2019年精选生物《生物技术实践》[第三章 酶的应用技术实践第二节 制备和应用固定化酶]苏教版巩固辅导[含答
2024-2025学年高中生物第三章酶的应用技术实践第二节制备和应用固定化酶教案苏教版选修1
3. 情感态度的转变:
- 学生对生物科学产生了更浓厚的兴趣,愿意主动探索生物技术领域的新知识。
- 学生认识到生物技术在现实生活中的应用价值,增强了学习生物科学的信心和动力。
- 学生在团队合作中,学会了尊重他人、分享经验,提高了人际交往能力。
反馈作业情况:及时批改作业,给予学生反馈和指导。
- 学生活动:
完成作业:认真完成案例分析作业,巩固课堂所学。
拓展学习:利用拓展资源,深化对固定化酶应用的理解。
反思总结:对自己的学习过程进行反思,提出改进建议。
- 教学方法/手段/资源:
自主学习法:鼓励学生自主完成作业和拓展学习。
反思总结法:指导学生进行自我反思和总结。
- 对于实验操作中的材料选择、条件控制等细节,学生可能缺乏实际经验,需要教师在教学中予以引导和补充。
2. 能力层面:
- 学生具备基本的实验操作能力,但在固定化酶的制备过程中,可能面临技术难点,如操作精准度、实验条件的控制等。
- 学生具备一定的观察、分析和解决问题的能力,但在面对实际问题时,可能缺乏独立思考和灵活运用的能力。
- 学生能够准确描述固定化酶的概念、特点及分类。
- 学生能够阐述固定化酶的制备方法,如吸附法、交联法、包埋法等,并了解各种方法的优缺点。
- 学生掌握了固定化酶活性测定的原理及操作方法,能够独立完成实验。
2. 技能的提升:
- 学生在实验操作中,能够熟练使用相关仪器设备,掌握实验操作技巧。
- 学生能够运用所学知识,设计并实施固定化酶实验方案,分析实验结果。
针对上述学情分析,教师在教学过程中应采取以下策略:
1. 强化基础知识,通过案例分析、实际操作等方式,帮助学生深入理解固定化酶的原理和操作方法。
高中生物第3章酶的制备及应用第2节酶在食品加工中的应用名师精编课件中图版选修
【答案】 (1)温度 最适温度 (2)提高果胶酶的稀释倍数 (3)5 逐渐降低 (4)已设计(相互对照),pH (5)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,因此苹果汁 的体积大小反映了果胶酶催化分解果胶的能力。在不同的 pH 下,果胶酶的活性越 高,苹果汁的体积就越大
实验中的变量 (1)自变量:也叫实验变量;是实验中所控制的因素和条件。 (2)因变量:也叫反应变量;是由于自变量引起的变化和结果。 (3)无关变量:实验中不设为自变量的变量,也可引起因变量的改变,因此要 控制好无关变量。
环
环
节
节
一
三
第二节 酶在食品加工中的应用
环 节 二
一、果胶酶及作用
1.未成熟果实较硬的原因 未成熟果实含 果胶质 较多, 果肉 结合紧密。
2.果胶酶的分布和获取 (1)果胶酶广泛存在于 植物果实 和 微生物 中。 (2)工业上采用 曲霉、青霉 等微生物发酵来生产果胶酶。
3.果胶酶的作用 果胶酶可以把果胶分解成 小分子有机酸 ,使不溶性的果胶溶解。
【审题导析】 (1)要明确果胶酶的作用和特性。 (2)正确分析实验。
【精讲精析】 室温下,2 mL 该试剂能使果汁变澄清,说明该试剂中有果胶 酶;在正常情况下 2 mL 该试剂未能使滤纸条分解,说明该试剂中没有纤维素酶。 果胶酶能催化果胶水解,而不能催化纤维素水解,说明酶具有专一性。煮沸冷却 后的试剂不能使果汁变澄清,因为高温使酶失去活性。果汁生产中,要解决的两 个主要问题,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。在生产上人们常使用果胶酶和纤维素酶来解决上述问题。
(2)结果见下表:
试管编号 1 2 3 4 5 6
pH
345678
高中生物第三章酶的应用技术实践第二节固定化酶的制备和应用学案苏教版选修1
⾼中⽣物第三章酶的应⽤技术实践第⼆节固定化酶的制备和应⽤学案苏教版选修1第⼆节固定化酶的制备和应⽤学习导航明⽬标、知重点难点固定化酶和固定化细胞的应⽤。
(重点)固定化酶与固定化细胞的制备⽅法。
(难点)[学⽣⽤书P43]⼀、阅读教材P63分析固定化酶1.概念:是指⽤物理学或化学的⽅法将酶与固相载体结合在⼀起形成的仍具有酶活性的酶复合物。
2.优点:在催化反应中,它以固相状态作⽤于底物,反应完成后容易与⽔溶性反应物和产物分离,可被反复使⽤,且保持了酶的催化性能,可实现酶促反应的连续化和⾃动化。
3.制备固定化酶的常⽤⽅法⽬前,制备固定化酶的⽅法主要有物理吸附法、化学结合法、包埋法等。
⼆、阅读教材P64~65分析固定化细胞技术的应⽤1.应⽤:固定化细胞可以取代游离的细胞进⾏发酵,⽣产各种物质。
2.优点(1)固定化细胞技术⽆须进⾏酶的分离和纯化,减少了酶的活⼒损失,同时⼤⼤降低了⽣产成本。
(2)固定化细胞不仅可以作为单⼀的酶发挥作⽤,⽽且可以利⽤细胞中所含的复合酶系完成⼀系列的催化反应。
(3)对于活细胞来说,保持了酶的原始状态,酶的稳定性更⾼。
(4)细胞⽣长停滞时间短,反应快等。
3.缺点(1)固定化细胞只能⽤于⽣产细胞外酶和其他能够分泌到细胞外的产物。
(2)由于载体的影响,营养物质和产物的扩散受到⼀定限制。
(3)在好氧性发酵中,溶解氧的传递和输送成为关键的限制因素。
4.酵母菌细胞的固定化技术的主要流程准备各种实验药品和器材↓制备麦芽汁↓活化酵母菌细胞↓配制物质的量浓度为0.05 mol/L的氯化钙溶液↓制备固定化细胞↓浸泡凝胶珠,⽤蒸馏⽔洗涤↓发酵麦芽汁判⼀判(1)酶在催化时会发⽣变化,不可反复利⽤。
(×)(2)某种固定化酶的优势在于能催化⼀系列⽣化反应。
(×)(3)固定化细胞所固定的酶都在细胞外起作⽤。
(×)(4)制备固定化细胞的⽅法主要有包埋法、化学结合法和物理吸附法。
(×)连⼀连固定化酶技术[学⽣⽤书P44]由于酶的分离与提纯有许多技术性难题,造成酶制剂来源有限、成本⾼、不利于⼤规模使⽤。
高二苏教版生物选修一课件:3.1 酶的制备和应用
③单位 a.用“ IU”表示,1 IU为在实验规定的条件下(如温度为25 ℃、最适pH、 最适底物浓度时),每分钟能将1 μmol底物转化为产物的酶量或每生成 1 μmol 产物所需的酶量。 b.用 kat 表示,1 kat为在最适反应条件下,每秒钟催化1 mol底物转化为 产物所需要的酶量。
拓展应用
1.下列关于果胶酶的说法,正确的是
A.果胶酶可以分解细胞壁的主要成分——纤维素
B.果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物
C.果胶酶不特指某种酶,而是分解果胶的一类酶的总称
D.果胶酶的化学本质是RNA
解析
植物细胞壁的主要成分有纤维素和果胶,它们分别被纤维素酶和
果胶酶水解,A错误;
半乳糖醛酸是构成果胶的基本单位,B错误;
用量)越大,酶促反应速率越大,但并不能说明酶的活性越大,因为反
应物浓度(或酶的用量)并不影响酶的活性。
解析 答案
二、果胶酶的制备和作用
基础梳理
1.果胶酶的制备
(1)将50 g新鲜的水果或蔬菜洗净,在 预冷 的研钵内用剪刀迅速剪碎后
研磨,同时加入质量分数为 10%的NaCl溶液 50 mL,制成匀浆液。
(3)果胶酶的作用
①果胶酶能够分解果胶,促进植物组织的分解,降低细胞内容物的 黏度 。
②果胶酶广泛应用于饲料、食品、纺织、造纸等行业中。a.在饲料中添加
果胶酶,可改善饲料 品质 ,提高可利用的能源物质含量,同时促进动物
体内 各种酶的分泌 。
b.在果蔬汁加工中,果胶酶能提高果蔬汁的 出汁率 ,增加饮料 产量 。果胶
②果胶酶的化学本质是蛋白质。
答案
(3)分析下图,回答果胶酶的作用原理。
高二生物苏教版选修1课件:3-1酶的制备和应用PPT课件
每种酶都有一定的最适 pH 范围。例如,果胶酶最适 pH 范围为 3~4。过 酸、过碱都会使酶发生不可逆失活。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点四
3.酶的激活剂: 有时加入酶的激活剂可以提高酶活力。例如,NaCl 可以提高果胶酶的 活力。 4.酶的抑制剂: 加入酶的抑制剂后可以降低酶活力,甚至使酶失去活力。例如,Fe3+、 Cu2+、Zn2+等重金属离子对果胶酶有抑制作用。
一
二
三
四
五
三、酶制剂
酶制剂的种类很多,用途非常广泛。例如,α 淀粉酶可以迅速水解淀粉 分子链中的 α 1,4 葡萄糖苷键,可用于面包、馒头等食品加工;蛋白酶能把 蛋白质水解成蛋白胨、多肽和氨基酸等,降低蛋白质的分子量,从而提高其 溶解性、乳化性和起泡性,以改善食品的营养价值;纤维素酶适用于水果和 蔬菜的果桨或果渣的处理,与果胶酶和半纤维素酶具有协同作用,能够破坏 植物细胞壁,促进细胞内有效物质的释放,适用于植物提取物的生产;脂肪酶 是能将脂肪水解为脂肪酸、甘油二脂、甘油单酯和甘油的水解酶类,可应 用于面粉加工、酒类酿造、食品增香、饲料添加剂以及洗涤剂等领域。
一
二
三
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五
一、酶的性质和酶活力
1.酶的性质 酶是两性电解质,能在电场中移动;酶的水溶液具有亲水胶体的性质,不 能通过半透膜;酶分子易受一些物理因素(如高温、紫外线等)和化学因素 (如酸、碱、有机溶剂等)的作用而变性,从而丧失活力。 2.酶活力 酶活力也称为酶活性,是指酶在催化一定的化学反应时表现出来的能 力,通常用酶促反应的速率,即酶促反应过程中单位时间内底物的减少量或 产物的生成量来表示,其国际单位为 IU。 温故知新酶的本质和特性是什么? 提示:酶大多数是蛋白质,少数是 RNA;酶具有高效性、特异性、酶的 催化需要适宜的温度和 pH。
苏教版高中生物选修一3.1《酶的制备和应用》教学课件41张PPT
变性 ,从而丧失 活力 。
2.酶活力 (1)酶活力也称为 酶活性 ,是指酶在 催化 一定的化学 反应时表现出来的能力, 通常用 酶促反应的速率 来表示。
(2)酶促反应速率是指酶促反应过程中, 单位时间内 底 物的 减少量 或产物的 生成量 。 3.度量酶活力的国际单为
IU 。
1.酶的数量会因参与化学反应而变化吗? 【提示】 酶作为催化剂,其数量和性质在
1.探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对污渍洗涤效果
(1)实验准备 ①带有污染物的实验用布的制取:称取一定量的污染物制 成溶液,取等量污染物滴加在相同大小、质地的新布上。
②称取等量的洗衣粉:用天平准确称取等量普通洗衣粉
和加酶洗衣粉。 (2)实验步骤 ①取大烧杯两个,用量筒量取等量水放入其中。 ②分别向两烧杯中加入称量好的两种洗衣粉,然后同时
(2)实验操作流程:温度或pH对果胶酶活力的影响
(3)结果分析: ①根据实验数据绘制出温度和 pH对果胶酶活力(用酶反
应速度表示)影响的曲线图(如图a、b);不同果胶酶用量
对出汁率影响的曲线图 ( 在浓度和体积相同的条件下, 如图c);并最终得到果胶酶最适温度、pH以及果胶酶的 最适用量。
②由于初次实验的梯度变量选择目的性不强,选择的范 围有可能出现过高或过低的情况,这可以从画出的曲线中反 映出来,如图所示,实验中可以根据出现的曲线进一步选择 合适的梯度变量。
探究果胶酶活力因素的实验设计
①如何探究温度和pH对果胶酶活力的影响? ②如何探究果胶酶的用量? 1.探究温度和pH对果胶酶活力的影响 (1)实验原理:
①当酶处于最适温度或最适pH时,酶的活力最高。
②若温度过高、过酸或过碱,则导致酶变性失活。
③在一定范围内,果肉的出汁率和果汁的澄清度与果胶
精选2019-2020年高中生物选修2《生物科学与社会》第3章 生物科学与工业第2节 酶在工业生产中的应用人教版习
精选2019-2020年高中生物选修2《生物科学与社会》第3章生物科学与工业第2节酶在工业生产中的应用人教版习题精选第一篇第1题【单选题】下列不能影响酶活性的是( )A、温度B、pHC、酶的抑制剂D、酶的数量【答案】:【解析】:第2题【单选题】在“探究果胶酶的用量”实验中,下列说法中,不正确的是( )A、反应液的pH必须相同B、底物浓度一定时,酶用量越大,滤出的果汁越多C、应控制在适宜温度和pH条件下D、实验时可配制不同浓度的果胶酶溶液【答案】:【解析】:第3题【单选题】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、蛋白酶可以把蛋白质全水解成可溶性氨基酸【答案】:【解析】:第4题【单选题】下列能影响酶的活性,但不会使酶的分子结构遭到破坏的是( )A、低温B、高温C、过酸D、过碱【答案】:【解析】:第5题【单选题】蛋白酶洗衣粉容易洗去奶渍、血渍,可是不易洗去汗渍,这体现了酶的( )A、高效性B、专一性C、需要适宜的条件D、多样性【答案】:【解析】:第6题【单选题】探讨不同温度对加酶洗衣粉影响的实验,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】:【解析】:第7题【单选题】某同学探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响,选择了10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃和70℃的温度梯度,在其他条件都一致的情况下,发现40℃时洗涤效果最好,由此可以得出( )A、40℃为该酶的最适温度B、40℃不是该酶的最适温度C、40℃时该酶的活性最高D、不能确定该酶的最适温度【答案】:【解析】:第8题【单选题】下图中,横轴表示酶的反应条件,纵轴表示酶的反应速度,能正确反映温度、pH,时间和底物浓度与酶反应速度关系的是( )A、甲乙丙丁B、甲甲丙丁C、甲丁乙丙D、甲甲乙丁【答案】:【解析】:第9题【单选题】下列对生物技术及应用的有关叙述中,正确的是A、制作果醋时通氧不足或温度过低,会导致发酵失败B、作为消化酶使用时,蛋白酶制剂不能以口服方式给药C、将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗,目的是洗去CaCl2和杂菌D、植物组织培养时需要对外植体和接种器材进行灭菌处理【答案】:【解析】:第10题【单选题】在探究温度和pH对酶活性的影响实验中,不需要始终保持的思想方法是( )A、设置梯度B、等量原则C、单因子变量原则D、重复性原则【答案】:【解析】:第11题【单选题】在探究温度对酶活性的影响的实验中,下列操作中正确的是( )A、将适量的苹果泥与果胶酶混合,放入不同温度下保温B、将适量的苹果泥放在不同温度下保温,再加入果胶酶C、将果胶酶放在不同温度下保温,再加入适量的苹果泥D、将适量的苹果泥和果胶酶分别在不同温度下保温,然后再将酶加入对应温度下的苹果泥中【答案】:【解析】:第12题【多选题】蛋白酶能分解其他蛋白质类的酶,但洗衣粉中,蛋白酶并没有将其他几种酶分解掉,下列解释不正确的是( )A、蛋白酶处于抑制状态B、其他几类酶不是蛋白质类C、蛋白酶具有识别作用,不分解作为酶作用的蛋白质D、缺少水环境或各种酶在添加前已作了保护性修饰【答案】:【解析】:第13题【综合题】某生物学兴趣小组进行了“加酶洗衣粉最适温度的测量”实验,下表是他们记录的不同温度除去不同污渍所需时间对照表,请依据表中数据作答。
2019_2020学年高二苏教版生物选修一课件:3.1 酶的制备和应用
第三章 酶的应用技术实践第7课时 酶的制备和应用学习导航1.理解酶及酶活力的概念,简述酶活力测定的一般原理和方法。
2.尝试利用苹果匀浆,探究制作果汁的最佳条件的实验,测定果胶酶的活性并观察果胶酶对果汁形成的作用。
3.了解洗涤剂中的酶制剂,探讨洗衣粉中的酶制剂在洗涤中的作用。
4.学习对照性实验及探究实验的设计思想。
重难点击1.探究制作果汁的最佳条件的实验,测定果胶酶的活性,观察果胶酶对果汁形成的作用。
2.探究洗衣粉中酶制剂在洗涤中的作用。
内容索引一、酶的性质、酶活力以及果胶、果胶酶二、果胶酶的制备和作用三、酶制剂及洗涤原理和实例当堂检测一、酶的性质、酶活力以及果胶、果胶酶1.酶的性质和酶活力(1)酶的性质①酶是电解质,能在 。
②酶的水溶液具有 的性质,不能通过半透膜。
③酶分子易受一些 的作用而变性,从而丧失活力。
(2)酶活力①概念:也称,是指酶在 一定的化学反应时表现出来的能力。
②表示方法:通常用酶促反应的速率,即酶促反应过程中单位时间内____或 来表示。
基础梳理两性电场中移动亲水胶体物理因素和化学因素酶活性催化底物的减少量产物的生成量③单位a.用“”表示,1 IU 为在实验规定的条件下(如温度为25 ℃、最适pH 、最适底物浓度时),每分钟能将1 μmol 底物转化为产物的酶量或每生成 产物所需的酶量。
b.用 表示,1 kat 为在最适反应条件下,每秒钟催化 底物转化为产物所需要的酶量。
IU 1 μmol kat 1 mol④影响因素:温度、pH 、激活剂等多种因素。
a.温度:在较低温度时,随着温度的升高,酶的活性也逐渐 ,达到 温度时,酶的催化能力最高,高于最适温度后,随着温度的升高,酶的催化能力迅速 ,最后完全失去催化能力。
b.pH :酶的催化能力的发挥有一个最适pH ,在低于最适pH 时,随着pH的升高,酶的催化能力也相应,高于最适pH 时,随着pH 的升高,酶的活性逐渐 ,pH 过高或过低会使蛋白质 ,酶也就完全丧失了活性。
高中生物 第3章 酶的制备及活力测 3.2 酶的制备及应用(1)素材 中图版选修1
第3章酶的制备酶的制备主要有两种方法,即直接提取法和微生物发酵生产法。
早期酶制剂是以动植物作为原料,从中直接提取的。
由于动植物生长周期长,又受地理、气候和季节等因素的影响,因此原料的来源受到限制,不适于大规模的工业生产。
目前,人们正越来越多地转向以微生物作为酶制备的主要来源。
—、酶的微生物发酵生产法1、微生物发酵生产法的优点酶的品种齐全微生物种类繁多,目前已鉴定的微生物约有20万种,几乎自然界中存在的所有的酶,我们都可以在微生物中找到。
酶的产量高微生物生长繁殖快,生活周期短,因而酶的产量高。
许多细菌在合适条件下20 min左右就可繁殖一代,为大量制备酶制剂提供了极大的便利。
生产成本低培养微生物的原料,大部分比较廉价,与从动、植物体内制备酶相比要经济得多。
便于提高酶制品获得率由于微生物具有较强的适应性和应变能力,可以通过适应、诱变等方法培育出高产量的菌种。
另外,结合基因工程、细胞融合等现代化的生物技术手段,可以完全按照人类的需要使微生物产生出目的酶。
正是由于微生物发酵生产具有这些独特的优点,因此目前工业上得到的酶,绝大多数来自于微生物,如淀粉酶类的α一淀粉酶、β一淀粉酶、葡萄糖淀粉酶以及异淀粉酶等都是从微生物中生产的。
2、微生物发酵生产法中尚待解决的问题尽管微生物发酵法生产酶制剂存在上述优点,但仍存在一些问题需要解决。
消除毒性微生物发酵法生产的酶制品中会带人一些细菌自身的生理活性物质,这些生理活性物质往往对人体有害,因此进行毒性实验是必需的。
优良产酶菌种的筛选、培育目前,大多数工业微生物制酶生产采用的菌种较少,仅局限于11种真菌、8种细菌和4种酵母菌。
只有不断寻找更多的适用的产酶菌种,才可能使越来越多的酶采用微生物发酵法进行工业化生产。
3、微生物发酵生产法的条件控制微生物酶的发酵生产是在人为控制的条件下有目的迸行的,因此条件控制是决定酶制剂质量好坏的关键因素。
条件控制包括以下几个方面。
优良菌种的筛选酶产量高低的关键在于得到产酶性能优良的菌种,这也是发酵生产法的首要环节。
酶的制备及应用
1.与同学一起分析讨论实验结果,得出相关结论 2.完成关于酶使用条件的研究报告。
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33
第三章 酶的制备及应用
第一节 酶的制备及活力测定
图 3-1-1 多酶片
节假日期间,有人因为暴食暴 饮导致胃胀胃痛,影响正常生活。如 果服用多酶片,可缓解、消除病症。 多酶片含有多种消化酶,能帮助消 化。这些消化酶,都是从生物体中提 取和制备的(图 3-1-1)。
即放入 40 ℃水浴中保温 5 min(图 3-1-6)。
4.钝化处理
取出试管,向各试管同时加入4 mL物质的量浓度为0.4 mol/L的
NaOH 溶液,以钝化酶的活性,使反应终止。
5.测定吸光值
取 1~4 号试管中的溶液各 2 mL,分别放入 25 mL 具塞刻度试管
中,再加入2 mL3,5- 二硝基水杨酸试剂,
测液清洗 2~3 次,外表面用擦镜纸擦拭干净。
表 3-1-1 不同酶液的吸光值
比色管
测定管
对照管
1号
2号
平均值
3号
4号
平均值
吸光值
6.绘制标准曲线 取 7 支 25 mL 刻度试管并编号,分别加入质量浓度为 1 mg/mL 的麦芽糖标准液 0 .0 mL、0.2 mL、0.6 mL、1.0 mL、1.4 mL、1.8 mL、 2.0 mL。用吸管向各试管中加入蒸馏水,使溶液量达到 2 mL。 向各试管中加入 3,5- 二硝基水杨酸试剂 2 mL,置于沸水浴中恒 温 5 min,取出冷却,用蒸馏水稀释至 25 mL。 将上述溶液分别移入比色杯,用分光光度计在波长 520 nm 处进 行比色,记录吸光值,以吸光值为纵坐标、麦芽糖含量为横坐标,绘 制标准曲线(其中 0 .0 mL 管为空白对照)。 结果分析 1.从标准曲线中查出麦芽糖含量。 2.计算淀粉酶的活力。
2019_2020学年高中生物第三章酶的应用技术实践第一节酶的制备和应用课件苏教版选修1
(3)单位:IU。1 IU 为在实验规定的条件下(如温度为 25 ℃, 最适 pH、最适底物浓度时),每分钟能将 ___1_μ_m__o_l___底物 转化为产物所需要的酶量或每生成 ___1_μ_m__o_l ___产物所需 的酶量。
二、阅读教材 P56 最后两段分析果胶与果胶酶 1.果胶 (1)分布:存在于所有高等植物___细__胞__壁____和细胞间隙中的 一种结构多糖。 (2)作用:与植物组织中的___纤__维__素____、半纤维素、木质素 以及蛋白质、无机盐离子等相互交联,使细胞组织结构坚 固。
第三章 酶的应用技术实践
第一节 酶的制备和应用
第三章 酶的应用技术实践
学习导航
明目标、知重点难点
理解酶及酶活力的概念,简述酶活力测定的一般原理
和方法。
尝试利用苹果匀浆,探究制成果汁的最佳条件的实
验,测定果胶酶的活性并观察果胶酶对果汁形成的作用。
(重点)
了解洗涤剂中的酶制剂,探讨洗衣粉中的酶制剂在洗
实验现象 实验结论
澄清度__高_____
澄清度低
果胶酶能___水__解__果__胶__,提高果汁的 __澄__清__度_____
探究 3 探究果胶酶的用量 (1)实验原理 酶活力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。酶反应速度可用单位时间内、单 位体积中__底__物__的__减__少__量____或___产__物__的__增__加__量___来表示。 (2)实验思路 在温度、pH、反应时间、底物用量等条件相同的前提下, 设置梯度酶用量,观察实验结果,选出最适酶用量。
解析:①设计实验时,如果只改变温度,其他条件不变, 则温度为自变量,同理 pH 亦可作为自变量。 ②衡量实验结果的指标有两种,一是果汁的量,二是果汁 的澄清度。 ③酶的活性受温度、pH 等条件影响,却与底物的量、酶的 浓度和水的加入量没有关系,所以每一种酶的最适温度和 最适酸碱度是一定的。
高中生物苏教版高二选修1课件:第三章_第二节_固定化酶的制备和应用
1.直接使用酶、固定化酶、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 一种或几种
种类
一种
一系列酶
常用 载体
纤维素、琼脂糖、硝 明胶、琼脂、海藻酸
酸纤维素、聚丙烯酰 钠凝胶、角叉菜胶
胺凝胶
一分耕耘一分收获
项目 直接使用酶
固定化酶
固定化细胞
制作方法
物理吸附法、化学 包埋法、物理 结合法、包埋法 吸附法
一分耕耘一分收获
固定化酶和固定化细胞的原理、作用
[例 1] (江苏高考)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同
D.固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应
一分耕耘一分收获
[思路点拨]
一分耕耘一分收获
(3)某同学用图丙所示的装置来进行葡萄糖发酵。a 代表________,
b 代表________。从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原
因是__________________________________________________。
为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复利用,实验过程
质,反应效率下降
一分耕耘一分收获
酵母菌细胞的固定化技术
一分耕耘一分收获
一分耕耘一分收获
1.酵母细胞固定前要活化,原因是什么? 提示:在缺水状态,微生物处于休眠状态。活化就是让处于 休眠状态的酵母细胞恢复正常的生活状态。 2.为什么麦芽汁可以被质量分数为 10%的葡萄糖溶液替代? 提示:酵母菌也可以利用葡萄糖作为营养物质。 3.为什么说海藻酸钠适用于多种细胞的固定化? 提示:用海藻酸钠凝胶包埋法制备固定化细胞,除对细胞无 毒性外,还具有操作简便、条件温和等特性。通过改变海藻酸钠 的浓度可以改变凝胶的孔径,适合于多种细胞的固定化。
高中生物第三章_酶的制备及应用课件苏教版选修1
第一节 酶的制备及活力测定
一、酶的存在及提取
1.酶的存在:
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
胞内酶
胞外酶 2.提取酶的方法 3.酶的活力
直接提取法 细胞破碎法
定义
测定方法
分光光度法 滴定法
机械法 化学法 酶解法 冻融法
二、酶活力的测定方法和原理
1、提取酶液 2、滴加酶液 3、恒温处理 4、钝化处理 5、测定吸光值 6、绘制标准曲线
四、探究温度、PH对果胶酶活性的影响
温度
PH
第三节 加酶洗衣粉的洗涤条件
一、洗衣粉成分
普通洗衣粉 表面活性剂,水软化物质,芳香物质,增白物质等成
分,有的洗衣粉中还含有香精和色素,以及填充剂 等 加酶洗衣粉 除含有普通洗衣粉的成分外,还含有多种酶制剂:蛋 白酶,脂肪酶,淀粉酶,纤维素酶等
1、操作更简捷,使用寿命更长 2、不需要提取酶,减少酶活力的损失 3、能催化一系列化学反应
三、实践案例
木瓜蛋白酶的固定化 1、酶的固定化 2、检验酶的活性 3、酶的再利用 4、结果记录
酵母细胞的固定化
第四章 植物有效成分的提取 第一节 植物色素的提取
一、植物色素的种类
水溶性色素 一般易溶于水或酒精,不溶于乙醚、氯仿等 有机溶剂,如甜菜红色素、花青素等。
子天
是开
梅放
花;
,有
选的
择孩
在子
冬是
天荷
开花
放,
选
择
在
夏
我们,还在路上……
三、胡萝卜素的提取
材料处理 萃取 过滤 浓缩干燥 鉴定
四、探究活动
从成熟辣椒中提取辣椒红色素 从番茄果实中提取番茄红色素 从甜菜块根中提取甜菜红色素
2019_学年高中生物第3章酶的制备及应用第1节酶的制备及活力测定课件中图版选修
5.测定吸光值:测定吸光值时要把反应液与 2mL3,5—二硝基水杨酸
试剂
混匀,并沸水浴5 min,才能产生 麦芽糖 产物。然后分别移入四支 比色杯 ,用分 光光度计在波长 520 nm处进行比色。
6.绘制标准曲线。
预习完成后,请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中 问题1 问题2 问题3 问题4
探究影响酶活力的因素
(2016· 全国甲卷)为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验 组:A 组(20 ℃)、B 组(40 ℃)和 C 组(60 ℃),测定各组在不同反应时间内的产物浓 度(其他条件相同),结果如图。回答下列问题:
(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是________组。 (2)在时间 t1 之前,如果 A 组温度提高 10 ℃,那么 A 组酶催化反应的速度会 ________。 (3)如果在时间 t2 时,向 C 组反应体系中增加 2 倍量的底物,其他条件保持不 变,那么在 t3 时,C 组产物总量________,原因是_________________________。 (4)生物体内酶的化学本质是____________,其特性有____________(答出两点 即可)。
(5)如图(虚线所示)
制备酶时应注意选材,具体有: (1)所要制备的酶是什么酶 (2)它所存在的组织或细胞 (3)含量较多的时期
2.(2012· 广东高考)食品种类多,酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品 生产中应用范围较广的蛋白酶,查阅相关文献,得知: (1)pH 对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图可知,________更适宜作为食品 添加剂,理由是___________________________________。 蛋白酶的活力可用____________________________的量来表示。
2019-2020学年高中生物3.1酶的制备和应用课件苏教版选修1
第一节 酶的制备和应用
一二三四五
一二三四五
一二三四五
一二三四五
Hale Waihona Puke 一二三四五一二三四五
探究点一 探究点二 探究点三 探究点四
探究点一 探究点二 探究点三 探究点四
探究点一 探究点二 探究点三 探究点四
探究点一 探究点二 探究点三 探究点四
探究点一 探究点二 探究点三 探究点四
探究点一 探究点二 探究点三 探究点四
探究点一 探究点二 探究点三 探究点四
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探究点一 探究点二 探究点三 探究点四
探究点一 探究点二 探究点三 探究点四
高中生物 第三章 酶的应用技术实践 第二节 制备和应用固定化酶素材 苏教版选修1
第二节固定化酶的制备和应用1.掌握制备固定化酶的常用方法。
(重点)2.掌握酵母菌细胞的固定化技术。
(重难点)1.固定化酶固定化酶是指用物理学或化学的方法将酶与固相载体结合在一起形成的仍具有酶活性的酶复合物。
2.制备固定化酶的方法(1)物理吸附法的显著特点是工艺简便且条件温和,在生产实践中应用广泛。
(2)化学结合法是利用多功能试剂进行酶与载体之间的交联,在酶和多功能试剂之间形成共价键,从而得到三维的交联网架结构。
(3)包埋法是将酶包埋在能固化的载体中。
3.固定化酶的优点:在催化反应中,它以固相状态作用于底物,反应完成后容易与水溶性反应物和产物分离,可被反复使用。
[合作探讨]探讨1:对固定化酶的作用影响最小的固定方法是哪一种?提示:物理吸附法。
探讨2:为什么固定化酶不适合采用包埋法?提示:由于酶分子较小,容易在包埋材料中漏出,所以不适合采用包埋法固定化。
探讨3:如果反应物是大分子物质,应该采用哪种方法?提示:因为大分子物质不容易进入细胞内,应采用固定化酶技术。
[思维升华]1.制备固定化酶的常用方法可用下图所示:2.常用的制备固定化酶的方法1.最广泛的细胞固定化方法凝胶包埋法是应用最广泛的细胞固定化方法,适用于各种微生物、动物和植物细胞的固定化。
所使用的载体主要有琼脂、海藻酸钠凝胶、角叉菜胶、明胶等。
2.优点(1)无须进行酶的分离和纯化,减少了酶的活力损失,降低了生产成本。
(2)不仅可以作为单一的酶发挥作用,且可以利用细胞中所含的复合酶完成一系列的催化反应。
(3)对于活细胞来说,保持了酶的原始状态,酶的稳定性更高。
3.缺点(1)固定化细胞只能用于生产细胞外酶和其他能够分泌到细胞外的产物。
(2)由于载体的影响,使营养物质和产物的扩散受到一定的限制。
(3)在好氧性发酵中,溶解氧的传递和输送成为关键性的限制因素。
[合作探讨]探讨1:固定化细胞为什么只能用于生产胞外酶和其他能分泌到细胞外的产物?提示:因为固定化细胞固定的是活细胞,细胞膜具有选择透过性,细胞内有用的物质(如胞内酶)是不能自由进出细胞的。
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2019年精选生物《生物技术实践》[第三章酶的应用技术实践第二节制备和应用固定化酶]苏教版巩固辅导[含答案解析]第四十五篇
第1题【单选题】
下列关于加酶洗衣粉的说法中,正确的是( )
①加酶洗衣粉的效果总比普通洗衣粉的效果好②加酶洗衣粉效果的好坏受很多因素影响③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④加酶洗衣粉相对普通洗衣粉来讲有利于保护环境.
A、②③④
B、①②③
C、①②
D、①③④
【答案】:
【解析】:
第2题【单选题】
在原材料有限的情况下,能正确表示相同时间内果胶酶的用量对果汁产量影响的曲线是
A、甲
B、乙
C、丙
D、丁
【答案】:
【解析】:
第3题【单选题】
A、温度影响果胶酶的活性
B、若温度从10℃升高到40℃,酶的活性都将逐渐增强
C、40℃与60℃时酶的活性相等
D、该酶的最适温度一定是50℃
【答案】:
【解析】:
第4题【单选题】
目前,酶已经大规模地应用于各个领域,下列属于酶应用中面临的实际问题的是( )
A、酶对高温不敏感,但对强酸、强碱非常敏感
B、加酶洗衣粉因为额外添加了酶制剂,比普通洗衣粉更易污染环境
C、固定化酶可以反复利用,但在固定时可能会造成酶的损伤而影响活性
D、酶的催化功能很强,但需给以适当的营养物质才能较长时间维持其作用
【答案】:
【解析】:
第5题【单选题】
下列关于纤维素酶的说法,错误的是( )
A、纤维素酶是一种复合酶,至少包括三种
B、葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖
C、纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁
D、纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖
【答案】:
【解析】:
第6题【单选题】
下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述,正确的是( )
A、反应产物对固定化酶的活性没有影响
B、实验室常用吸附法制备固定化酵母细胞
C、若发酵底物是大分子,则固定化细胞优于固定化酶
D、固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显【答案】:
【解析】:
第7题【单选题】
市场上有一种加酶洗衣粉,即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶,它的催化活性很强,衣物中的汗渍、血渍以及人体排放的蛋白质等遇到它,皆能被水解而除去.下列衣物中不能用加酶洗衣粉洗涤的是( )
①棉丝品②毛织品③腈纶织品④蚕丝织品⑤涤纶织品⑥尼龙织品.
A、①②③
B、③④⑤
C、④⑤⑥
D、②④
【答案】:
【解析】:
第8题【单选题】
用果胶酶处理苹果泥时,为了提高出汁率,可采取的措施是( )
A、加大苹果泥用量
B、大幅度提高反应温度
C、换成大型号容器
D、用玻璃棒进行搅拌
【答案】:
【解析】:
第9题【单选题】
果汁生产中果胶酶能提高果汁出汁率和澄清度。
为了节约成本,某工程人员在适宜的温度和pH下,利用苹果汁和一定浓度的果胶酶溶液探究果胶酶的最适用量,实验结果如图。
对实验失误可能的原因分析及
改进方法都合理的是( )
A、酶促反应时间不合理;延长反应时间
B、苹果汁的用量不合理;减少用量
C、果胶酶用量不合理;减少用量
D、果胶酶体积梯度不合理;增大体积梯度
【答案】:
【解析】:
第10题【解答题】
根据相关知识,回答胡萝卜素提取和酶应用方面的问题:
从胡萝卜中提取胡萝卜素时,通常在萃取前要将胡萝卜粉碎和______,以提高萃取效率:水蒸气蒸馏法
______(填“适合”或“不适合”)胡萝卜素的提取,原因是______;鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时,通常可采用______法,并以______样品作为对照.
若要提高衣物上血渍的去除效果,可在洗衣粉中加入______酶,因为该酶能将血红蛋白水解成可溶性的
______或______;若要提高衣物上油渍的去除效果,洗衣粉中可添加______酶;使用加酶洗衣粉时,水温过低或过高时洗涤效果不好的原因分别是______.
【答案】:
【解析】:
第11题【实验探究题】
本实验的自变量是______.
甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作用具有______.
甲组在洗衣粉中加入了______;乙组在洗衣粉中加入了______.
如果甲、乙和丙3组均在水温为80℃时洗涤同一种污渍,请比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由.______ .
添加蛋白酶的加酶洗衣粉不适宜洗涤下列哪些衣料______
①棉织品②毛织品③腈纶织品④蚕丝织品⑤涤纶织品⑥锦纶织品
该加酶洗衣粉用后要彻底洗手,其主要原因是______.
【答案】:无
【解析】:
第12题【综合题】
果胶酶是由黑曲霉经发酵精制而成,外观呈浅黄色粉末状。
果胶酶将果胶分解成______,用于果蔬汁饮料及果酒的榨汁及澄清。
在分离果胶酶高产菌株时,将富集培养的菌液接种到以果胶为唯一碳源的______(从功能上看)培养基培养,观察并测量______,实验过程中发现空白对照组平板上出现6个菌落,可能的原因是______(答出两点)。
生产中使用的果胶酶由优良的曲香前林经液体深层发酵和现代生物提取技术而制备的高活力果胶情制剂,果胶前的活性可以用在一定条件下,______来表示。
生产中如果要留定果胶酶。
最好采用______固定化。
在畜牧业中,复合酶制都作为饲料添加剂,可以提高营养级之间的能量______。
【答案】:无
【解析】:
第13题【综合题】
如图为制备固定化酵母细胞用于葡萄酒生产的流程图,请回答:
有误
本实验采用的包埋法,而制备固定化酶则不宜用此方法,原因是______.实验过程中用CaCl2溶液处理的目的是______.
在利用葡萄酒制作葡萄醋时,除控制好温度等条件外,还要注意控制气体条件,因为醋酸菌是______(好氧/厌氧/兼性厌氧)型细菌.
天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类,用做发酵原料的淀粉需经一系列复杂的过程转化为葡萄糖才能被利用.研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因的______,经逆转录得到相应的cDNA,再通过______技术对目的基因大量扩增后,将其插入到质粒上以构建______,并导入酿酒酵母菌体内,以期得到能迅速分解淀粉的酿酒酵母菌.现已在受体菌内检测到淀粉酶基因,若要进一步检测是否合成了淀粉酶,可采用______的方法进行检测.
为筛选出能高效利用淀粉的转基因酿酒酵母菌,将该工程菌接种在______的固体平板培养基上,培养一定时间后,加入碘液,选择______的菌落进一步纯化培养.
【答案】:无
【解析】:。