变量:酶的种类。 ②无关变量:其他条件相同且适宜(如温度、pH等)。根据单一 变量原则和等量原则可知,自来水的量、加入物质及水温应一 致。
【高考警示】
(1)在苹果泥和果胶酶混合之前,一定要保证底物和酶达到所要
求的温度或pH条件,以避免混合后条件的变化,确保实验结果的 可靠性。 (2)同等条件下的酶促反应速率的快慢可以表示酶活性的高低, 但酶活性与酶促反应速率仍然是两个完全不同的概念,其影响 因素也不完全相同,如酶的浓度、反应物的浓度可以影响酶促 反应速率,但不能影响酶的活性。