(人教版)生物高二选修一：42《探讨加酶洗衣粉的洗涤效果》学案()

课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
1．说出加酶洗衣粉的洗涤原理。

2．探讨温度对加酶洗衣粉洗涤的影响。

3．探讨不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物洗涤效果的区别。

一、基础知识
1．加酶洗衣粉是指含有________的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：________、________、淀粉酶和__________。

其中，应用最广泛、效果最明显的是____________和____________。

2．____________能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的________或____________。

脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶能分别将大分子的______、______和________水解为小分子物质，使洗衣粉具有更好的去污能力。

3．影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有______、________和____________。

二、实验设计
实验设计遵循的原则是单一变量原则和对照原则，比如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，以加酶、普通洗衣粉为变量，其他条件完全一致；同时普通洗衣粉处理污渍物与加酶洗衣粉处理污渍物形成对照实验。

思考：小华同学想用含有蛋白酶的洗衣粉洗涤妈妈送给她的真丝围巾，你认为她这样做合适吗？为什么？
答案：一、1.酶制剂蛋白酶脂肪酶纤维素酶碱性蛋白酶碱性脂肪酶
2．碱性蛋白酶氨基酸小分子的肽脂肪淀粉纤维素
3．温度酸碱度表面活性剂
二、思考：不合适，因为丝绸的主要成分是蛋白质，它会被洗衣粉的蛋白酶分解，损坏围巾。

1．加酶洗衣粉
加酶洗衣粉是在合成洗衣粉中，加入0.2%～0.5%的酶制剂制成的。

在洗衣粉中添加的酶的种类很多，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等。

我国在洗衣粉中添加的酶最主要的是碱性蛋白酶。

这种酶能耐碱性条件，而且耐贮存，对皮肤、衣物没有刺激和损伤作用。

碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨基酸。

衣物上附着的血渍、汗渍、奶渍、酱油渍等污物，都会在碱性蛋白酶的作用下，结构松弛、膨胀解体，稍加搓洗，污迹就会从衣物上脱落。

使用加酶洗衣粉时必须注意以下几点：（1）碱性蛋白酶能使蛋白质水解，因此，蛋白质类纤维（羊毛、蚕丝等）织物就不能用加酶洗衣粉来洗涤，以免使纤维受到破坏；（2）使用加酶洗衣粉时，必须注意洗涤用水的温度。

碱性蛋白酶在35～50 ℃时活性最强，在低温下或70 ℃以上就会失效；（3）加酶洗衣粉也不宜长期存放，存放时间过长会导致酶活性损失；（4）加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存，否则酶的活性将会丧失；（5）添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质，而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间地接触。

酶不能直接添加到洗衣粉中，因为洗衣粉中的表面活性物质会降低酶的活性。

因而科学家将基因工程生产出的酶用特殊水溶性物质包裹起来，与洗衣粉的其他成分隔离开来。

加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展。

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题型一加酶洗衣粉去渍原理
【例题1】酶制剂中含有蛋白酶，不含有肽酶的原因是（）。

A．肽酶制备成本太高
B．肽酶会影响蛋白酶活性
C．衣物上的大分子蛋白质变为多肽后已很容易脱落
D．蛋白酶把蛋白质全水解成可溶性氨基酸
解析：考虑衣物的实际洗涤情况，当加酶洗衣粉中的蛋白酶将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成小分子多肽后，已经很容易从衣物上脱落了，无需再加肽酶。

答案：C
反思领悟：蛋白酶催化蛋白质分解成多肽，溶于水易脱落。

题型二加酶洗衣粉与普通洗衣粉的比较
【例题2】下列关于加酶洗衣粉说法中，不正确的是（）。

A．加酶洗衣粉的效果总比普通洗衣粉的效果好
B．加酶洗衣粉效果的好坏受很多因素影响
C．加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶
D．加酶洗衣粉与普通洗衣粉相比更利于环保
解析：加酶洗衣粉与普通洗衣粉相比，虽然表面活性剂和三聚磷酸钠的含量较少，但添加了一定量的酶制剂。

在酶的作用下，构成污渍的一些生物大分子被分解为可溶性的小分子，使污渍容易从衣物上脱落，即加酶洗衣粉的洗涤效果不仅没有降低，反而加强了。

但是，由于酶具有专一性，只有洗衣粉中的酶与污渍相对应时，其优势才能发挥出来，如果不对应，加酶洗衣粉的洗涤效果可能不如普通洗衣粉。

答案：A
题型三影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素及实验设计原则
【例题3】从土壤的嗜碱性短小芽孢杆菌中首先分离选育到一株产生低温型碱性蛋白酶的高产菌株。

该菌株具有嗜碱性强、不易染菌、生产性状稳定等特点。

该菌株产碱性蛋白酶能力强，在全国5种碱性蛋白酶的性能比较中，该蛋白酶在28 ℃下所占有酶活力比例高于同类产品，表明具有低温型酶的特性。

该产品用于加酶洗衣粉，可提高去污力1～2倍，尤其在常温下对血渍、奶渍等蛋白质污垢有专一性的去污效果。

根据以上材料回答下列问题。

（1）为什么该菌株产的碱性蛋白酶的活性在不同温度下不同？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

（2）试分析该产品在常温下对血渍、奶渍等蛋白质污垢有专一性的去污效果的原因。

________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

（3）若要比较添加该蛋白酶的洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果，应注意控制实验变量，请列举均衡无关变量的措施（至少三条）。

①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。

（4）在日常生活中使用洗衣粉时，有人先用沸水溶解洗衣粉再浸泡衣物，该种方法能否用于题目中所说的加酶洗衣粉？为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

解析：（1）酶的活性受温度影响，最适温度下酶的活性最高。

（2）酶具有专一性特点，一种酶只能催化一种或一类化学反应，血渍、奶渍的主要成分为蛋白质，蛋白酶能分解蛋白质，但不能分解其他成分。

（3）实验设计方案中要考虑控制变量，以减少实验误差，增强实验可信度。

控制变量可从酶作用的底物、作用的时间及作用的条件等方面采取措施。

（4）加酶洗衣粉中的酶的本质是蛋白质，遇沸水会变性失活从而失去催化蛋白质类污垢分解的功能。

答案：（1）酶作为生物催化剂，其活力受温度影响，在最适温度下酶的活性最强
（2）酶具有专一性的特点，即一种酶只能催化一种或一类化学反应，所以蛋白酶只能将血渍、奶渍等蛋白质污垢分解，对其他类型污垢不起作用
（3）①两种洗衣粉的用量相同②被洗涤的布料及污渍状态相同③洗涤时所用水量及温度（一般为常温）相同④浸泡和洗涤的时间相同（答出三条即可）
（4）不能。

因为加酶洗衣粉中的酶的成分为蛋白质，遇高温会变性失活而失去催化功能
1．加酶洗衣粉中含有的常见酶类为（）。

A．蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶B．脂肪酶、肽酶、淀粉酶、纤维素酶
C．蛋白酶、脂肪酶、肽酶、纤维素酶D．蛋白酶、淀粉酶、麦芽糖酶、肽酶
2．下列关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是（）。

A．加酶洗衣粉是指仅加入蛋白酶的洗衣粉
B．加酶洗衣粉里的酶制剂对人体有毒害作用
C．加酶洗衣粉里的酶制剂污染环境
D．加酶洗衣粉是含有酶制剂的洗衣粉
3．关于加酶洗衣粉，以下说法错误的是（）。

A．洗衣粉中的蛋白酶对人体皮肤有损伤
B．洗衣粉中的蛋白酶对皮肤和所有衣物无刺激作用
C．使用加酶洗衣粉时要特别注意水温
D．加酶洗衣粉有保质期
4．在探讨不同温度对加酶洗衣粉的影响实验中，下列说法不正确的是（）。

A．应根据当地一年中实际气温变化来确定水温
B．可选择洗涤不同污渍的白布作对照
C．选择水温应考虑衣物的承受能力
D．选择水温应考虑洗涤成本
答案：1．A加酶洗衣粉中常见酶类为蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，分别分解衣物中难以分解的相应污物。

2．D加酶洗衣粉中的酶为酶制剂，而不是蛋白酶；对人体无毒害作用，且一般不会污染环境。

3．B皮肤上有蛋白质成分，有些衣物和丝绸等也有蛋白质成分，可被加酶洗衣粉中的蛋白酶水解。

4．B探讨不同温度对加酶洗衣粉的影响实验中，温度是唯一变量，其他各条件应适宜且保持不变。

所以实验中白布的污渍种类和程度应完全相同。