2017-2018学年人教版高中生物选修一专题4 酶的研究与应用 课题3 酵母细胞的固定化 Word版含答案
人教版高中生物选修1课件：专题4 酶的研究与应用(选修一)
一.果肉的出汁率低,耗时长． 二．榨取的果汁浑浊，黏度高， 易发生沉淀．
果胶酶有什么作用？ 为什么能够提高 水果的出汁率并使果 汁变得澄清？
1. 果胶是植物组织的组成成分之一,它主要存 在于植物组织的哪一部分?（ D ） Ａ．细胞核 Ｂ．细胞质 Ｃ．细胞间隙 Ｄ．细胞壁及胞间层 ２．果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（ B ） Ａ．透明果汁 Ｂ．半乳糖醛酸 Ｃ．丙酮酸 Ｄ．酶制剂 ３．果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不 包括( C ) A.多聚半乳糖醛酸酶 B.果胶分解酶 C.乳糖分解酶 D.果胶酯酶
在实际的操作过程中，还需要注意下列事项。 1．与其他工业用酶基本相同，果胶酶的适宜温度范围也比 较宽泛，因此， 可以选用10 ℃作为温度梯度，设置的具体温度为10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、 50 ℃和60 ℃等，也可以尝试以5 ℃作为温度梯度。 2．苹果、橙子和葡萄等水果都可以作为反应物，水果不用 去皮。 3．果泥的用量可以采用5 mL左右，果胶酶的用量可采用质 量浓度为 2%的果胶酶溶液2 mL。 4．水浴时间可以为20～30 min。 5．过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。
⑴A同学的实验方案存在问题吗？若有问题， 请说明存在的问题。
有问题。未说明控制相同的适宜温度；玻璃棒 搅拌的强度难于控制相同等。
⑵你同意B同学观点吗？请说明理由
不同意。B同学忽略了实验中变量的控制问题。
⑶影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有哪些？
水温、水量、水质、洗衣粉的用量、衣物的 质料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。
⒊探究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比较 在实验中，加酶洗衣粉的种类 是变的常温，如 果是冬季水温过低，就应采用 水浴加热 的方 法，使温度达到25 ℃～35 ℃。 本实验判断洗涤效果的标准是什么？ 比较相同洗涤时间后污染物残留状况
人教版高中生物选修一目录完善版)
人教版高中生物选修一目录（完善版）（六个专题， 16个小课题）
专题1 传统发酵技术的应用
课题1 果酒和果醋的制作
课题2 腐乳的制作
课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
专题2 微生物的培养与应用
课题1 微生物的实验室培养
课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
课题3 分解纤维素的微生物的分离
专题3 植物的组织培养技术
课题1 菊花的组织培养
课题2 月季的花药培养
专题4 酶的研究与应用
课题1 果胶酶在果汁生产中的作用
课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
课题3 酵母细胞的固定化
专题5 DNA和蛋白质技术
课题1 DNA的粗提取与鉴定
课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段
课题3 血红蛋白的提取和分离
专题6 植物有效成分的提取
课题1 植物芳香油的提取
课题2 胡萝卜素的提取。
人教版高中生物选修一专题四《酶的研究与应用》知识点归纳
专题四酶的研究与应用探讨加酶洗衣粉的洗剂效果一、实验原理1．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉,目前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。
2．碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽,使污迹从衣物上脱落。
脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质,使洗衣粉具有更好的去污能力.３．在本课题中，我们主要探究有关加酶洗衣粉的三个问题：一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有什么不同;二是在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好．三是添加不同种类的酶的的洗衣粉，其洗剂效果有哪些区别。
二、实验步骤１.探究用加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤的效果的不同①在2个编号的烧杯里，分别注入500mL清水。
②取2块大小相等的白棉布，用滴管在每块白布上分别滴上等量的墨水,分别放入烧杯里,用玻璃棒搅拌。
③将2个烧杯分别放入同等温度的温水中，保温５分钟。
④称取5克加酶洗衣粉和5克普通洗衣粉２份，分别放入2个烧杯中,用玻璃棒均匀搅拌。
保温１0分钟。
⑤观察并记录2个烧杯中的洗涤效果2。
探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件①在３个编号的烧杯里，分别注入5０0mL清水。
②取3块大小相等的白棉布，用滴管在每块白布上分别滴上一滴食用油、鸡血、牛奶,分别放入烧杯里，用玻璃棒搅拌。
③将3个烧杯分别放入５0摄氏度的热水、沸水和冰块中,保温5分钟.④称取5克加酶洗衣粉３份，分别放入3个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌．保温10分钟。
⑤观察并记录３个烧杯中的洗涤效果。
污染物蛋白酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉复合酶洗衣粉普通洗衣粉油渍汗渍血渍观察并记录四种洗衣粉分别洗涤三种污染的洗涤效果。
ﻫ三、注意事项1.变量的分析和控制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,衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤的时间等.在这些因素中,水温是我们要研究的对象,而其他因素应在实验中保持不变。
人教版高中生物选修一专题4《酶的研究与应用》ppt专题整合课件
•答案 (1)A 该培养基中多聚联苯为唯一碳源
•(2)Mn2＋ 金属离子与酶结合可以改变酶的空间结构 (尤其是活性部位的结构)
•(3)酶的分离纯化 便于重复利用，能连续进行反应
•(4)B
•(5)两种菌内酶量不同 两种菌内酶基因的结构(酶结构) 不同
•考情分析 本专题内容在高考中考查频率较高，考查点 包括果胶酶在果汁生产实践中的应用，固定化酶、固定 化细胞技术在生产实践中的应用及加酶洗衣粉洗涤效果 与影响因素探究等。联系果汁加工生产、加酶洗衣粉等 生产生活实际，考查酶特性探究的实验分析与设计题特 别多，是近三年新课标高考的最大热点。
•设计遵循单一变量原则，有效地控制其他变量(如水质、 水温等)，具体实验程序分析(如下表)：
知识点 加酶洗衣粉
探究加酶洗 衣粉与普通 洗衣粉的洗
涤效果
探究加酶洗 衣粉的最适
温度
知识点要素 种类
实验流程
实验变量(自 变量)
实验结果 实验变量
实验流程
梳理知识要点 蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维 素酶 制备污渍物→设置对照→加入洗 衣粉→加入污渍物→搅拌→观察 洗涤效果
• A．酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内 酶
• B．透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯 化
• C．棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗 涤
• D．多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层
•解析 利用酶解法和吸水涨破法使细胞解体，用于制备 胞内酶；酶的纯化和分离的方法有透析法、离心沉降法 和电泳法；纤维素酶能去除棉纺织品表面浮毛，平整织 物表面，故可用添加纤维素酶的洗衣粉洗涤棉织物；多 酶片中的胃蛋白酶位于片剂的最外层，保持其他酶在胃 中不被破坏。
•(4)下图实线表示联苯水解酶催化的反应速度与酶浓度 的关系，虚线表示在其他条件不变的情况下，底物浓度 增加一倍，反应速度与酶浓度的关系，能正确表示两者 关系的是____________。
人教版教学教案专题4酶的研究与应用
专题4酶的研究与应用4.2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果导学案【学习目标】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．探讨不同种类加酶洗衣粉对同一污物和不同污物洗涤效果的区别。
【学习重点】区别不同种类加酶洗衣粉对同一污物和不同污物的洗涤效果。
【学习难点】实验过程中各种变量的控制。
【学习方法】讨论法、归纳、总结【知识梳理】（一）、基础知识1、酶绝大多数是蛋白质，少数为；酶具有作用；酶具有性、性特点，但易受、、表面活性剂等因素的影响。
（1）加酶洗衣粉是指含的洗衣粉，目前常用的酶制剂有、、淀粉酶和纤维素酶四类。
（2）脂肪酶可以将脂肪分解成和，蛋白酶可以将蛋白质分解成，然后在作用下分解成氨基酸。
（3）应用最广泛、效果最明显的是酶和酶。
酶能将、等含有大分子蛋白质水解成可溶性的或，是污迹容易从衣物上脱落。
〖思考1〗普通洗衣粉中包含哪些化学成分？：（二）、实验设计（1）实验设计遵循原则：是、和，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，用控制洗衣粉为变量，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实验。
（2）实验过程①取两只大烧杯并，用量筒分别量500mL蒸馏水放入其中，放入400C的水浴锅保温。
②将制好的污染布和洗衣粉（一组为和，另一组为和）分别放入两只烧杯中。
③用玻璃棒同时充分搅拌时间，一段时间后搅拌可重复进行。
④过相同的时间后观察洗涤效果，探究加酶洗衣粉使用时的最适温度。
（3）使用加酶洗衣粉时必须注意以下几点：①能使蛋白酶水解，因此，蛋白质类织物就不能用加酶洗衣粉洗涤；②使用加酶洗衣粉时。
必须注意洗涤用水的；③加酶洗衣粉不宜长期存放，存放时间过长会导致损失；④添加了的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质。
〖思考2〗你打算使用什么方法和标准判断洗涤效果？【例1】下列不属于酶制剂的是…………………………………………………………（）A．蛋白酶 B．脂肪酶 C．淀粉酶 D．麦芽糖酶【例2】下列质地的衣物不能用加酶洗衣粉洗涤的是…………………………………（）A．化纤类衣物 B．棉麻类衣物 C．尼龙类衣物 D．毛类衣物【例3】下面是有关普通洗衣粉和加酶洗衣粉对洗涤物效果是否相同的探究实验，请据表回(1)能说明加酶洗衣粉效果好的组合方式是。
人教版高中生物选修一专题4《酶的研究与应用》ppt专题整合课件
2．有关酶的探究实验设计思路 在 保证无关变量相同的前提下，在一恒定温度下设置 pH 梯度， 可确定酶催化作用的最适 pH；在一恒定pH条件下，通过设置 温度梯度，可确定酶催化作用的最适温度；在温度和 pH 都相 同的条件下，通过设置酶的用量梯度可以确定酶的最适用量。
探究加酶洗衣粉洗涤效果的实验设计
专 题 整 合
有关酶的实验设计
1．探讨加酶洗衣粉的洗涤效果时，要有效地控制变量(如下表)
实验 探究普通洗衣粉 和加酶洗衣粉的 洗涤效果
探究不同种类加 酶洗衣粉的洗涤 效果 探究不同温度对加 酶洗衣粉的影响
自变量
洗衣粉种类 (普通和加酶) 加酶洗衣粉 中酶的种类 温度
因变量
无关变量
洗涤 效果
水的用量，污物 的量，实验用布 的质地与大小， 不同洗衣粉的用量， 搅拌、洗涤时 间等
探究加酶洗 衣粉与普通 洗衣粉的洗 涤效果
探究加酶洗 衣粉的最适 温度
实验变量实验流程源自温度制备污渍物→设置温度梯度对照 →加入洗衣粉→加入污渍物→搅 拌→观察洗涤效果
实验变量 探究不同种 类的加酶洗
加酶洗衣粉中酶的种类 三等份各类污渍物→烧杯中各加
衣粉的洗涤
效果
实验流程
入等量的不同类型的洗衣粉和水
D．用少量普通洗衣粉洗涤和大量加酶洗衣粉洗涤的对照
解析 本探究实验为定性探究实验，不涉及量的变化，缺乏
空白对照，补充空白对照实验后，实验结果更具说明力。 答案 B
酶的固定化技术
名称 原理 图示
将微生物细胞均匀地包埋在 包埋法 不溶于水的多孔性载体中 利用共价键、离子键将酶分 化学结 子或细胞相互结合，或将其 合法 结合到载体上 通过物理吸附作用，把酶固 物理吸 定在纤维素、琼脂糖、多孔 附法 玻璃和离子交换树脂等载体 上
2017人教版高中生物选修一专题4酶的研究与应用
专题4酶的研究与应用第12课时果胶酶在果汁生产中的作用目标导航 1.简述果胶酶的作用。
2.检测果胶酶的活性。
3.探究温度、pH和酶的抑制剂对果胶酶活性的影响及果胶酶的最适用量。
一、基础知识1．果胶酶的作用(1)果胶的成分及作用：果胶是植物________以及________的主要组成成分之一，它是由________________聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。
(2)果胶酶的作用：果胶酶能够把果胶分解成可溶性的________________。
(3)果胶酶的组成：果胶酶并不特指某一种酶，而是____________的一类酶的总称，包括________________、________________和____________等。
提醒由于原核生物的细胞壁的主要成分是肽聚糖，真菌细胞壁的主要成分是几丁质，因此这两类生物的细胞壁均不能用纤维素酶和果胶酶除去。
(4)果胶酶的来源：______、________、________和________均能产生果胶酶。
由________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，被广泛地应用于果汁加工业。
2．酶的活性与影响酶活性的因素(1)酶的活性：是指酶________________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____________来表示。
(2)酶的反应速度：用____________内、____________中反应物的________或产物的________来表示。
影响酶活性的因素主要有________、________和____________等。
3．酶的用量酶用量过多，会导致酶的________；酶用量过少，会________酶促反应的速度。
因此要得到适宜的酶用量，需通过设计实验进行探究。
二、实验设计1．探究温度对酶活性的影响(1)实验原理①果胶酶活性受温度影响。
在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐________；超过一定温度之后，随着温度的升高，酶的活性逐渐降低；当达到一定温度后，酶的活性____________。
高中生物选修一专题四 酶的研究和应用 知识点(优选.)
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高中生物选修一
4.1果胶酶在果汁生产中的作用
1.
2.
3.
4
5.
的。
6.在〔探究PH对酶活性的影响〕的实验中，只须将上述实验的
热。
反应液中的pH可以通过体积分数为0.1%
7.在〔探究果胶酶的用量〕的实验中，果胶酶的用量是建立在
8.
温度和pH
4.2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
1.
2.
展，减少对环境的污染。
3.
4.
5.
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
验。
6.〔不同种类的酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果〕的实验原理
，
8.比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同
4.3 酵母细胞的固定化
1.42%
病，对人类的健康更有益。
2.
坏而失活。
3.
4.
糖的产量和质量。
5.
6.
7.
7.
8.
0.05mol/L的Cacl2
酵母细胞混合、固定化酵母细胞五个步骤。
10.
10.
11.如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度
尝试。
12.。
最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改
赠人玫瑰，手留余香。
高中生物选修一专题四-酶的研究和应用-知识点
高中生物选修一
4.1果胶酶在果汁生产中的作用
1.
2.
果胶酶是一类酶总称，
3.
来表示。
4
5.
6.在〔探究PH
pH
可以通过体积分数为0.1%
间进行相互对照。
7.
8.
反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。
在不同的温度和pH 下，
4.2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
1.
2.
量繁殖造成水体污染。
3.应用最广泛、
的。
4.
等因素。
5.
6.〔不同种类的酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果〕的实验原理是：不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同，
，
不同。
8.比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同
4.3
酵母细胞的固定化
1.42%
2.
3.在大规模的反应中，
不能重复利用还影响产品品质，
4.
生产成本，提高了果糖的产量和质量。
5.
6.
7.
7.
8.0.05mol/L
的Cacl 2
细胞五个步骤。
10.在缺水状态下，
10.就表明
胶珠的制备的是成功的。
11.
12.同时会闻。
(人教)选修1课件：专题4课题3酵母细胞的固定化(生物)
2．用固定化酵母细胞发酵。 将固定好的酵母细胞(凝胶珠)加入用于发酵的葡萄 糖溶液后，发现有气泡产生，同时有酒味散发。
预习反馈
判断正误： (1)葡萄糖异构酶将葡萄糖转化成果糖。(√) (2)酶分子很小常采用包埋法固定化。(×) (3)包埋法常用的载体是不溶于水的多孔性载体。(√) (4)配制海藻酸钠加热时要用小火，或者间断加热。 (√) (5)将固定好的酵母细胞用盐酸冲洗 2～3 次。(×)
答案：D
要点二 固定化酵母细胞的制备与应用
1．怎样制备固定化酵母细胞？ 2．如何用固定化酵母细胞发酵？
归纳提升
1．固定化酵母细胞的制备 (1)酵母细胞的活化：在缺水的状态下，微生物会处 于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢 复正常的生活状态。 (2)配制 CaCl2 溶液：0.83 g 无水 CaCl2＋150 mL 蒸 馏水→200 mL 烧杯→溶解备用。
拌，而不应用自来水，因为自来水可能会有杂菌；为避免
海藻酸钠发生焦煳，溶化时要小火或间断加热；
如果将刚溶化好的海藻酸钠与已活化的酵母细胞混 合，有可能会杀死酵母细胞；将与酵母细胞混匀的海藻酸 钠的混合液用注射器缓慢滴加到 CaCl2 溶液中，而不是注 入。
答案：B
酵母细胞的固定化的实验需要注意的事项 (1)选用的干酵母要具有较强的活性，而且物种单一。 (2)酵母细胞活化时体积会变大，因此活化前应选择 体积足够大的容器，防止酵母细胞的活化液溢出。 (3)溶解 CaCl2 时勿用自来水，以免杂质离子影响实 验结果。
(1) 图 中 代 表 酶 的 是 ________ ， 做 出 判 断 的 依 据 是 __________________。
(2)从图①和图②可以反映出酶具有________性，做 出判断的依据是__________________。
专题4_课题3_酵母细胞的固定化
基础知识
(一 )
固定化酶的应用实例
我们以高果糖浆的生产为例来了解固定化酶技术在生产实践中 的应用。高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构
酶，它能将葡萄糖转化成果糖。这种酶的稳 定性好，可以持续发挥作用。但是，酶溶解 于葡萄糖溶液后，就无法从糖浆中回收，造 成很大的浪费。
思考： 如果你是工程技术人员，如何解决这一缺点？
直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点
类型 优点 不足
P52
催化效率高，低耗能、 对环境条件非常敏感，容易失活； 直接 低污染等 溶液中的酶很难回收，不能被再次 使用 利用，提高了生产成本；反应后酶 酶 会混在产物中，可能影响产品质量 酶既能与反应物接触， 一种酶只能催化一种化学反应，而 又能与产物分离，同 在生产实践中，很多产物的形成都 固定 时，固定在载体上的 通过一系列的酶促反应才能得到的 化酶 酶还可以被反复利用 成本低、操作容易。 固定 对酶活性的影响更小、 化细 可以催化一系列的反 胞 应、容易回收 固定后的酶或细胞与反应物不容易 接近，可能导致反应效果下降等。 由于大分子物质难以自由通过细胞 膜，因此固定化细胞的应用也受到 限制
基础知识
（二）固定化细胞技术
方法
原理
适用对象
1包埋法 是将聚合物的单体与酶溶液混 酶或细胞 合，再借助于聚合助进剂(包括 交联剂)的作用进行聚合，酶被 包埋在聚合物中以达到固定化 2化学 酶蛋白的侧链基团和载体表面 酶 结合法 上的功能基团之间形成共价键 而固定的方法 3物理 通过氢键、疏水作用和π电子 酶 吸附法 亲和力等物理作用，将酶固定 于水不溶载体上．从而制成固 定化酶
基础知识
（二）固定化细胞技术
1、从操作角度来考虑，你认为哪一种方法更容易? 2、哪一种方法对酶活性的影响更小? 3、固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶? 4、如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应该 选择哪种方法? 5、如果反应物是大分子物质，又应该采用哪种方法? 问：固定化酶和固定化细胞常用的载体材料？
生物：专题4《酶的研究与应用》教案(1)(新人教版选修1).pdf
专题 4 酶的研究与应用
“酶的应用”包括“研究酶的存在和简单制作方法”、“尝试利用酶活力测定的一般 原理和方法”、“探讨酶在食品制造中的应用”、“探讨酶在洗涤等方面的应用”、“尝试 制备和应用固相化酶”等五项具体内容标准。在人教版高中生物教科书中，这些具体内容标 准体现在“果胶酶在果汁生产中的作用”、“探讨加酶洗衣粉的洗涤效果”和“ 酵母细胞的 固定化”三个课题内容及具体要求方面。下面谈谈对“酶的应用”专题 的教学组织。
下表为实验步骤中的一些注意事项，可结合上图 进行分析。
实验步骤 酵母细胞的活化
配制 CaCl2 溶液 配制海藻酸钠溶液 海藻酸钠溶液与酵 母细胞混合 固定化酵母细胞
注意事项 活化时应用大一点的小烧杯，避免细胞溶液逸出，活化时间不易过长，20℃ 时只需 1 小时即可，该步骤由教师在课前完成 可实验前配制好，放入冰箱中储存 小火间断加热，并不断搅拌，直到完全融化，最后一定要定容 待海藻酸钠溶液冷却至室温时再混合，要充分搅拌并避免出现气泡。转移 至注射器时，也要注意不要产生气泡 注射器与 CaCl2 溶液的距离应保持在 1 米左右，混合溶液滴入烧杯时应保 持匀速
试管编号 无关变量 无关变量 自变量Biblioteka 无关变量 因变量检 测1号
2号
50mL 苹果汁
5mL 质量分数为 2％的果胶酶
20℃恒温水
40℃恒温水
浴
浴
分开保温及保温时间等
生果汁产量（果胶酶活性检测）
3号
60℃恒温水 浴
4号
80℃恒温水 浴
1.3 操作注意事项 果胶酶的催化效果远不如过氧化氢酶明显，教师最好提前配制果 胶酶溶液，适当增加果胶酶浓度，以缩短实验时间。果胶酶价格较 贵，酶液浓度过高会增加 实验成本。果胶酶是利用微生物发酵生产的，适宜温度比较宽泛，实验设置的温度梯度可相 应间隔大一些，可采取 20℃、30℃、50℃、60℃、70℃等温度梯度。设置 pH 梯度时，可参考 下述中的右图。
2017_2018学年高中生物专题4酶的研究与应用专题整合提升同步备课教学案新人教版选修1
专题4 酶的研究与应用知识系统构建酶的研究与应用错误!必背要语1.果胶酶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2.碱性蛋白酶能将大分子蛋白质水解为可溶性的氨基酸或小分子的肽，所以蛋白质类纤维织物不能用此种加酶洗衣粉洗涤。
3.温度、酸碱度和表面活性剂都会影响加酶洗衣粉的洗涤效果。
4.固定化酶常采用化学结合法和物理吸附法，而固定化细胞则常采用包埋法。
5.配制海藻酸钠溶液浓度过高，则难以形成凝胶珠；若浓度过低，则固定的酵母细胞少，影响实验效果。
6.固定化酶和固定化细胞技术既实现了对酶的重复利用，降低了成本，又提高了产品质量。
规律方法整合整合一酶的相关探究实验中的操作提示1.探究温度对酶活性的影响时，可以选用10 ℃作为温度梯度，设置的具体温度为10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃和60 ℃等，也可以根据酶的特点，尝试以5 ℃作为温度梯度。
2.探究pH对酶活性的影响时，只需将温度梯度改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。
反应液中的pH可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠溶液或盐酸进行调节。
3.探究酶的用量是建立在探究最适温度和pH对酶活性影响的基础之上的。
此时，研究的变量是酶的用量，其他因素都应适宜且保持不变。
实验时可以配制不同浓度的酶溶液，也可以只配制一种浓度的酶溶液，然后使用不同的体积即可。
需要注意的是，反应液的pH必须相同，否则将影响实验结果的准确性。
4.在混合反应物和酶之前，一定要让两者分别达到相应的条件。
这样可以避免底物和酶在混合时条件变化而影响实验结果。
5.将酶加入反应物后，应不时地用玻璃棒搅拌，使酶能更充分地催化反应。
6.本课题中的自变量、因变量及注意事项归纳例1果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。
果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞壁和胞间层。
在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。
请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。
2018-2019学年新人教版高中生物选修1全册练习含答案
人教版高中生物选修1全册练习含解析目录专题1传统发酵技术的应用课题1果酒和果醋的制作练习专题1传统发酵技术的应用课题2腐乳的制作练习专题1传统发酵技术的应用课题3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量练习专题1传统发酵技术的应用知识整合练习专题2微生物的培养与应用课题1微生物的实验室培养练习专题2微生物的培养与应用课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数练习专题2微生物的培养与应用课题3分解纤维素的微生物的分离练习专题2微生物的培养与应用知识整合练习专题3植物的组织培养技术课题1菊花的组织培养练习专题3植物的组织培养技术课题2月季的花药培养练习专题3植物的组织培养技术知识整合练习专题4酶的研究与应用课题1果胶酶在果汁生产中的作用练习专题4酶的研究与应用课题2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果练习专题4酶的研究与应用课题3酵母细胞的固定化练习专题4酶的研究与应用专题知识整合练习专题5DNA和蛋白质技术课题1DNA的粗提取与鉴定练习专题5DNA和蛋白质技术课题2多聚酶链式反应扩增DNA片段练习专题5DNA和蛋白质技术课题3血红蛋白的提取和分离练习专题5DNA和蛋白质技术知识整合练习专题6植物有效成分的提取课题1植物芳香油的提取练习专题6植物有效成分的提取课题2胡萝卜素的提取练习专题6植物有效成分的提取知识整合练习专题1传统发酵技术的应用课题1 果酒和果醋的制作1．严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键，直接关系到是否能得到质量高、产量多的理想产物，通常所指的发酵条件不包括( )A．温度控制B．溶氧控制C．pH控制D．酶的控制解析：通常所指的发酵条件包括温度、pH、溶氧、通气与转速等。
酶是自身调节物质，不属于发酵条件。
答案：D2．下列有关果酒自然发酵流程中的叙述正确的是( )A．应将选择好的葡萄进行反复冲洗，防止杂菌污染B．应将选择好的葡萄只冲洗1～2次，防止菌种流失C．应去梗再冲洗，防止冲洗时梗刺破葡萄皮造成污染D．应对榨取的葡萄汁进行灭菌处理，防止杂菌污染解析：在果酒自然发酵中，冲洗这一步操作的主要目的是除去浮尘，不能冲洗得过于干净，也不能去皮，因为自然发酵的菌种来自葡萄皮上的野生型酵母菌。
2017-2018学年高中生物选修一教材用书：专题4酶的研究与应用课题3酵母细胞的固定化含答案
课题3酵母细胞的固定化 固定化酶和固定化细胞技术 [自读教材·夯基础]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。
2．方法(1）包埋法：多适于细胞的固定化；（2） ｝化学结合法物理吸附法多适于酶的固定化。
3．载体包埋法固定化细胞常用的是不溶于水的多孔性载体材料,如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
1．固定化酶常采用化学结合法和物理吸附法，而固定化细胞则常采用包埋法。
2．制备固定化酵母细胞的基本步骤是：酵母细胞的活化―→配制CaCl 2溶液―→配制海藻酸钠溶液―→海藻酸钠与酵母细胞混合―→固定化酵母细胞。
3．配制海藻酸钠溶液浓度过高，则难以形成凝胶珠;若浓度过低，则固定的酵母细胞少，影响实验效果。
4．配制海藻酸钠溶液应小火加热或间断加热。
5．固定化酶和固定化细胞技术既实现了对酶的重复利用，降低了成本，又提高了产品质量.4．优点(1)固定化酶既能与反应物接触,又能与产物分离，可以反复利用.(2）固定化细胞技术制备的成本低，操作容易。
5．实例-—高果糖浆的生产（1）原理：葡萄糖错误!果糖。
(2）生产过程:①将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入.②使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触。
③转化成的果糖，从反应柱的下端流出.（3）反应柱：酶固定在一种颗粒状的载体上，再将其装入反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板.酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由通过。
(4）优点：反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。
1．酶能加快化学反应速率，但溶液中的酶难以回收，不能利用。
要想既降低生产成本,又不影响产品质量，该如何解决这一问题?提示：将酶固定于不溶于水的载体上，使酶既能与反应物接触,又能与反应物分离，还可重复利用。
2．固定化酶和固定化细胞一般采用什么方法？为什么?提示:固定化酶常用化学结合法或物理吸附法。
因酶分子小，易从包埋材料中漏出,故一般不用包埋法进行固定。
人教版教学教案生物：专题四 酶的研究与应用(新课标选修一)
专题四酶的研究与应用【学习导航】酶是生物催化剂，具有高效、专一和所需反应条件温和的优点。
目前，酶已广泛应用于食品、环保和化工等各个行业，取得了良好的经济效益。
本专题是在必修课的基础上，通过实验研究影响酶活性的因素以及酶在日常生活和工业生产上的应用。
通过本专题3各课题的学习，学生应该掌握测定酶活力的简单方法；能够研究酶活性的因素；理解固定化酶和固定化细胞的原理和方法；探讨酶在生产生活中的应用。
课题1 果胶酶在果汁生产中的应用【课题目标】简述果胶酶的作用；检测果胶酶的活性；探究温度和pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量；搜集有关果胶酶应用的资料。
【课题重点与难点】课题重点：温度和pH对果胶酶活性的影响。
课题难点：果胶酶的最适用量。
【知识要点】1.果胶酶的作用；2.酶的活性的定义；3.影响酶活性的因素；4.果胶酶的用量。
【导学诱思】1．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。
在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。
果胶酶能够分解，瓦解植物细胞的及，使榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性的，也使得浑浊的果汁变得澄清。
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、和等。
2．酶的活性是指的能力。
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、单位体积中或来表示。
3．、和等条件会影响酶的活性。
【疑难点拨】1．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？提示：将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。
2．在探究温度或pH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？提示：需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。
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课题3酵母细胞的固定化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。
2．方法(1)包埋法：多适于细胞的固定化； (2) }化学结合法物理吸附法多适于酶的固定化。
3．载体包埋法固定化细胞常用的是不溶于水的多孔性载体材料，如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
4．优点(1)固定化酶既能与反应物接触，又能与产物分离，可以反复利用。
(2)固定化细胞技术制备的成本低，操作容易。
5．实例——高果糖浆的生产(1)原理：葡萄糖―――――→葡萄糖异构酶果糖。
(2)生产过程：①将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入。
②使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触。
③转化成的果糖，从反应柱的下端流出。
1．固定化酶常采用化学结合法和物理吸附法，而固定化细胞则常采用包埋法。
2．制备固定化酵母细胞的基本步骤是：酵母细胞的活化―→配制CaCl 2溶液―→配制海藻酸钠溶液―→海藻酸钠与酵母细胞混合―→固定化酵母细胞。
3．配制海藻酸钠溶液浓度过高，则难以形成凝胶珠；若浓度过低，则固定的酵母细胞少，影响实验效果。
4．配制海藻酸钠溶液应小火加热或间断加热。
5．固定化酶和固定化细胞技术既实现了对酶的重复利用，降低了成本，又提高了产品质量。
(3)反应柱：酶固定在一种颗粒状的载体上，再将其装入反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。
酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由通过。
(4)优点：反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。
1．酶能加快化学反应速率，但溶液中的酶难以回收，不能利用。
要想既降低生产成本，又不影响产品质量，该如何解决这一问题？提示：将酶固定于不溶于水的载体上，使酶既能与反应物接触，又能与反应物分离，还可重复利用。
2．固定化酶和固定化细胞一般采用什么方法？为什么？提示：固定化酶常用化学结合法或物理吸附法。
因酶分子小，易从包埋材料中漏出，故一般不用包埋法进行固定。
固定化细胞常用包埋法，因个大的细胞难以被吸附或结合。
3．从操作角度来考虑，你认为固定化酶技术与固定化细胞技术哪一种方法更容易？哪一种方法对酶活性的影响更小？提示：固定化细胞技术。
固定化细胞技术。
4．固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应该选择哪种方法？提示：一系列酶；固定化细胞技术。
5．如果反应物是大分子物质，又应该采用哪种方法？为什么？提示：固定化酶技术。
因为大分子物质不容易进入细胞内，如果采用固定化细胞技术会使反应效率下降。
[跟随名师·解疑难]直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较项目直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种类一种或几种一种一系列酶常用载体无高岭土、皂土、硅胶、凝胶明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺制作方法无化学结合固定化、物理吸附固定化包埋法固定化是否需要营养物质否否是催化反应单一或多种单一一系列反应底物各种物质(大分子、小分子) 各种物质(大分子、小分子)小分子物质优点催化效率高，低耗能、低污染等被固定的酶可重复使用成本低，操作更容易缺点①对环境条件非常敏感，易失活；②难回收，成本高，影响产品质量不利于催化一系列的酶促反应反应物不易与酶接近，尤其是大分子物质，反应效率下降[特别提醒](1)固定化细胞使用的都是活细胞，在反应时需要适宜的生存条件。
(2)由于被固定的细胞保证了完整性，酶的环境改变较小，所以对酶活性影响不大。
酵母细胞固定化的实验操作[自读教材·夯基础]1．制备固定化酵母细胞2．用固定化酵母细胞发酵(1)操作步骤：将用蒸馏水冲洗过的固定好的酵母细胞(凝胶珠)――→加入到用于发酵的葡萄糖溶液中。
(2)现象⎩⎪⎨⎪⎧有气泡产生有酒精味散发1．在配制海藻酸钠溶液时，用小火加热并不断搅拌的目的是什么？提示：防止海藻酸钠焦糊。
2．为什么海藻酸钠溶液要冷却后才能加入酵母细胞？提示：防止温度过高杀死酵母菌。
3．将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30 min的作用是什么？提示：使胶体聚沉，以便形成稳定的结构。
[跟随名师·解疑难]1．制备固定化酵母细胞的注意事项(1)在缺水状态下，微生物处于休眠状态。
活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。
酵母细胞需要的活化时间较短，一般为0.5～1 h，但实验时需要提前做好准备。
(2)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，以避免酵母细胞的活化液溢出。
(3)加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，关系到实验的成败，一定要按照教材的提示进行操作。
加热时要用小火，或者间断加热，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。
(4)海藻酸钠的浓度关系到固定化细胞的质量。
如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。
(5)溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温，否则会因温度过高而导致酵母菌死亡。
(6)可利用海藻酸钠制成不含酵母菌的凝胶珠，用作对照。
(7)刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡30 min左右，以便形成稳定的结构。
检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法：一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠制作成功。
二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。
2．实验结果分析与评价(1)如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再做尝试。
(2)利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多气泡，同时会闻到酒味，而不含酵母菌的凝胶珠所做的对照实验则无此现象。
固定化酶和固定化细胞[例1]A．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显B．在固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧C．利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件D．利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物[解析]固定化酶不像普通酶那样对环境要求那么高，耐受性也比较好，和溶解氧没什么关系；利用固定化酶降解水体中有机磷农药，不需要提供营养条件；利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类不仅是反应底物，同时也作为碳源来提供能量和营养。
[答案] A归纳拓展(1)固定化酶是指限制或固定于特定空间位置的酶，具体来说，是指经物理或化学方法处理，使酶变成不易随水流失即运动受到限制，而又能发挥催化作用的酶制剂，不会比一般酶制剂的生物活性更强。
(2)固定化细胞仍能进行正常的生长、繁殖和代谢，可以像游离的细胞一样用于发酵生产。
制备固定化酵母细胞[例2]酵母细胞活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞(1)在________状态下，微生物处于休眠状态。
活化就是让处于休眠状态的微生物恢复________状态。
活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时________________。
(2)影响实验成败的关键步骤是________________________________________。
(3)如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目________。
(4)观察形成的凝胶珠的颜色和形状：如果颜色过浅，说明______________；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明________________________________________。
(5)制备固定化酶不宜用包埋法，为什么？_________________________________________________________________________________________________________。
[解析](1)酵母菌在干燥时，处于休眠状态，需加水活化，否则制成的固定化酵母菌在发酵时酶活性较低且酵母菌增殖缓慢。
(2)该实验的关键是海藻酸钠溶液的配制。
(3)如果海藻酸钠的浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母菌细胞的数目减少，影响实验效果。
(4)如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母菌数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再做尝试。
(5)由于酵母菌细胞个体较大，不易从包埋材料中漏出，故细胞的固定化一般采用包埋法。
[答案](1)缺水正常的生活体积增大(2)配制海藻酸钠溶液(3)减少(4)固定的酵母细胞数目较少海藻酸钠浓度偏高，制作失败(5)因为酶分子很小，容易从包埋材料中漏出易错提醒(1)选用的干酵母要具有较强的活性，而且物种要单一。
(2)溶解CaCl2时勿用自来水，以免杂质离子影响实验结果。
(3)固定化酵母细胞时，应将海藻酸钠与酵母细胞的混合液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注射，以免影响凝胶珠的形成。
[随堂基础巩固]1．下列关于固定化酶技术的说法，正确的是()A．固定化酶技术就是固定反应物，使酶依附着载体围绕反应物旋转的技术B．固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应C．固定化酶中的酶无法重复利用D．固定化酶是将酶固定在一定空间的技术解析：选D固定化酶是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术，其优点是酶被固定在一定装置内可重复利用，不足是无法催化一系列酶促反应。
2．分析下图，与用海藻酸钠作载体制备固定化酵母细胞相似的是()解析：选D A是吸附法，B是化学结合法，C、D是包埋法，C一般是将酶包埋在细微网格里，D是将酶包埋在凝胶中。
制备固定化酵母细胞采用包埋法，即将酵母菌包埋在海藻酸钠制成的凝胶中，与D相似。
3．下列说法错误的是()A．固定化酶和固定化细胞的技术方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法B．固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法C．由于细胞个大，而酶分子很小，因此细胞多采用物理吸附法固定D．反应物是大分子物质时应采用固定化酶解析：选C由于细胞个大，酶分子很小，个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
因此，细胞多采用包埋法固定，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定。
4．下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是()A．可用包埋法制备固定化酵母细胞B．反应产物对固定化酶的活性没有影响C．葡萄糖异构酶在固定前后专一性不同D．固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应解析：选A细胞难以被吸附或结合，固定化细胞多采用包埋法；反应产物积累能影响酶的结构，从而使酶的活性下降；葡萄糖异构酶在固定前后专一性不变；固定化细胞固定的是一系列的酶，可以催化一系列的反应，但不能催化各种反应底物的一系列反应。