高中生物选修1 专题三 酶的研究与应用知识清单
《酶》 知识清单
《酶》知识清单一、酶的定义和作用酶是生物体内产生的具有催化作用的蛋白质或 RNA 分子。
它们在生物体内扮演着至关重要的角色,能够加速化学反应的进行,使生命活动得以顺利进行。
酶的作用就像是一把“钥匙”,能够精准地打开化学反应的“锁”,降低反应所需的活化能,从而使反应在温和的条件下快速、高效地进行。
比如,在我们消化食物的过程中,唾液中的淀粉酶能够将淀粉分解为麦芽糖,胃中的蛋白酶能够将蛋白质分解为多肽,这些都是酶在发挥作用。
二、酶的化学本质大多数酶是蛋白质,少数酶是 RNA。
作为蛋白质的酶,其结构和功能密切相关。
蛋白质的一级结构决定了酶的氨基酸组成,而二级、三级和四级结构则共同决定了酶的活性中心和催化机制。
RNA 酶也被称为核酶,它们在一些特定的生物过程中发挥着催化作用。
三、酶的特性1、高效性酶具有极高的催化效率,比一般的无机催化剂高出成千上万倍甚至更多。
例如,过氧化氢酶催化过氧化氢分解的效率比无机催化剂铁离子高约 10^10 倍。
2、专一性一种酶通常只能催化一种或一类化学反应。
这是因为酶的活性中心具有特定的结构,只能与特定的底物结合并发生反应。
3、反应条件温和酶催化反应通常在常温、常压和接近中性的条件下进行,相比之下,许多化学反应需要高温、高压和极端的 pH 条件才能发生。
4、可调节性酶的活性可以受到多种因素的调节,包括底物浓度、产物浓度、酶的浓度、pH 值、温度、抑制剂和激活剂等。
四、酶的命名和分类1、命名酶的命名通常根据其所催化的反应或底物来进行。
例如,催化水解反应的酶通常被称为“水解酶”,催化氧化还原反应的酶被称为“氧化还原酶”。
2、分类根据国际酶学委员会的分类方法,酶可以分为六大类:(1)氧化还原酶类:参与氧化还原反应,如过氧化氢酶、脱氢酶等。
(2)转移酶类:催化基团转移反应,如转氨酶等。
(3)水解酶类:催化水解反应,如蛋白酶、淀粉酶等。
(4)裂解酶类:催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应或其逆反应,如碳酸酐酶等。
酶的研究与应用生物选修一高考考点总结
酶的研究与应用生物选修一高考考点总结生物有自身的规律,如结构与功能相适应、局部与整体相统一、生物与环境相协调,下面是小偏整理的酶的研究与应用生物选修一高考考点总结,感谢您的每一次阅读。
酶的研究与应用生物选修一高考考点总结1、果胶是由【半乳糖醛酸】聚合而成的不溶于水的一种【高分子化合物】2、果胶是植物细胞壁和胞间层的主要组成成分之一,果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层。
3、在果汁中加入果胶酶可以提高水果的【出汁率】、使果汁变得【澄清】。
4、固定化细胞技术常用方法主要有【包埋法】、【化学结合法】、【物理吸附法】。
5、【包埋法】多用于【细胞的固定】;【化学结合法】和【物理吸附法】多用于【酶的固定】6、固定化酶是将【水溶性】的酶与【不溶于水】的载体结合,使酶固定在载体上。
7、固定化酶的优点:①稳定性好,既【能与反应物接触】,又【容易与产物分离】;②可以【反复利用】;③一定程度上避免了高温、强酸、强碱和有机溶剂等对【酶活性】的影响,从而【提高催化效率、降低生产成本、提高产品质量】。
8、固定化酶的反应柱装置是由:【反应柱】、【固定化酶】和【分布着小孔的筛板】组成。
其中分布着小孔的筛板的作用是:【使酶颗粒无法通过,反应溶液可自由出入】9、固定化酵母细胞用【包埋法】固定化,选用【海藻酸钠】作载体包埋酵母细胞。
10、活化酵母细胞应选择足够大的容器——【酵母细胞活化时体积会增大】11、将刚溶化好的海藻酸钠溶液【冷却至室温】,再与酵母细胞混合——【温度过高会把酵母细胞杀死】12、影响固定化酵母细胞实验成败的关键步骤是【配置海藻酸钠溶液】——【海藻酸钠浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目较少;海藻酸钠浓度偏高,则形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形】。
学习生物学的几种方法不少人认为学习生物学是记一记,做做题,应付会考容易。
没有认识到生物学在培养能力,提高自身素质方面的作用。
不懂得生物学的特点和它在工农业生产和国防建设中的作用,把“生物”学成“死物”。
人教新课标高中生物选修一《酶的研究与应用》专题复习
酶的研究与应用课标解读〔一〕、能力要求1、学会根据实际情况,设计探究解决问题的实验。
2、学会正确的分析和评价实验结果。
(二〕、内容要求1、查阅酶与酶工程在生产生活中的应用。
2、通过实验体验探索果胶酶的使用,学会对照实验的设计;尝试自己制作一份果汁。
3、写出具体实验方案探讨加酶洗衣粉的洗涤效果,学会有效控制变量。
4、学会用包埋法制作固定化细胞,尝试在自己的生活中使用。
知识网络体系重难热点归纳重点:是研究酶在生产生活中的实际应用,包括制作果汁、洗涤衣物、通过细胞的固定化技术应用酶。
难点:1、如何正确确定实验变量,到达实验目的。
2、如何根据问题写出实验方案。
3、如何正确分析、评价实验结果。
4、固定化技术优势、制作固定化细胞的要领。
复习策略1、查阅酶与酶工程的应用,丰富知识内容2、阅读教材的相关实验和自己的实验设计、实验记录,体会实验设计方法,学写实验方案。
3、分析实验过程,学写分析评价报告。
4、习题训练。
经典例题剖析1. 水果罐头盖上印有“如发现盖子鼓起,请勿选购〞的字样,引起盖子鼓起的最可能原因是〔〕A、好氧型细菌呼吸,产生CO2和H2OB、酵母菌呼吸,产生CO2和C2H5OHC、乳酸菌呼吸,产生CO2和C3H6O3D、酵母菌呼吸,产生CO2和H2O[解析]罐头是密封、杀菌的,但不排除有微生物的孢子等存活下来,只有进展无氧呼吸的微生物可以生存;罐头鼓胀是过期后微生物生活产气的结果,乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,无气体产生;酵母菌既可以在有氧条件下生活,也可以在无氧条件下发酵产生酒精和二氧化碳。
[答案] B2. 有人测定了A、B、C、D四种植物体内多种酶的活性与温度的关系,结果如以下图所示。
根据图中的信息,你认为在25摄氏度条件下,竞争能力最强的生物和对温度适应范围最广的生物分别是〔〕A B和DB B和C C B和AD A和C催 C D化100 A B效率50〔%〕0 5 10 15 20 25 30 35 40[解析] 酶活性具有一定的温度范围和适宜温度,温度过高酶会失活,低温对酶活性抑制;在一定温度下,最适宜该温度的酶活性最强,该生物生活的也最好,竞争力就强;酶有活性的范围最大,生物的生存温度范围就越广。
酶 高三知识点
酶高三知识点酶酶是一类特殊的生物催化剂,具有极高的催化效率和选择性。
它们在细胞代谢和生物活动中发挥着重要的作用。
本文将对酶的定义、结构与功能以及酶的分类进行详细的介绍。
一、酶的定义与特征酶是一类大分子生物催化剂,能够加速和调控化学反应的速度,且在反应过程中不被消耗。
酶对底物有高度的选择性和专一性,能够催化特定的生化反应发生。
酶的特征主要包括:1. 高效催化:酶能够极大地加快反应速率,使反应在生物条件下实现。
2. 选择性:酶对底物和反应物具有特异性,只催化特定的化学反应。
3. 反应特异性:酶将反应物转化为产物时,不与其他物质发生反应。
4. 可逆性:酶可以通过调整反应条件和底物浓度来实现正反应的动态平衡。
5. 温度和pH敏感性:酶的催化活性受到温度和pH值的影响,适宜的温度和pH条件可以提高酶的催化效率。
二、酶的结构与功能酶的结构主要包括蛋白质和非蛋白质部分。
蛋白质部分是酶的主体结构,非蛋白质部分则是辅助酶的催化活性。
酶的结构与功能密切相关,以下是酶的基本结构和功能介绍:1. 活性中心:酶分子中的一个特定区域,与底物结合并进行催化反应。
活性中心由氨基酸残基组成,其中一些残基是催化反应必不可少的。
2. 辅因子:非蛋白质的部分,可以与蛋白质分子结合形成活性酶。
例如辅酶、金属离子等。
3. 结构域:酶分子中具有功能和结构上的相对独立性的区域。
通过结构域的组合和排列方式,形成了复杂的酶结构,从而实现了多样化的催化功能。
4. 底物结合位点:酶分子上与底物结合的位置。
酶与底物结合后,底物在活性中心上发生化学反应,并形成产物。
5. 调节位点:酶分子上的一个区域,可以受到某些物质的调节,从而改变酶的催化活性。
三、酶的分类酶可以按照底物的催化类型、酶反应速率、酶底物浓度之间的关系等多种方式进行分类。
以下是常见的酶分类方法:1. 按底物的催化类型:氧化还原酶、转移酶、水解酶、异构酶、裂解酶等。
2. 按酶反应速率:一级酶、二级酶、三级酶等。
高三生物关于酶的知识点
高三生物关于酶的知识点酶是生物体内一类特殊的蛋白质,具有催化生化反应的作用。
它们在生物体内发挥着至关重要的作用,控制和调节着各种代谢过程。
以下是关于酶的一些基本知识点:一、酶的定义酶是一类具有生物催化活性的蛋白质,能够加速生物体内的化学反应速率,而在反应结束时不参与或发生改变。
酶能够降低活化能,使反应在生理条件下发生,实现高效率的生物转化。
二、酶的特点1. 酶具有高度的专一性,对于特定的底物具有选择性催化作用。
2. 酶在生物体内起到调节和控制的作用,能够在适宜的条件下催化反应,避免不必要的浪费。
3. 酶能够被底物所识别和结合,形成酶-底物复合物,通过调整空间构型来降低反应的活化能。
4. 酶具有催化作用后能够很快恢复原状,可多次进行反复催化。
三、酶的分类酶按照其催化反应类型和特定底物进行分类,常见的酶包括:1. 氧化还原酶:例如过氧化氢酶、脱氢酶等。
2. 转移酶:例如激酶、脱氨酶等。
3. 水解酶:例如淀粉酶、脂肪酶等。
4. 合成酶:例如核酸合成酶、蛋白质合成酶等。
四、酶的活性受到的影响酶的活性受到许多因素的影响,主要包括以下几个方面:1. pH值:每种酶都有适宜的pH值范围,超过或低于该范围都会影响酶的活性。
2. 温度:酶的活性随温度的变化而变化,过高或过低的温度都会导致酶的活性下降甚至失活。
3. 底物浓度:酶的活性会随着底物浓度的增加而增加,直至达到饱和状态。
4. 抑制物:某些物质可以抑制酶的活性,包括竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂等。
五、酶的应用由于酶具有高度的催化活性和专一性,因此在许多领域都有广泛的应用,如食品工业、医药工业和环境保护等方面。
1. 食品工业:酶可用于食品加工,如酶解淀粉制取糖浆,发酵生产乳制品等。
2. 医药工业:酶可用于药物合成和治疗,如酶促抗癌药物和酶替代治疗等。
3. 环境保护:酶可用于水处理和废物降解,如酶法处理废水和土壤修复等。
综上所述,酶作为一类特殊的生物催化剂,在生物体内发挥着关键的调节和控制作用。
高三生物选修酶知识点总结
高三生物选修酶知识点总结高三生物选修课程中,酶是一个至关重要的知识点。
酶能够在生物体内催化化学反应,是生命活动必不可少的媒介物质。
本文将对高三生物选修酶知识点进行总结和分享。
一、酶的基本概念和分类酶是一种具有生物催化活性的蛋白质,可在生物体内催化化学反应。
酶可根据其作用的底物进行分类,常见的有氧化酶、水解酶、转移酶等。
二、酶的特点和催化机理1.酶具有高度的专一性。
每种酶只能催化特定的底物,这是由于酶的立体构象决定的。
2.酶的催化速率远远高于非酶催化的速率。
这是由于酶能够降低活化能,加速反应速率。
3.酶对环境条件敏感。
酶的活性受到温度、pH值等环境因素的影响。
过高或过低的温度、pH值都会降低酶的活性。
4.酶能够反复使用。
在反应完成后,酶可以继续催化其他底物的反应,不参与其中。
三、酶的调节机制1.反馈抑制:反馈抑制是指产物对初级酶进行抑制,从而调节酶的活性。
这有助于维持生物体内化学反应的平衡。
2.激活酶:某些酶在特定条件下可以被其他物质激活,增加酶的活性。
3.共价修饰:通过化学反应对酶进行改变,从而改变酶的活性。
例如,磷酸化作用可以激活或抑制酶的活性。
四、酶在生物体内的重要作用1.消化系统中的酶:胃液中的胃蛋白酶能够催化蛋白质的消化,胰蛋白酶能够催化蛋白质、碳水化合物和脂肪的消化。
2.呼吸系统中的酶:细胞呼吸中需要多种酶的参与,其中最为重要的是线粒体内的酶。
3.免疫系统中的酶:一些酶能够参与吞噬细胞的活化过程,帮助免疫系统正常运作。
4.遗传物质的复制和修复:DNA复制和修复过程中需要多种酶的参与,保证遗传信息的准确传递和修复。
五、酶的应用1.工业应用:酶可以用于食品工业、制药工业等领域,例如在面包制作中,面团中的酶可以加速发酵过程,提高面包品质。
2.生物技术应用:酶在基因工程、DNA重组等领域有着重要的应用,例如PCR技术中的DNA聚合酶能够帮助扩增特定DNA序列。
3.医学应用:酶在医学诊断、治疗等方面起着重要作用,例如血液酶学检查可以辅助诊断某些疾病。
高一生物必修一酶的知识点
高一生物必修一酶的知识点酶是一类在生物体内起催化作用的特殊蛋白质,它们是生命活动中不可或缺的重要分子。
酶具有高度的特异性和广泛的催化活性,对于生物体内的代谢过程具有至关重要的作用。
本文将介绍高一生物必修一课程中关于酶的基本知识点。
一、酶的特性1. 酶是生物体内产生的特殊蛋白质,由氨基酸通过特定顺序组成,在特定的空间构型下形成。
2. 酶具有高度的特异性,只能催化特定的反应底物,对于其他底物无反应性。
3. 酶的催化活性受到多种因素的影响,如温度、pH值以及底物浓度等。
4. 酶催化反应遵循米氏动力学定律,即酶活性与底物浓度的关系呈现饱和性和反应速率与底物浓度成正比的特点。
二、酶的分类根据酶催化反应的不同类型,酶可以分为六大类:1. 氧化还原酶:催化氧化还原反应,如过氧化氢酶、乳酸脱氢酶等。
2. 转移酶:催化底物之间的基团转移,如转氨酶、磷酸酶等。
3. 水解酶:催化底物的水解反应,如葡萄糖酶、淀粉酶等。
4. 合成酶:催化底物的合成反应,如DNA聚合酶、蛋白质合成酶等。
5. 异构酶:催化同分异构体之间互相转化的反应,如异构酶、二氢叶酸还原酶等。
6. 类酶:具有酶样活性,但不是真正的蛋白质酶,如核酸酶、胰岛素等。
三、酶与底物的结合方式1. 锁与关键:酶与底物之间形成临时的结合态,类似于锁与钥匙的关系,只有符合特定要求的底物才能与酶结合。
2. 酶与底物的亲和力:酶与底物的结合是通过非共价作用力实现的,主要包括氢键、范德华力和离子键等。
3. 酶的活性位点:酶分子中的特定区域,与底物结合并完成催化反应活性的区域。
四、酶调节机制1. 酶的活性可受到激活剂和抑制剂的调节,从而增强或抑制酶的催化活性。
2. 激活剂是能够提高酶活性的物质,如某些离子、辅酶和激素等。
3. 抑制剂是能够降低酶活性的物质,如竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂等。
五、酶催化速度的影响因素1. 温度:适宜的温度能提高酶的催化速率,但过高的温度会导致酶变性,使其失去催化活性。
高一生物选修酶知识点总结
高一生物选修酶知识点总结一、酶的定义及特点酶是一类催化生物体内化学反应的蛋白质,在生物体内起着极为重要的作用。
酶具有以下特点:1. 酶是高效催化剂:酶能够加速化学反应的速率,使反应在生物体内可以在温和条件下迅速进行。
2. 酶具有高度的专一性:不同酶对特定底物具有选择性催化作用,即只催化特定的化学反应。
3. 酶具有可逆性:酶与底物结合形成酶底物复合物,通过改变酶底物复合物的结构,酶可以催化底物向产物转化,同时酶又可以与产物解离重新进行催化反应。
4. 酶的活性受环境条件的影响:酶的活性受温度、pH值等环境因素的影响,适宜的环境条件能够提高酶的催化效率。
二、酶的分类酶可以分为以下几类:1. 氧化还原酶:如氧化酶、还原酶,能够参与氧化还原反应,将底物氧化或还原。
2. 水解酶:如蛋白酶、脂肪酶,能够催化底物的水解反应,将复杂的物质水解为简单的物质。
3. 合成酶:如DNA聚合酶、脱氧核糖核酸合成酶,能够催化底物的合成反应,将简单的物质合成为复杂的物质。
4. 转移酶:如转移酶、乳酸脱氢酶,能够催化底物之间的基团转移反应。
5. 解氨酶:如氨基酸酶、尿素酶,能够催化底物中的氨基团的解离反应。
三、酶的工作原理酶通过底物与酶结合形成酶底物复合物,然后改变酶底物复合物的结构,使底物发生化学反应,生成产物。
酶的工作原理可以通过以下几个步骤来解释:1. 底物结合:底物与酶结合形成酶底物复合物,底物通过与酶的活性位点相互作用来结合。
2. 底物转化:酶通过改变底物的结构,使其发生化学反应,底物转化为产物。
3. 产物解离:产物与酶解离,酶恢复到初始的状态,可以再次参与其他底物的催化反应。
四、酶的活性调控生物体内对酶的活性进行调控,以满足不同生物过程中的需要。
酶的活性调控可以通过以下几种方式实现:1. 温度调节:合适的温度能够提高酶的活性,过高或过低的温度都会影响酶的催化效率。
2. pH值调节:酶对pH值敏感,不同酶对pH值的适应范围不同,适宜的pH值能够维持酶的最佳活性状态。
酶的知识点思维导图高一
酶的知识点思维导图高一酶是一种生物催化剂,在生物体内参与了许多关键的生物化学反应。
它们能够加速化学反应的速度,但并不被反应消耗。
酶在生物体内起着非常重要的作用,下面将从酶的基本定义、结构、功能和应用等方面来介绍酶的相关知识点。
一、酶的基本定义酶是一种特殊的蛋白质分子,由草酸性氨基酸构成。
酶能够降低化学反应的活化能,从而加速反应速率。
它们在生物体内具有高度的选择性和专一性,能够催化特定的化学反应发生。
二、酶的结构酶的结构通常由蛋白质构成,包括原生质构成的一个或多个多肽链。
酶的结构通常分为四个层次:初级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
其中,初级结构由氨基酸的序列决定,而二级、三级和四级结构则由氨基酸的化学性质、水解作用和氢键等因素决定。
三、酶的功能酶具有多种功能,包括催化化学反应、调节代谢通路和维持生物体内平衡等。
酶能够加速化学反应的速率,使生物体内的代谢反应能够在较短的时间内完成。
酶还能够通过调节代谢通路中的关键酶活性来影响生物体内的代谢过程。
此外,酶还能够参与维持生物体内各种物质的平衡,保持身体的健康。
四、酶的分类根据酶催化反应的特性,酶可以分为六类:氧化还原酶、转移酶、水解酶、合成酶、异构酶和裂解酶。
氧化还原酶催化氧化还原反应,转移酶催化转移化学基团的反应。
水解酶催化水解反应,而合成酶催化合成反应。
异构酶调整分子结构的空间构型,而裂解酶催化裂解反应。
五、酶的应用酶在许多方面都有广泛的应用。
在食品工业中,酶被用来改善食品的质量、口感和保存性能。
酶还被用于医药工业中的药物合成和治疗疾病。
此外,酶还在生物能源领域有着重要的应用,如生物乙醇生产和生物柴油合成等。
六、酶的调节酶的活性可以通过多种途径进行调节,包括温度、pH值、底物浓度和抑制剂等。
温度和pH值的变化可以改变酶的构象,从而影响酶的活性。
底物浓度的增加可以提高酶催化反应的速率,但当底物浓度过高时,酶的活性可能受到限制。
抑制剂可以抑制酶催化反应,从而影响生物体内的代谢过程。
2020-2021学年人教版高中生物选修一期末综合复习:酶的研究与应用知识点
1、果胶和果胶酶。
(1)果胶对果汁制作的影响:影响果汁的出汁率,还会使果汁浑浊。
(2)果胶酶的种类:果胶酶并不特指某一种酶,而是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。
(3)果胶酶的作用:①能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,能提高果汁的出汁率;②而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,使得浑浊的果汁变得澄清。
(4)植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶。
由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂之一。
2、探究温度和pH对酶活性的影响❖实验设计思路:通过设置梯度来确定最适值。
(1)自变量的处理方法:设置一系列的温度梯度或PH梯度的对照实验。
(2)因变量的检测方法:苹果汁的体积或果汁的澄清度。
(3)为什么在混合苹果泥和果胶酶之前,要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理?用什么方法进行恒温处理?答:保证果泥与果胶酶混合时温度相同,避免混合时影响混合物的温度,从而影响果胶酶活性。
水浴加热。
(4)在探究温度或pH对酶活性的影响时,是否需要设置对照?如果需要,又应该如何设置?为什么?答:需要。
不同的温度或pH之间,就可以作为对照——这种对照称为相互对照。
(5)为使果胶酶能够够充分催化反应,应用玻璃棒不时地搅拌反应混合物。
3、探究果胶酶的用量(1)实验变量:为酶的用量。
你打算如何设置酶用量的梯度呢?(同体积不同浓度的酶或不同体积相同浓度的酶。
)(2)因变量:苹果汁的体积或果汁的澄清度。
(3)实验结果和结论:随着酶的用量增加,过滤到的果汁的体积也增加,说明酶的用量不足;当酶的用量增加到某个值后,再增加酶的用量,过滤到的果汁的体积不再改变,说明这个值就是酶的最适用量。
(一)加酶洗衣粉1、定义:加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。
2、常用的酶制剂有四类:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。
其中,应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。
3、衣服有油渍、血渍的衣服很难洗干净,你是如何解决这个问题的?为什么?答:使用加酶洗衣粉。
高中生物 知识点考点解析含答案 酶的研究与应用知识讲解
酶的研究和应用【学习目标】1、了解果胶酶的组成和作用。
2、理解检测酶活性的原理。
(重点)3、简述探究温度和PH对果胶酶活性的影响及其最适值的实验。
(重、难点)4、说出加酶洗衣粉的洗涤原理。
5、说明固定化细胞和固定化酶的作用和原理。
(重点)6、掌握制备固定化酵母细胞和利用其进行酒精发酵的方法。
(重、难点)【要点梳理】要点一、果胶酶在果汁生产中的应用【高清课堂:酶的研究和应用417460课题1:基础知识】1、实验原理(1)果胶是植物细胞壁以及胞间层中的主要成分,也是植物汁液中的主要成分。
果胶可结合大量的水分,将植物细胞粘合在一起,降低植物组织的分散性。
若去掉果胶,细胞壁被瓦解,就会使果泥中的植物组织块变得松散,产生更多的果汁,增加出汁率(2)果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,使浑浊的果汁澄清(3)果胶酶催化果胶分解需要适宜的温度和pH(4)果胶不溶于酒精,因而可用于初步鉴定果胶被分解多少要点诠释:果胶酶和纤维素酶的比较:果胶酶的组成是多聚半乳糖醛酸酶,果胶分解酶和果胶酯酶,其化学本质是蛋白质,作用是催化果胶成为可溶性半乳糖醛酸;纤维素酶的组成是C1酶,C X酶和葡萄糖苷酶,其化学本质也是蛋白质,作用是催化纤维素成为纤维二糖,然后再成为葡萄糖。
果胶酶和纤维素酶都是复合酶,并不特指某一种酶,而是一类酶的总称。
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。
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。
在科学研究与工业生产中,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。
(2)影响酶活性的因素①温度:温度对酶活性的影响是通过影响酶(蛋白质)的稳定性和分子(离子等)运动速率的综合作用的结果。
低温使酶的活性降低,高温能使酶失活。
酶都有一个最适温度。
②pH:酶分子上有许多酸性、碱性氨基酸的侧链基团,这些基团随着pH的变化可处于不同的解离状态,从而影响底物与酶的结合和进一步反应,或影响酶的空间结构,进而影响酶的活性。
《酶》 知识清单
《酶》知识清单一、什么是酶酶是一种具有生物催化功能的蛋白质或 RNA 分子。
它们在生物体内起着至关重要的作用,能够加速化学反应的进行,而自身在反应前后并不发生改变。
打个比方,如果把生物体比作一个庞大的工厂,那么酶就像是这个工厂里的高效工人,能够精准地操控各种化学反应,确保生产流程的顺利进行。
酶的催化作用具有高效性、专一性和温和性等特点。
高效性意味着酶能够极大地加快反应速度,通常比无机催化剂的效率高成千上万倍。
专一性则表示一种酶通常只能催化一种或一类特定的化学反应。
温和性是指酶发挥作用的条件相对温和,一般在常温、常压和接近生物体pH 的条件下就能工作。
二、酶的分类根据酶所催化的反应类型,酶可以分为六大类:1、氧化还原酶类这类酶参与氧化还原反应,如细胞呼吸中的脱氢酶,能够将物质中的氢原子转移给其他物质,实现氧化和还原过程。
2、转移酶类它们负责将一个基团从一种化合物转移到另一种化合物上,例如转氨酶在氨基酸代谢中起着重要作用。
3、水解酶类水解酶能够催化水解反应,将大分子物质分解成小分子,像淀粉酶可以将淀粉水解为麦芽糖和葡萄糖。
4、裂解酶类此类酶通过裂解化学键来分解底物,产生双键或新的化合物。
5、异构酶类负责分子内部的基团重排,改变分子的结构和构型。
6、合成酶类又称为连接酶,能够催化两个分子连接形成新的化合物,并需要消耗 ATP 等能量。
三、酶的结构酶的结构与其功能密切相关。
大多数酶的化学本质是蛋白质,具有一级、二级、三级和四级结构。
一级结构是指酶蛋白中氨基酸的排列顺序,这决定了酶的基本性质。
二级结构包括α螺旋、β折叠等,通过氢键等维系,使蛋白质形成特定的构象。
三级结构是在二级结构基础上,进一步折叠形成的三维结构,其中包含了活性中心,这是酶与底物结合并催化反应的关键部位。
四级结构则是由多个亚基组成的酶所具有的结构,亚基之间通过非共价键相互作用。
除了蛋白质酶,还有一些RNA 分子也具有酶的活性,被称为核酶。
高考生物一轮复习 3 酶的应用课件 新人教版 新人教版选修1
D.将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37℃的水中洗涤 同样的污物,发现加酶洗衣粉洗涤效果好,说明加酶洗衣粉的 最适温度为37℃
[思路点拨]
选修一 专题三 酶的应用
2.固定化酶和固定化细胞技术
是指利用 物理或化学 方法将酶或细胞固定在一定空间内 的技术,包括包埋法、 化学结合法 和 物理吸附法 。其 中包埋法常用于对 细胞 的固定。
3.制备固定化酵母细胞的操作
酵母细胞的活化 →配制CaCl2溶液→ 海藻酸钠 配制
溶液→
海藻酸钠 溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。
选修一 专题三 酶的应用
无论探究影响酶活性的因素还是酶用量,都要先将条件控 制好以后再将酶与底物混合,否则会出现误差,如例1中课题二 中的方法一就因此而不科学。
选修一 专题三 酶的应用
1.分析不同种类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。 (2)实验变量 ①自变量:不同种类的加酶洗衣粉。 ②无关变量:其他条件相同且适宜(如温度、pH等)。
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2.探究温度(或pH)对果胶酶活性的影响 (1)实验原理 ①果胶酶活性受温度(或pH)影响,处于最适温度(或pH)时 活性最高。 ②果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正 比。
(2)实验流程
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果汁量(mL)
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实验中所用的果胶酶尽量使用其纯酶制剂或不含 抑制物的粗酶制剂,以免影响对酶的用量的估算。
高中生物选修一知识点小总结
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专题三酶的研究与应用课题一果胶酶在果汁生产中的作用1.果胶(1)成分:由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物。
(2)特点:不溶于水。
(3)作用:是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。
2.果胶酶(1)种类:多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等,化学本质是蛋白质。
(2)作用①瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁变得更容易。
②把果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸,使浑浊的果汁变得澄清。
3.酶的活性与影响酶活性的因素(1)酶的活性①概念:酶催化一定化学反应的能力。
②表示方法: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。
③酶反应速度的表示方法:单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量。
(2)影响酶活性的因素:温度、pH和酶的抑制剂等。
4.探究温度和pH对果胶酶活性的影响(1)实验原理①果胶酶的活性受温度(或pH)影响,处于最适温度(或最适pH)时,酶的活性最高。
②果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。
(2)实验流程①处理原料:搅拌器搅拌制苹果泥↓②分组处理:将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在不同温度的恒温水浴中保温(探究最适温度时,准备一组烧杯,分别盛有不同温度的水;探究最适PH时,准备一组试管,将每个试管中的反应混合物调节至不同的pH)↓③反应阶段:加入果胶酶反应一段时间↓④测量记录:过滤果汁,用量筒测量果汁体积并记录5.探究果胶酶的用量(1)自变量:果胶酶的用量。
(2)无关变量:温度、pH、酶催化反应的时间、苹果泥的用量等。
(3)判断的思路①如果随着酶的用量增加,过滤到的果汁体积也增加,说明酶的用量不足。
②如果酶的用量增加到某个值后,再增加酶的用量,过滤到的果汁体积不再改变,说明酶的用量已经足够。
深度思考1.影响酶活性的因素(1)影响酶促反应速度的外界因素有哪些?它们是否都影响酶的活性?请举例说明。
答案:①影响酶促反应速度的外界因素有温度、pH、酶抑制剂、酶的用量、底物浓度等。
②不一定。
例如,温度、pH和酶抑制剂能通过改变酶的结构而影响酶的活性,但酶的用量和底物浓度只影响反应速度,并不影响酶的活性。
(2)甲、乙两图是温度、pH对酶活性的影响的数学模型。
①甲、乙两图中B代表的含义分别是什么?答案:甲、乙两图B点所对应的温度和pH分别是酶的最适温度和最适pH。
②甲乙两图中A点对应的值对酶活性的影响相同吗?答案:不相同。
甲图A点对应的酶活性较低,乙图A点对应的酶已失活。
③甲、乙两图中C点对应的值对酶活性的影响相同吗?答案:相同。
两图C点所对应酶均已失活。
2.实验方案(1)当探究温度(或pH)对果胶酶活性的影响时,自变量是什么?无关变量有哪些?答案:温度(或pH)是自变量。
果泥量、果胶酶的用量、水浴时间和pH(或温度)等属于无关变量。
(2)在探究温度或pH对酶活性的影响时,如何设置对照实验?答案:不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间可以作为对照,这种对照称为相互对照。
3.实验操作在苹果泥和果胶酶混合之前,为什么要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中用同一恒温处理?答案:使酶与反应物混合前就分别达到预设的温度,避免混合时改变温度进而导致实验误差。
4.结果分析(1)为什么可以根据滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低?答案:果胶酶将果胶分解为小分子物质,小分子物质可以通过滤纸,因此可以根据滤出的苹果汁的体积来判断果胶酶的活性。
(2)除果汁的体积外,根据哪个因变量也能判断果胶酶活性的高低?该因变量与果胶酶活性有何对应关系?答案:果汁的澄清度。
果汁越澄清,表明果胶酶的活性越高。
归纳总结(1)果胶与果胶酶的比较(2)影响酶促反应速度的因素及其作用实质⎭⎬⎫⎭⎪⎬⎪⎫温度、pH 、抑制剂或激活剂――→影响酶活性 ⎭⎪⎬⎪⎫酶浓度底物浓度――→影响酶与底物的接触面积――→影响酶促反应速度 课题二 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果1.加酶洗衣粉(1)概念:指含有酶制剂的洗衣粉。
(2)种类①酶制剂的种类:常用的酶制剂有四类:蛋白酶、 脂肪酶 、淀粉酶、纤维素酶 。
应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。
②根据加入洗衣粉中酶制剂的不同,将其分为两种类型:单一型加酶洗衣粉和复合型加酶洗衣粉。
前者是只加入一种酶制剂的洗衣粉,又分为蛋白酶洗衣粉、脂肪酶洗衣粉、淀粉酶洗衣粉等。
后者是加入了多种酶制剂的洗衣粉。
(3)去污机理(4)影响酶活性的因素:温度、酸碱度和表面活性剂。
2.生产方法利用基因工程的方法生产出能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶。
3.优点(4) 加酶洗衣粉降低了表面活性剂和三聚磷酸钠用量,使洗涤剂朝低磷无磷的方向发展,减少了对环境的污染。
4.普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果的区别:(1)对照实验:同种污渍+⎩⎪⎨⎪⎧普通洗衣粉加酶洗衣粉(2)自变量:洗衣粉的种类(3)无关变量:水温、水量、水质、洗衣粉的用量、衣物的材质和大小、洗涤方式和时间等(4)生活经验不能代替科学实验5.探究使用加酶洗衣粉的最适温度(1)对照实验:不同温度的实验组之间形成相互对照 (2)自变量:温度(3)设置温度梯度时要考虑实际生活中的具体情况。
6.添加不同种类的酶的洗衣粉的洗涤效果的区别 (1)对照实验①同种污渍+不同种类的洗衣粉⎩⎪⎨⎪⎧蛋白酶洗衣粉复合酶洗衣粉普通洗衣粉②同种洗衣粉+不同污渍⎩⎪⎨⎪⎧油渍汗渍血渍(2)自变量:洗衣粉的种类和污渍的种类。
7.洗涤效果的判断比较污染物的残留状况,如已消失、颜色变浅、面积缩小等。
深度思考1.洗衣粉的去污原理人们饮食中的蛋白质等大分子物质需要经消化酶消化为小分子物质才能被吸收。
衣物的奶渍、油渍等是如何被加酶洗衣粉去除的呢?答案 添加的酶制剂可以将难以清洗的大分子物质水解成小分子物质,小分子物质易溶于水,通过水洗较易去除。
2.加酶洗衣粉的使用判断下列污渍适宜用含哪种酶制剂的加酶洗衣粉洗涤,并说明原因。
(1)血渍⎩⎪⎨⎪⎧酶制剂:蛋白酶原因:血渍的主要成分是蛋白质,能被蛋白酶水解(2)油渍⎩⎪⎨⎪⎧ 酶制剂:脂肪酶原因:油渍的主要成分是脂肪,能被脂肪酶水解(3)粥渍⎩⎪⎨⎪⎧酶制剂:淀粉酶原因:粥渍的主要成分是淀粉,能被淀粉酶水解3.加酶洗衣粉的优缺点(1)从酶的特性角度分析含蛋白酶的洗衣粉能否洗涤羊毛、蚕丝类衣物。
答案是不能。
因为羊毛、蚕丝类衣物的主要成分是蛋白质,蛋白酶能分解蛋白质而损坏衣物。
(2)从影响酶活性因素的角度,分析不同条件下的加酶洗衣粉的洗涤效果是否一定大于普通洗衣粉。
答案是不一定。
酶活性受温度、pH等影响,在低温等不利于酶活性发挥的条件下,加酶洗衣粉的洗涤效果不一定好于普通洗衣粉。
4.酶能直接添加到洗衣粉中吗?为什么?科学家是如何解决这一难题的?答案是不能;因为洗衣粉中的表面活性物质会降低酶的活性;利用基因工程生产出的酶用特殊化学物质包裹起来,与洗衣粉的其他成分分隔开来。
5.实验变量控制(1)探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉洗涤效果的不同时,如何控制变量?答案:实验设计必须以洗衣粉种类为唯一自变量,其余无关变量相同且适宜。
(2)探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响的实验中应如何设置温度梯度?答案:①设置温度要围绕常温进行;②根据当地一年中的实际气温变化来确定常温,如冬季、春季、秋季和夏季可分别选取 5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃的水温,不同季节对应不同水温设置梯度。
(3)若测出在40 ℃时洗涤效果比其他条件下好,应如何设置温度梯度探究最适温度?答案:可设置温度梯度差更小的实验变量,如35 ℃、36 ℃、37 ℃、38 ℃、39 ℃、40 ℃、41 ℃、42 ℃、43 ℃、44 ℃、45 ℃,进行重复实验,直至测出具体的最适温度。
6.实验过程分析(1)布料和衣物哪个更适合作为洗涤材料?为什么?答案:布料更好。
因为布料容易控制其大小、颜色以及污渍的量,使其相同。
(2)水的用量和洗衣粉用量与布料的大小有什么关系?答案:水的用量和洗衣粉用量与布料的大小成正比。
7.实验结果的分析评判实验结果必须有一个客观标准,使用什么方法和标准判断洗涤效果?答案相同时间内比较污渍的洗涤状况,如污渍颜色变浅的程度、面积缩小的范围等;相同污渍时也可比较彻底清除所需要的时间的长短。
归纳总结 1.使用加酶洗衣粉时的注意事项(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)织物就不能用加蛋白酶的洗衣粉来洗涤,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降低。
(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接触。
2.变量的分析和控制(1)影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量和种类,衣物的材料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。
(2)在探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件实验中,水温是要研究的对象,实验自变量是水温;在探究加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果的实验中,实验自变量为洗衣粉的种类;在探究不同种类的加酶洗衣粉洗涤效果的实验中,实验自变量为加酶洗衣粉的种类。
在设计实验时,应遵循单一变量原则和对照原则等。
(3)洗涤材料的选择:洗涤材料的选择也有一些讲究。
选用布料作为实验材料比较可行。
在设置对照实验时,可以控制布料的大小、颜色及污物的量,使其相同;同时,也便于洗涤效果的比较。
课题三《酵母细胞的固定化》(一)课题背景酶:优点:催化效率高,低耗能、低污染,大规模地应用于食品、化工等各个领域。
实际问题:对环境条件敏感,易失活;溶液中的酶很难回收,不能再次利用,提高了生产成本;反应后的酶会混合在产物中,如不除去,会影响产品质量。
设想:能否有一种方法使酶发挥它的优点,而没有这些缺点?固定化酶优点:酶既能与反应物接触,又能与产物分离,同时,固定在载体上的酶还可以被反复利用。
实际问题:一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实践中,很多产物的形成都是通过一系列的酶促反应才能得到的.设想:细胞中有多种酶,能否用固定化酶类似的技术来处理细胞?固定化细胞优点:成本低,操作更容易。
对酶活性影响更小,可以催化一系列反应,易回收(二)固定化酶的应用实例——生产高果糖浆(1)反应原理:葡萄糖果糖。
(2)生产过程将葡萄糖异构酶固定在颗粒状载体上↓放入底端装有分布着许多小孔的筛板的反应柱内(酶颗粒不能通过,反应液能通过)↓葡萄糖溶液从反应柱的上端注入↓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↓果糖从反应柱的下端流出(三)固定化酶和固定化细胞技术(1)概念:利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。