脂酶的酯化反应特性及其在酿酒工业中的应用

第六章 酶的非水相催化

第六章酶的非水相催化 教学目的：使学生了解并掌握酶非水相催化的概念及意义，掌握酶非水相催化技术。 教学重点、难点：酶非水相催化机理。 教学方法：讲授 教学手段：多媒体 第一节酶非水相催化研究概况 一、概念及分类 （一）、概念： 酶在非水介质中进行的催化作用。 1984年，美国A.M.Klibanov在《科学》上发表一篇关于酶在有机介质中催化条件和特点的综述，并成功酶促合成了酯、肽、手性醇等许多有机化合物。指出，酶可在非生物体系的疏水介质中催化天然或非天然的疏水性底物和产物的转化，对酶只能在水溶液中起作用的传统酶学思想提出了挑战。 （二）、分类 1、有机介质中的酶催化 指酶在含有一定量水的有机溶剂中进行的催化作用 适用范围：底物、产物两者或其中之一为疏水性物质的酶催化作用。主要研究对象 2、气相介质中的酶催化 指酶在气相介质中进行的酶催化反应。 适用范围：底物是气体或者能够转化为气体物质的酶催化反应。研究较少。 3、超临界流体介质中的酶催化 指酶在超临界流体中进行的催化反应。 …绿色化学? ——无毒、无害要求，代替有机溶剂 4、离子液介质中酶的催化 离子液：有机阳离子与有机（无机）阴离子构成的在室温条件下呈液态的低熔点盐类，挥发性低、稳定性好；酶反应具有良好的稳定性和区域选择性、立体选择性、键选择性等优点。 二、有机相酶反应的优点 ⒈有利于疏水性底物的反应。（主要提高脂溶性底物的溶解度，有利于高浓度底物连续 生物转化。） ⒉可提高酶的热稳定性，提高反应温度加速反应。 ⒊能催化在水中不能进行的反应（有许多难溶于水的非极性底物能够溶于有机溶剂中） ⒋可改变反应平衡移动方向（使许多热力学平衡从加水分解反应转为其逆反应，如酶 合成，酯交换等）主要朝着合成而不是水解的方向进行。 ⒌可控制底物专一性（不同底物反应所选最适溶剂不一定相同）。 ⒍可防止由水引起的副反应。 ⒎可扩大反应pH 值的适应性。 ⒏酶易于实现固定化。 ⒐酶和产物易于回收。（酶不溶于有机溶剂，有利于产物分离和酶的回收利用，且从低 沸点的溶剂中分离纯化产物比水中容易。） ⒑可避免微生物污染。 仿水溶剂体系 原理: 可用二甲基甲酰胺（DMF），乙二醇，丙三醇等极性添加剂部分或全部替代系统中的辅助溶剂水，从而影响酶的活性和立体选择性。 仿水溶剂体系 极性添加剂对体系的影响

2019届高考生物总复习：专题三_设计酶的相关实验_含答案

培优点三设计酶的相关实验 一、“对照实验法”设计酶的相关实验 应用1：“对比实验法”探究酶的催化作用 典例1.食虫植物是一种会捕获并消化动物的植物，为了验证其分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示，在适宜温度的水浴中保温一段时间后，试管1、2中加入适量双缩脲试剂，试管3、4不加任何试剂，下列有关实验的叙述正确的是（） A．如果试管1中出现紫色反应，即能证明分泌液中有蛋白酶 B．实验②的观测指标能证明分泌液中有蛋白酶 C．由试管2、3构成的对照实验，即可得出实验结论 D．实验①是对照组、实验②为实验组，两组一起才能达到实验目的 【解析】试管1中蛋白液没有分解的话也会出现紫色反应，A错误；实验②中如果蛋白块变小的话，说明分泌物中含有蛋白酶，B正确；试管1和2形成对照，试管3和4形成对照，由四支试管构成的实验得出实验结论，C错误；试管1和2形成对照，试管3和4形成对照，实验①和实验②不符合单一变量原则，不能形成对照，D错误。 【答案】B 应用2：“对比实验法”探究酶的高效性 典例2. 对该实验的有关分析不正确的是（）

A．在上表的实验处理中，研究了温度和催化剂两个自变量 B．试管2中因为没有加入任何试剂，所以应为空白对照组 C．若试管4和试管1组成对照实验，可说明酶具有催化作用 D．若要研究酶的高效性，可选用的实验组合是试管4和试管3 【解析】根据表格信息，试管1和试管2的变量为温度，试管3和试管4的变量为催化剂种类，二者均是自变量，其他因素如反应物浓度、pH等为无关变量；试管2虽没有添加任何试剂，但是温度与试管1不同，因此也是实验组；试管1和试管4的不同点为是否添加了酶，由此可以证明酶具有催化作用；试管3和试管4的不同点是催化剂的种类、酶或无机催化剂，因此可以证明酶的高效性，综上所述，B正确。 【答案】B 应用3：“对比实验法”探究酶的专一性 典例3.某同学进行了下列有关酶的实验： 甲组：淀粉溶液+新鲜唾液→加入斐林试剂→出现砖红色沉淀 乙组：蔗糖溶液+新鲜唾液→加入斐林试剂→不出现砖红色沉淀 丙组：蔗糖溶液+蔗糖酶溶液→加入斐林试剂→？ 下列叙述正确的是（） A．丙组的实验结果是“不出现砖红色沉淀” B．三组实验都应该在37℃条件下进行 C．该同学的实验目的是验证酶的专一性 D．可用碘液代替斐林试剂进行检测 【解析】因为蔗糖被蔗糖酶催化水解生成葡萄糖和果糖，有还原性，加入斐林试剂出现砖红色沉淀，A错误；加入斐林试剂必须水浴加热至50~65℃，B错误；唾液淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蔗糖，蔗糖酶才能水解蔗糖，故该实验能验证酶的专一性，C正确；如用碘液代替斐林试剂，则三个组都不会出现蓝色，无法检测，D错误。 【答案】C 应用4：“梯度法”探究影响酶活性的因素（温度或pH） 典例4. 小张查阅资料得知，α-淀粉酶的最适温度是55 ℃。下表是他为此进行的验证实验，但因各组结果相同而不能达到实验目的。以下改进措施中可行的是( )

酶在纺织中的应用

植物、动物以及微生物中都有酶，它们对细胞的功能具有重要的作用。酶已在啤酒、葡萄酒酿造业及食品加工业中应用了很多年。在这些行业中，它们被用来加工奶酪、改良人类消费所需的豆类及谷物、清洁柑橘类水果、制造稳定的浓缩果汁等。在纺织工业中，较为著名的是酶在传统的退浆工艺中的应用，而随着生物技术的发展，在纺织生产中酶的应用越来越多，从对纤维的改性到织物的漂白都有相应的酶制剂的使用。 1酶的认识 1．1酶的特性 催化剂是一类能改变反应速度，但不改变反应性质、反应方向和反应平衡点, 而且反应完成后其本身不发生变化的物质。酶是一种特殊的催化剂，作为催化剂它有一定的特点。 （1）高催化效率：在与无机或有机催化剂相比的情况下，酶的催化效率高达107 ~ 1012倍，某些酶甚至可加快反应速率高达1014倍。酶的这种高催化效率是因为酶能够显著降低反应过渡态能量。 （2）高度的专一性：酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性。催化反应的专一性是酶最重要的特性之一, 是酶与其它非酶催化剂最主要的不同之处，这种原理通过图1所示的锁-钥匙原理可以形象的表达。 图1 锁-玥匙原理 （3）反应条件温和：酶来自生物体，因而一般酶催化反应均可在常温常压条件下进行，有利于生产控制，并可节约能源，降低设备成本。另外，酶催化反应都在弱酸、弱碱或中性条件下进行，对环境污染小，对设备的腐蚀小，生产安全性高。 1.2酶的作用机理和过程 酶和底物的作用机理和过程如下表示：酶与底物作用→形成酶和底物的复合物→生化作用→形成酶与底物过度态络合物→酶和生成物分离而释放反应生成物和原来的酶。这样可使整个反应的活化能降低, 从而加快了反应速度。生化反应完成后, 酶和生成物分离, 酶又可重新催化反应。 1.3影响酶活性的因素 酶催化反应的效率取决于以下因素：酶的浓度、反应物浓度、保温或反应时间、反应温度、系统的PH值、所存在的活化剂及阻化剂。 在最佳的温度和PH值下，酶的催化水解反应总的反应速度取决于形成酶反应复合物的时间和生成产物的时间。要使复合物易于形成, 酶的浓度应足够高。且在酶附近的反应物浓度也应较高。反应物的浓度太高,反而不利于反应进行。这是因为过多的反应集中于酶的连接点或反应点上, 形成瓶颈其中的一种或两种情况发生都会降低反应速率。若反应时间较长, 酶的用量应低一些，较高用量的酶可降低总的反应时间, 但也不能过高。

有机溶剂中酶催化活性研究进展

有机溶剂中酶催化活性研究进展 摘要：酶在有机溶剂中催化作用的研究日益受到重视，其应用范围也越来越广。本文就有机介质中酶催化的影响因素进行了探讨，并归纳出提高酶活性的一系列方法，最后简要介绍了有机溶剂中酶的应用。 关键词：有机溶剂；酶催化 一直以来，人们认为“生物催化必须在水溶液中进行”、“有机溶剂是酶的变性剂、失活剂”，而1984年，Klibanov[1]提出:“只要条件合适，酶在非生物体系的有机溶剂中同样具有催化功能”的理论使酶学概念发生了革命性的改变，并由此开创了非水相生物催化（非水酶学）的新时代。 1 有机溶剂中酶催化反应的优势 研究表明，有机溶剂中的酶和水溶液中的酶一样具有高度的底物选择性。此外，还有以下一些特点[2, 3]: （1）绝大多数有机化合物在非水系统内溶解度很高；（2）根据热力学原理，一些在水中不可能进行的反应，有可能在非水系统内进行；（3）有机溶剂可促使热力学平衡向合成方向（如酯合成、肽合成等）移动，如脂肪酶在水中催化脂肪水解，而在有机溶剂中则催化酯合成；（4）在有机溶剂中，所有有水参与的副反应（如酸酐水解）将受到抑制；（5）在有机溶剂中酶的热稳定性显著提高，可通过提高温度加速催化反应进行；（6）从非水系统内回收反应产物比水中容易；（7）在非水系统内酶很容易回收和反复使用，不需要进行固定化；（8）在有机溶剂中不易发生微生物污染；（9）更为重要的是，低水环境可用于稳定具有未知催化性质的构象异构体，以及在水中寿命极短的酶反应中间体。 目前，有机溶剂中酶催化的上述优势使得非水酶学研究成为生物化学、有机化学、生物工程等多种学科交叉的研究热点。迄今发现能在有机溶剂中发挥催化功能的酶有十几种，主要集中于脂肪酶研究，催化的反应类型包括氧化、还原、酯合成和酯交换、脱氧、酞胺化、甲基化、羟化、磷酸化、脱氨、异构化、环氧化、开环聚合、侧链切除、缩合及卤代等。 2 影响酶催化活性的因素 一直以来有机相酶催化的研究非常活跃，但到目前为止仍处于实验研究阶段，离工业化应用还有一定的距离，最大的原因就是酶在有机溶剂中活性较低。一般而言，有机溶剂中的酶活性要比水溶液中低2-6个数量级。因此，确定影响有机溶剂中酶活性的因素，设法提高有机溶剂中酶活性表达是当今酶学研究的重点。 2.1必需水 有机溶剂中酶的催化必需在其分子周围有一单层水分子直接或间接地通过氢键、疏水键、静电作用、范德华力等以维持酶的活性结构，这部分水叫必需水[3]，所需水量因酶而异，表示方法也经历了多个阶段。非水酶学发展初期，普遍采用百分水含量来表示含水量，后来Halling[4]提出了热力学水活度a w这一表示方法，因为水解平衡时，各相的a w值相等；体系的改变伴随着水活度的变化，故通过a w值可以推断酶的活性。可通过液上气体与一干燥柱循环来调节反应介质液上水活度[5]；还可采用水活盐对来控制水活度，这种被普遍采用并行之有效。一些对水比较敏感的有机相酶促反应（如:肽的合成），可用水模拟物代替水，目前常用的水模拟物有甲醇、二甲基甲酰胺、四氢呋喃等，它们对水敏性酶促反应意义特别大。 2.2 有机溶剂

19-20 第4章 素能提升课 酶的相关实验设计

[核心精要] 1．试剂检测法——鉴定酶的本质 (1)设计思路：从酶的化学本质上来讲，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。在高中教材中常见的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本质都是蛋白质，所以，对酶本质的鉴定常常是变相地考查蛋白质的鉴定方法。因此，利用双缩脲试剂可与蛋白质产生紫色反应的原理制订实验方案即可。 (2)设计方案 ①探究酶的本质是否为蛋白质 2．对比法——探究或验证酶的高效性、专一性及影响酶活性的因素 (1)验证酶的高效性 ①设计思路：验证酶高效性的方法是对比法，即通过对不同类型催化剂(主要是与无机催化剂进行比较)催化反应物的反应速率进行比较，得出结论。 ②设计方案

说明：实验中自变量是催化剂的种类(酶与无机催化剂)，因变量是反应物的反应速度。 (2)验证酶的专一性 ①设计思路：验证酶的专一性的方法也是对比法，常见的方案：反应物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行而得出结论。 ②设计方案 ①设计思路：采取对比的手段，将待探究的环境因素施加到实验组上，将其与对照组比较，观察酶促反应速率的变化，就可确定该环境因素对酶活性的影响。 ②设计方案 (1)设计思路：常用“梯度法”来探究酶的最适温度(或pH)，设计实验时需

设置一系列不同温度(或pH)的实验组进行相互对照，最后根据实验现象得出结论。 (2)一般步骤 说明：探究酶最适温度(或pH)的实验过程中，应注意在反应物和酶混合之前，应让反应物和酶首先达到实验温度(或pH)，如果先混合再调整温度(或pH)，则在达到实验温度(或pH)之前，反应已经进行，实验结果不准确。探究酶催化作用的最适温度(pH)实验中，选择反应物和对应的酶时应注意温度(pH)本身是否会影响反应物的反应速率。如探究酶的最适温度时，不能选用H2O2作反应物，因为温度会影响H2O2的分解速率。 [对点练习] 1．瑞典研究人员发现一种促进脂肪细胞生成的蛋白质——抗酒石酸酸性磷酸酶。这一发现有望为治疗肥胖症开辟新途径。下列有关叙述不正确的是() A．抗酒石酸酸性磷酸酶与脂肪的共有元素有C、H、O B．在适宜条件下，蛋白酶可以将抗酒石酸酸性磷酸酶水解 C．抗酒石酸酸性磷酸酶遇双缩脲试剂呈现紫色 D．理论上可以通过促进抗酒石酸酸性磷酸酶的功能来治疗肥胖症 D[抗酒石酸酸性磷酸酶的本质是蛋白质，和脂肪共有的元素有C、H、O，A正确；在适宜条件下，该酶可被蛋白酶分解，可与双缩脲试剂发生紫色反应，B、C正确；抗酒石酸酸性磷酸酶能促进脂肪细胞生成，若促进其功能，则会使脂肪细胞增多，不能用来治疗肥胖症，D错误。]

酶在焙烤食品中的应用

食品化学综述 生物科学与工程学院 食品安全专业 080800127 苏建明

酶在焙烤食品中的应用 摘要:自从19世纪酶被发现以来，酶工业经过几十年的发展得到了极大的进步。酶作为一种催化剂，已被广泛地应用于轻工业、医药学、环境保护、食品工业等各个生产领域。现在主要来介绍酶在烘焙食品中的应用。 关键词：酶、烘焙食品、应用 引言：自19世纪末德国生物学家毕希纳（Edward Buchner）证明酵母无细胞提取液能使糖发酵产生酒精，第一次提出酶的名称以来，人类已经发现并鉴定出3000多酶。酶作为一种催化剂，已被广泛地应用于食品工业的各个生产领域。目前，随着越来越多的添加剂被禁用，如何使用天然无害具有替代功能的产品，成为广大焙烤食品及面粉企业关注的焦点，与此同时，酶操作条件更便于操作，在常温、常压下就能进行。与以前的化学催化剂相比，酶反应显得特别温和，而且更

为安全，这对避免食品营养的损失是很有利的，因此酶制剂就能用来代替某些被禁用的添加剂，达到安全要求。现在来介绍酶在烘焙食品中的应用。 正文： 在淀粉类食品的加工中，多种酶被广泛地应用，主要有α- 淀粉酶、β- 淀粉酶、糖化酶、支链淀粉酶、葡萄糖异构酶等。淀粉可以通过酶水解作用生成糊精、低聚糖、麦芽糊精和葡萄糖等产物，这些产物又可进一步转化为其他产物。 1、淀粉酶 焙烤中淀粉酶的主要应用是在面包的制作过程中，利用淀粉酶能够改善或控制面粉的处理品质和产品质量（如面包的体积、颜色、货架寿命）。面粉中添加α- 淀粉酶，可调节麦芽糖生成量，使二氧化碳产 生和面团气体保持力相平衡，添加β- 淀粉酶可改善糕点馅心风味，还可防止糕点老化。淀粉酶在各类食品中用于将淀粉转化为糊精、糖，增加吸收水分能力。淀粉酶在焙烤食品中增加酵母在发酵过程中的糖含量。 在面包生产中采用麦芽和微生物α- 淀粉酶，已有数十年的历史。随着焙烤工业的发展，以及消费者对天然食品的需求日益增加，酶在面包配方中所扮演的角色愈来愈重要。试验表明，向面粉中添0.1% 的淀粉酶，就可以使面粉变得完善，大大改进产品的质量，因此国外都

有关酶催化的原理简介

有关酶催化的原理简介 酶的化学本质是蛋白质。具有酶活性的蛋白质分为简单蛋白质类和结合蛋白质类。简单蛋白质类的酶是由氨基酸组成的，不含任何其他物质，如胃蛋白酶。结合蛋白质类的酶是由简单蛋白质与辅基组成的，如乳酸脱氢酶、转氨酶。组成酶的简单蛋白质部分叫做酶蛋白或主酶，辅基部分叫做辅酶。一般是主酶与辅酶相结合，成为全酶，才能起到酶的作用。 降低反应活化能在任何化学反应中，反应物分子必须超过一定的能阈，成为活化的状态，才能发生变化，形成产物。这种提高低能分子达到活化状态的能量，称为活化能。催化剂的作用，主要是降低反应所需的活化能，以致相同的能量能使更多的分子活化，从而加速反应的进行。酶能显著地降低活化能，故能表现为高度的催化效率。通过过氧化氢酶的例子，可以显著地看出，酶能降低反应活化能，使反应速度增高千百万倍以上。 酶的催化作用机理现在普遍被接受的是Koshland DE提出的诱导契合学说（解释酶的专一性）和共价催化与酸碱催化（解释酶的高效率）。诱导契合认为，酶和底物结合咋接触以前并不是完全契合的，只有在底物被与酶的结合中心结合后，酶分子构象产生了微妙的变化（多加了个基团进去分子力不平衡，构象肯定是要变的），从而使催化中心的位置改变到底物附近并刚好有效作用于底物，从而底物得到催化。有些酶通过共价催化来加速催化速率，在催化时，亲核催化剂或亲电子催化剂能分别放出电子或吸收电子并作用于底物的缺电子中心或负电中心，迅速形成不稳定的共价中间配合物，这个中间物很容易变成转变态，因此反应活化能大大降低，底物可以越过较低的能阈而形成产物。而酸碱催化是通过瞬时地向反应物提供质子或从反应物接受质子以稳定过渡态、加速反应的一种催化机制。 下面通过简述一篇关于生物酶催化合成生物柴油的文献来说明酶催化的过程和催化的特点。 这篇文献研究的背景是石化柴油的应用中所出现的一系列问题，针对这些问题采用动物或植物油脂与甲醇或乙醇进行反应合成脂肪酸单酯代替柴油，这种改性后的油脂（脂肪酸低碳醇酯）有着与柴油十分相似的理化性质，而且燃烧完全，无污染排放，称之为“生物柴油”。从生物柴油的制备原料来看，有着传统石化柴油不可比拟的优点，即原料可再生、产品本身环境友好、而且不用更换和经常清洗发动机等优点。目前生物柴油主要是用化学法生产，即动植物油脂与甲醇在高强度酸或碱催化剂下制备。化学法存在工艺复杂，醇消耗量大，产物不易回收，环境污染大等缺点。用脂肪酶代替酸碱催化剂催化合成生物柴油的报道已有很多，酶法合成生物柴油具有条件温和、醇用量小、产品易于收集、无污染物排放等优点，

与酶相关的实验设计与分析

与酶相关的实验设计与分析 真题回放 (2016·全国卷Ⅰ)若除酶外所有试剂均已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是(C) A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量 B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量 D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量 [解析]根据题意可知，该实验的pH为无关变量，为了排除pH的干扰，应在酶和底物混合之前加入缓冲液，为酶促反应提供稳定的pH环境，A、B、D项都错误，C项正确。 核心拓展 1．辨清与酶相关实验设计的五个易错点(填空) (1)若底物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，而不能选用碘液，是因为_碘液无法检测蔗糖是否被水解__。 (2)探究酶的适宜温度时： ①不宜选用过氧化氢酶催化H2O2分解，因为_H2O2受热易分解__。 ②若选淀粉和淀粉酶，检测试剂不应选用斐林试剂，因为_斐林试剂需要水浴加热__，而本实验需严格控制温度。 (3)在酶的最适pH探究实验中，操作时必须先将酶和底物分别置于不同pH条件下，然后再将同一pH条件下处理的底物和酶混合，而不能把酶加入反应物中后，再加入盐酸或氢氧化钠。 (4)探究酶的高效性时，对照组应_加入无机催化剂__；探究酶的催化作用时，对照组应_不加催化剂__。 2．掌握两类实验设计 (1)验证酶的本质、作用特性的实验设计： 实验目的实验组对照组实验组衡量标准 验证某种酶是蛋白质待测酶液＋双缩 脲试剂 已知蛋白液＋双缩脲试剂是否出现_紫色__ 验证酶具有催化作用底物＋相应酶液底物＋_等量蒸馏水__ 底物是否被分解 验证酶的专一性底物＋相应酶液另一底物＋_相同酶液__或 同一底物＋另一酶液 底物是否被分解 验证酶具有高效性底物＋相应酶液底物＋_等量无机催化剂__ 底物分解速率或

酶在食品中的应用

多种酶在食品中的应用 学生：李慧娜指导老师：胡亚平所在学校：湖南农业大学 摘要：酶是生物活细胞产生的一类具有催化功能的蛋白质。酶的催化效率高，具有很高的专一性，需比较温和的条件。因此，酶在食品科学中相当重要，通过酶的作用能引起食品原料的品质发生变化，也能在比较温和的条件下加工和改良食品。食品加工中几种重要的酶有淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、多酚氧化酶、脂肪酶以及其他一些氧化酶等。酶在食吕保藏中也起着非常重要的作用。酶不仅影响着食品的感观功能而且也影响着食品的营养功能。不同的酶在在不同的产品中发挥着不同的作用。 关键词：多种酶食品应用 随着食品工业的快速发展，人们的食品安全和健康意是益增强，对食品的要求愈来愈高。为了让人们吃得放心，吃得健康，研究酶在食品中的应是一个具有重大意义的项目。目前，绿色健康消费已经成为新的消费时尚，首选绿色天然食品的观念已在消费者心中根深蒂固，酶法保鲜广泛应用于食品的贮藏之中。因此，大力推广酶在食品贮藏中的应用已成为广大消费者的心声。由于酶的高效性，专一性，以及影响反应速度的因素的可控制性使得酶的研究逐具有广大的前景。 一、酶对食品感观功能的影响以及营养功能的影响 （一）酶对食品感观功能的影响 内源酶类对食品的风味、质构、色泽等感观质量具有重要的影响，其作用有的是期望的，有的是不期望。如动物屠宰后，水解酶类的作用使肉嫩化，改善肉食原料的风味和质构；水果成熟时，内源酶类综合作用的结果会使各种水果具有各自独特的色、香、味，但如果过度作用，水果会变得过熟和本酥软，甚至失去食用价值。 （二）酶对食品营养功能的影响 脂肪氧合酶催化胡萝卜素降解而使面粉漂白，在蔬菜加工过程中则使胡萝卜素破坏而损失维生素A源；在一些用发本酵方法加工的鱼制品中，由于鱼和细菌中的硫胺素酶的作用，使这些制品缺乏维生素B1；果蔬中的Vc氧化酶及其它氧化酶类是直接或间接导致果蔬在加工和贮存过程中维生素C氧化损失的重要原因之一。 二、多种酶在食品中的应用 （一）淀粉酶 淀粉酶在食品工业上应用很广泛。淀粉酶制剂是最早实现工业化生产和产量最大的酶制剂品种，约占整个酶制剂总产量的50%以上，被广泛应用于食品、发酵及其他工业中。 淀粉酶用于酿酒、味精等发酵工业中水解淀粉；在面包制造中为酵母提供发酵糖，改进面包的质构；用于啤酒除去其中的淀粉浑浊；利用葡萄糖淀粉酶可直接将低黏度麦芽糊精转化成葡萄糖，然后再用葡萄糖异构酶将其转变成果糖，提高甜度等。目前商品淀粉酶制剂最重要的应用是用淀粉制备麦芽糊精、淀粉糖浆

(人教版)同步习题：3-2酶在工业生产中的应用(选修2)

第2节酶在工业生产中的应用 (时间：30分钟满分：50分) 一、选择题(共6小题，每小题4分，共24分) 1．根据酶在生物体内存在的部位，可分为胞内酶和胞外酶，下列属于胞外酶的是 ()。 A．呼吸酶B．RNA聚合酶 C．DNA聚合酶D．胰蛋白酶 解析胰蛋白酶属于消化酶，存在于消化道内，其余的酶在细胞内发挥作用。 答案 D 2．下列属于氧化还原酶的是()。 ①乙醇脱氢酶②琥珀酸脱氢酶③淀粉酶④丙酮酸羧化酶⑤谷丙转氨 酶⑥葡萄糖磷酸异构酶 A．①③B．③④C．⑤⑥D．①② 解析脱氢酶属于氧化还原酶。 答案 D 3．酶工程中酶制剂的生产按顺序排列为()。 ①酶的分离纯化②酶的固定化③酶的生产④酶的提取 A．①③②④B．③②①④ C．③④①②D．④①②③ 解析酶制剂的生产包括酶的生产、提取、分离纯化和固定化等。人们提供必要的条件，利用微生物发酵来生产酶的过程，叫做酶的生产。微生物发酵生产的酶种类很多，但是每种酶在培养液中的含量却很低，因此需要提取。提取液中含有多种酶、细胞代谢产物和细胞碎片等，要想获得所需要的某一种酶，就必须再进行酶的分离和纯化。为防止反应结束后酶制剂与产物混合在一起，又可以反复使用酶制剂，可以将酶进行固定化。 答案 C 4．下列不属于固定化酶在利用时的特点的是()。 A．有利于酶与产物分离 B．可以被反复利用 C．能自由出入依附的载体

D．一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应 解析固定化酶是采用包埋法、化学结合法或物理吸附法将酶固定在一定载体上，所以固定化酶不能自由出入依附的载体。 答案 C 5．在果汁生产中加入果胶酶的目的是()。 A．分解纤维素 B．增加果汁的营养成分 C．增加果汁的黏稠度 D．使榨取果汁变得更容易，并使果汁澄清 解析果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由半乳糖醛酸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。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得澄清。 答案 D 6．下列关于淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶的说法中，不正确的是()。 A．淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶的化学本质均为蛋白质 B．淀粉酶生产的历史长，用途广，是工业生产中最重要的一类酶 C．在植物细胞杂交中需要应用纤维素酶 D．蛋白酶不能水解淀粉酶和纤维素酶 解析由于淀粉酶、纤维素酶的化学本质均为蛋白质，故蛋白酶能够水解淀粉酶和纤维素酶，因此D 项不正确。 答案 D 二、非选择题(共2小题，共26分) 7．(14分)为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成3等份，进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记录。请回答下列问题。 水温/℃10 20 30 40 50 组别甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血渍 67 66 88 52 51 83 36 34 77 11 12 68 9 11 67 时间/min

第2节 酶在工业生产中的应用

酶工程的资料 一、酶工程内容： （一）“产酶”模块，包括微生物发酵产酶、细胞工程产酶和现代分子技术产酶等； （二）“分离酶”模块，包括酶的酶学性质、酶的分离纯化等； （三）“改造酶”模块，包括酶的分子修饰、酶的固定化和酶的有机催化等； （四）“用酶”模块，包括酶在医药、食品、轻化工、环境保护和生物技术等方面的应用。 二、酶的基因工程与蛋白质工程 酶是具有催化功能的蛋白质，其催化的多样性已使其在生物产业中得到广泛应用。应用自然界酶分子进化原理，构建具有实际应用所需的高催化效率、高稳定性的酶是蛋白质工程研究的重要目标。随着人们对酶的三级结构了解的增加，越来越多的合理设计方法，比如定点突变和结构域重组，被用来改变酶的性质和功能。通过合理设计改造的酶，不仅在工业和医药等方面起着重要作用，也加深了人们对于蛋白质结构-功能关系的认识。结构域重组是自然界中蛋白质进化的一个重要途径，也是人工设计和改造酶蛋白的有效策略。天然存在的与多种功能和性质相关的蛋白质结构域为人们构建新型酶蛋白提供了重组素材。传统的结构域重组方法通过重组同源蛋白质的结构域，已经成功地构建出了许多嵌合酶。它们或具有新的催化活力，或改变了底物特异性，或在稳定性上获得了提高，等等。一般来讲，重组亲本的同源性越低，嵌合酶获得新功能的可能性越大。重组低同源性的亲本蛋白质的困难在于，来源于不同亲本的结构域在重组过程中往往会破坏结构域界面上的相互作用，导致无活力的嵌合酶。因此，蛋白质工程的合理设计需要加深对蛋白质进化机制的理解，以及有效地构建嵌合蛋白质的新策略。 蛋白质的合理设计是最早出现的蛋白质工程方法，它发展迅速并有着广泛的应用。合理设计是在对蛋白质结构-功能关系的认识的基础上，通过定点突变等技术对蛋白质的性质和功能进行改造的一种方法。应用合理设计改造蛋白质依赖于对蛋白质三级结构的了解。随着计算生物学的发展，即使目标蛋白质并没有获得解析的晶体结构，人们也可以通过与其同源的蛋白质结构进行计算机同源建模，获得其可能的结构。理论与实验相结合的特性使得合理设计成为研究蛋白质结构-功能关系的强有力的途径。根据设计所涉及的范围，合理设计可以分为如下几类： 1 定点突变（site-directed mutation） 定点突变是指通过聚合酶链式反应（PCR）等技术向目的 DNA 片段中引入所需变化，包括碱基的添加、删除、点突变等[5]。定点突变能迅速、高效地提高 DNA 所表达的目的蛋白的性质。

生物酶法制备生物柴油

生物酶法制备生物柴油 摘要：石油资源日益匮乏，生物柴油已经成为国际新能源研究的热点。生产方 法以及生产原料成为生物柴油发展的两大瓶颈。生物柴油主要是以动植物油为原料，通过酯交换反应而制备的长链脂肪酸酯类物质。目前生物柴油的生产工艺主要有化学法和生物酶法。化学法是当前的主流工艺，但存在能耗高、工艺复杂、醇消耗量大、环境污染等缺点。生物酶法具有对原料中脂肪酸和水含量要求低、工艺简单、反应条件温和、选择性高、醇用量小、副产物少、生成的甘油容易回收且无需进行废液处理等优点,因而被认为是取代化学法生产生物柴油的绿色工艺。生物酶法包括游离脂肪酶催化法、离子液体脂肪酶催化法、固定化脂肪酶催化法和细胞内脂肪酶催化法等。全细胞酶法弥补了脂肪酶的生产成本高、使用寿命短、易失活等不足，节省了设备和运行维护费用，成为了未来生物柴油制备的发展方向。收集餐饮废油和工业废油脂，发展高油作物和工程微藻，以此为原料生产生物柴油能够显著降低原料成本。改进传统生物柴油生产工艺，加快脂肪酶酯化工艺的研发，开发原料适应性广、酯化效率高、连续化、自动化程度高的环保经济新工艺，是目前生物柴油产业发展的核心。 关键词：生物柴油；生物酶法；全细胞酶法 1、生物柴油及其利用现状 生物柴油(Biodiesel)是指以植物、动物油脂等可再生生物资源生产的可用于压燃式发动机的清洁替代燃油。生物的柴油的制备过程是通过酯交换反应进行的，酯交换法是指通过酯基转移作用将高粘度的植物油或动物油脂转化成低粘度的脂肪酸酯，该过程需要一定的催化剂才能进行。生物柴油作为可再生清洁能源，具有优良的环保特性，无芳烃，含硫低，含氧高，可达11%，十六烷值高，燃烧性能好，润滑性好，闪点高，运输和使用安全等优点。因此，利用生物柴油作为新能源替代传统柴油，在环保和能源领域都有着非常深远的意义。 随着石油资源的日益匮乏，原油价格的不断攀升，生物柴油的优势尤为凸显，被国际可再生能源界誉为最具发展前景的替代油品，生物柴油的研究也已经成为国际新能源研究的热点。图1所示为2003年至2008年全球生物柴油生产能力及实际产量。 图 1 2003年至2008年全球生物柴油生产能力及实际产量

纤维素酶在纺织工业中的应用

纤维素酶在纺织工业中的应用 报告人：张雨菲16300270102 一、技术原理 纤维素酶(Cellulase)是一种复合酶，是由降解纤维素的一组酶的总称。 将纤维素酶分离可分为C1酶、Cx酶、葡萄糖苷等三种组分。用纤维素酶降解纤维素，C1酶仅能作用于纤维素的结晶部分，主要分解产物为纤维素二果糖；Cx酶仅能作用于可溶性纤维素的衍生物和膨胀或部分降解纤维素；葡萄糖苷分为外切β-1，4-葡聚糖酶和内切β-1，4-葡聚糖酶。内切β-1，4-葡聚糖酶可以随机切断纤维素链的β-1，4-苷键；外切β-1，4-葡聚糖酶可从纤维素链的非还原性末端分解下葡萄糖单位。它们的水解产物为纤维素二糖、纤维素寡糖和葡萄糖。葡萄糖苷酸可使C1酶、Cx酶的水解产物转化为葡萄糖。三种酶各有专一性，但能相互协调。 由纤维素酶催化的三种类型的反应：内切酶、外切纤维素酶、β-葡糖苷酶 纤维素酶的β-葡糖苷酶活性的细节

纤维素酶的作用机制非常复杂，现在为止还没有完全弄清楚。除了各组分对纤维素分子的分解作用，目前越来越多的研究显示纤维素酶各组分之间有协同作用。不过，大体上它的水解作用可以分为以下几步:(1)酶分子从水相转移到纤维的表面；(2)酶分子与纤维表面结合，形成E+S的复合物；(3)把水分子转移到酶与底物复合物的激活位点；(4)在酶与底物的复合物催化下，水与纤维的接触表面发生发应；(5)产生的产物转移到水相中。 二、技术应用 ①减量处理 纤维素织物用纤维素酶处理都伴随着纤维的减量或失重，并引起许多性能变化。减量处理主要是改善织物的柔软、弹性和悬垂性。棉织物经过纤维素酶整理后，手感和外观可以有很大的改善。因为织物表面的绒毛被去除，处理后的织物更光洁、颜色更鲜艳。织物的硬挺度和刚性降低，光滑度和悬垂性提高，使织物获得更好的手感。 ②生物抛光处理 生物抛光是一种用纤维素酶改善棉织物表面的整理工艺，以达到持久的抗起毛起球并增加织物的光洁度和柔软度。天然纤维素的结构复杂，结晶度高，在一定酶浓度和时间条件下很难把纤维素完全水解成葡萄糖单体，仅对织物表面或伸出织物表面的茸毛状短小纤维作用。生物抛光也就是去除从纤维表面伸出的细微纤维，经纤维素酶处理后稍经机械加工就可以得到表面平滑而茸毛少的织物。生物抛光的主要功效是使服装和面料长久保持光鲜、手感更柔软。 ③水洗和石磨处理 纤维素酶还广泛应用于牛仔裤产品的洗涤加工，代替石洗加工工艺。最早应用在靛蓝牛仔服装的洗涤整理上，以获得与石磨相同的染料脱色，洗白等褪色防旧效果。这种加工的原理是，首先将牛仔服装上的浆料充分去除，充分发挥纤维素酶对牛仔服装表面的剥蚀作用；纤维素酶仅对牛仔服装表面部分水解，造成纤维在洗涤时发生脱落，在纤维素酶处理时，牛仔服装在转鼓中不断发生摩擦，加速服装表面纤维的脱落，并使吸附在纤维表面的靛蓝等染料一起去除，产生石磨洗涤的效果，并具有独特的外观和柔软的手感。 ④其它处理 除上述处理外，纤维素酶还与脂肪酶、果胶酶共同应用于棉织物的精练加工，去除棉纤维中的天然杂质，为后续染色、印花和整理加工创造条件。酶精练后的织物润湿性、强度保留率与碱精练相同，失重率较少，耗水率低。纤维素酶整理也用于粘胶、Lyocell和醋酸纤维织物，能改善织物的手感、悬垂性，去除织物表面的绒毛，减少了粘胶织物的起球倾向和Lyocell织物的原纤化倾向。苎麻织物存在手感粗糙性差、穿着刺痒感问题，严重影响了苎麻织物的服用性能，通过纤维素酶减量整理，能够使织物获得柔软的手感和光洁的布面，刺痒感消失或改善。 三、技术优缺点 优点：①纤维素酶处理具有环保、节能、高效、无毒等特点，其副产品和废液可以作为肥料, 对环境无害。②酶具有专一性, 特定的酶只能水解特定的化学键。③酶在温和的温度、pH 和压力下使用。 缺点：①使用酶会提高成本,。②且酶对温度、pH 、湿度和污染物敏感。 ③酶的货架期比化学药品短。

浓香型大曲中酯化酶测定方法的研究

酿酒 HQUOR MAKING V01．30．No．2 Mar．，2OO3 文章编号：1002—8110(2003)02—0018一o4 浓香型大曲中酯化酶测定方法的研究 王耀，范文来，徐岩2，刁亚琴，陆红珍 (1．江苏洋河集团有限公司，江苏宿迁223725；2．江南大学生物i程学院，江苏无锡214036) 摘要：对浓香型大曲的酯化酶测定方法作了研究。建立有机相反应体系来代替传统方法的水相反应，与传 统测定方法(需反应100h)相比，它能简单、快捷检测大曲质量，适合工业化生产的要求。有机相中酯化反应 条件为：在30mL正庚烷有机反应介质中，35 的条件下，0．15M的底物酸，己酸与乙醇的浓度比为1：1．25，加 入15g(干曲)的大曲，仅用24h就能比较出大曲酯化力的高低。 关键词：浓香型，大曲，酯化酶，酯化，测定方法 中图分类号：TS262．31；TQ925 文献标识码：A‘ 0 前言 酯酶(Eaemse E．C．3．1．1．2)亦称羧基酯酶，是指可以水 解羧酯键的酶【lI4J。但该酶也能催化合成低级脂肪酸 酯Ll J。由于该酶既能催化酯的合成，也能催化酯的分解，因 此，白酒业习惯分别称为酯化酶和酯分解酶[5-7 J。酵母、霉 菌、细菌中均含有酯酶[ ，6．。目前已经发现，红曲霉、根霉中 许多菌株有较强的己酸乙酯合成能力【5' 。 酯酶不同于脂肪酶。脂肪酶(缉磁e，E．C．3，1．1，3)是一 类特殊的酯酶，全称Tr／acy／g／ycerd acy／hydro／aseo脂肪酶的正 式名称是甘油酯水解酶。它既能将脂肪水解为脂肪酸和甘 油，又能催化脂肪的合成【5．9J。按Novo Nordisk公司的定义， 脂肪酶是可以水解一类特殊的酯类——三羧酸甘油酯的酶， 而酯酶则是可以水解羧酯键的酶【111。 对大曲酯化力的研究开始于20世纪8o年代后期[12,13J， 但广泛和深入的阐述大曲对浓香型酒生香的作用却是在20 世纪90年代[ 一·M一刮。 传统的酯化力测定方法【6J，是利用皂化反应和反滴定法 来测定。此法测定时间长，操作复杂。本文研究了利用有机 相代替水相的酯化酶活力的测定。 0．1 传统酯化力的测定【6J 6 先用碱中和酯化液中的游离酸，再加入一定量的碱使酯 皂化，过量的碱用酸进行反滴定，用酚酞作为指示剂。其反 应式为： RC00H +NaOH— ÷ RC00Na+ROH

探究温度对酶活性影响的实验设计

探究温度对酶活性影响的实验设计 遵义县团溪中学黄定梅 “新陈代谢与酶”是高中生物学的一个重要内容，学生必须通过实验探究酶的活性及 其特征，为此，我先后尝试用唾液淀粉酶催化淀粉水解，过氧化氢酶催化H 2O 2 分解来研究 温度和PH值对酶活性的影响，但实验效果不佳，于是我对此实验作了改进，取得了良好的实验效果，其具体实验方案如下： 一、实验目的 1、学会探索影响酶活性因素的方法。 2、探索a—淀粉酶不同温度下催化淀粉水解的情况。 二、实验原理 淀粉遇碘后，形成蓝紫色复合物，a—淀粉酶可以催化淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖，麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色。 三、实验材料和用具 试管12支，试管刷1把，试管架1个，刻度吸管2支，恒温水浴箱2台（水温分别保持在60℃、100℃）、塑料烧杯1个（冻冰），铅笔1支，1%淀粉溶液，%a—淀粉酶溶液，卢戈氏碘液，蒸馏水。 四、实验准备 1、实验前教师应配制好1%淀粉溶液和%的a—淀粉酶溶液，卢戈氏碘液。 2、课前90min，打开2个温水浴箱，并调好温度。 五、实验步骤和实验记录 温度对淀粉酶活性的影响

六、实验结论： 在不同温度下，a-淀粉酶的活性不同，低于最适温度，a-淀粉酶的活性没有全部释放，高于最适温度a-淀粉酶的活性随着温度的升高而消失。从以上实验表格可知，在2℃时，a-淀粉酶的活性最低，几乎没有活性，在60℃时，a-淀粉酶的活性最高，即60℃为最适温度，在96℃时，a-淀粉酶活性完全丧失。 七、说明： 1）对照组均为深蓝色，实验组中冰水组颜色为深棕色，60℃时为黄色，100℃时为深蓝色。 2）水浴箱水温100℃时，敞开盖后只能维持96℃。所以测定的是96℃下酶的活性，但也可以观察到明显现象。 3）水浴锅要保持水温60℃时，应设定在61℃，敞开盖时的实际温度为60.1℃左右。

酶在生活和生产当中的应用

酶在生活和生产当中的应用 1.洗涤剂工业： 加酶洗衣粉——碱性蛋白酶类易于洗去衣物上的血渍、奶渍等污渍。 2.乳制品工业： 凝乳酶——奶酪生产的凝结剂，并可用于分解蛋白质。 乳糖酶——降解乳糖为葡萄糖和半乳糖，获得没有乳糖的牛乳制品，有利于乳品的消化吸收。 3.纺织工业： 淀粉酶——广泛地应用于纺织品的褪浆，其中细菌淀粉酶能忍受100～110℃的高温操作条件。 纤维素酶——代替沙石洗工艺处理制作牛仔服的棉布，提高牛仔服质量。 4.医疗和药品工业： 胰蛋白酶——用于促进伤口愈合和溶解血凝块，还可用于去除坏死组织，抑制污染微生物的繁殖。 5.酿酒工业： 麦芽中的淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶——将酿酒原料淀粉和蛋白质降解成能被酵母利用的单糖、氨基酸和肽，从而提高乙醇的产量。 1.洗涤剂和个人用品工业用酶： 洗涤剂是工业用酶最大的应用领域。在洗衣、洗碗、公共清洗及隐形眼镜等的清洗中，酶无处不在。蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、可除去衣领、袖口处的污渍及血渍、菜渍、油渍等一系列生活污垢；而纤维毒酶的参与则通过对棉织物纤维的修复作用而达到“织物复新” 的效果。 含有淀粉葡萄糖和葡萄糖氧化酶的牙膏及漱口液可防止牙菌班的形成，减少口臭。将来，多酚氧化酶在合适的介质中可完成生物染化的工作。这将使爱美人进一步心再的心为美丽而付出受化学品毒害的代价。 2酶在食品工业的应用： 3酶在纺织品整理中的应用：

4.饲料工业用酶： 5啤酒工业酿造用酶：传统方法将谷物转化成啤酒的酶的来自麦芽。如要麦芽汗中酶活性变化或过低可能导致一系列质量问题：提取率低，麦汗分离时间长，发酵慢，啤酒的口味及稳定性差等。 工业酶可用来补充麦芽天然含有的酶，用辅料（玉米、小麦、大米、等淀粉类原料）酿啤酒，大麦酿啤酒时分别加入α淀粉酶、β-葡聚糖酶及蛋白酶可确保酿造质量。 麦芽汗分离和啤酒过滤是酿酒工艺两个常见的难关。在糖化过程中的β葡聚糖酶和戊聚糖酶的应用可解决这些问题。 啤酒发酵初期酵母产生的双乙酰使啤酒有一种类似乳酪味道。当啤酒中双乙酰的含量下降到某一水平（大约0.07PPM）时，则标志着啤酒的成熟。发酵早期加入α乙酰乳酸脱羧酶可促进双乙酰分解，缩短啤酒发酵时间并确保良好的风味 6酶与燃料酒精： 7淀粉糖工业用酶；20世纪60年代，糖化酶的应用很使快大多数葡萄糖生产工艺都由酸水解变成酶小解。由于酶瓜的高效性和专一性，人们可以大规模地生产纯度更高、更易结晶的产品。1973年，固定化葡萄糖异构酶的开发使得高果糖浆的工业化生产成为可能。这一工业还迅速采用了由分子生物学和遗传工程学得到的新酶，使工艺不断得到优化和突破。 淀粉（主要来源于小麦、玉米、木薯和马铃薯等）制糖的主要转化步骤是液化、糖化和异构化。 在淀粉悬浮液中加入耐温型的α-淀粉酶，搅拌后通过喷射液化器在105110C的温度下经一系列管道统停留约5MIN，使淀粉完全糊化。部分液化了的淀粉经板式换热所产生的麦芽糊精经糖化酶或真菌α-淀粉酶进一步糖化，可生产各种不同甜度的甜味剂，如麦芽糖浆及高转化糖浆。应用α-淀粉酶、糖化酶及普鲁兰酶可生产高麦芽糖浆和中转化糖浆，其麦芽糖含量接近80%。 另外，淀粉经酶水解后还可发酵生产酒精、多元醇、维生素C和青毒素及其他抗生素等8发酵工业与酶：中华民族早在5000年前就开始利用微生物发酵生产食品、酿造调味品和饮用酒类，是世界上最早应用发酵技术的民族之一。 随着人类对微生物生理活动规律认识的加深，利用外源的高活力工业酶制剂将淀粉分解成为菌种利用效率最高的葡萄糖，并加入到发酵培养基中。形成了在时间与空间上均可分别进行的糖化和发酵工艺。这种工艺将工业化的α淀粉酶和葡萄糖淀粉酶（即糖化）的应用引入发酵工业，并立即带来发酵工业技术进步的巨大飞跃。 时至今日，仅仅是淀粉分解为葡萄糖的酶制剂已远远不能满足发酵工业的需求，具备以下特征的酶越来越受到发酵工业的青睐：更宽的PH、温度适应范围；更少的副产物生成；减少化学品使用以处于环境保护。 除了上述两种酶的应用外，越来越多的酶被不断地引入到发酵工业中以使人们可利用更多的原料来源，或使生产过程更环保和便利。 9制革工业用酶：

2020年高考生物提分策略题型02 与酶相关的实验分析与设计(含答案解析).doc

题型02 与酶相关的实验分析与设计 1．探究酶的化学本质 2．验证酶的专一性 （1）设计思路：酶相同，底物不同(或底物相同，酶不同)。 （2）设计方案示例 （3）结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶具有专一性。 3．验证酶的高效性 （1）设计思路：将用酶催化的反应与用无机催化剂催化的反应进行对照，即酶的催化效率比无机催化剂高。 （2）设计方案示例 4．探究酶的最适温度或最适pH （1）实验设计思路 ?????底物＋T 1pH 1＋酶液 底物＋T 2pH 2＋酶液底物＋T 3pH 3＋酶液 ? ? ?底物＋T n pH n ＋酶液底物的分解速率或存在量 （2）操作步骤

易错警示 （1）不能用过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响，因为加热本身也能使过氧化氢分解加快。 （2）必须在达到预设的温度条件后，再让反应物与酶接触，避免在未达到预设的温度时反应物与酶接触发生反应，影响实验结果。 （3）在探究温度对淀粉酶活性影响的实验时，最好不用斐林试剂来检测淀粉是否在淀粉酶的催化下水解生成麦芽糖等还原糖，因为加入斐林试剂后需要水浴加热才能出现砖红色沉淀，这样原处于低温条件下的淀粉酶的活性会慢慢恢复，催化淀粉水解产生还原糖，导致形成错觉，从而得出错误的结论。 （4）用不同底物、同种酶来探究酶的专一性时，若是用淀粉酶作用于淀粉、蔗糖两种底物，则应用斐林试剂作为检测试剂，不能选用碘液作为检测试剂，因为碘液无法检测蔗糖是否发生了水解。 一、选择题 1．下列有关酶的实验设计思路，正确的是 A．利用过氧化氢和过氧化氢酶研究温度对酶活性的影响 B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性 C．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性 D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响 【答案】C 【解析】因为过氧化氢不稳定，在高温下会自行分解成水和氧气，从而不能正确表现温度对酶活性的影响；利用淀粉、蔗糖、淀粉酶验证酶的专一性，只能用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性，不能用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解； 胃蛋白酶的最适pH为1．5，验证pH对酶活性的影响应设置在最适pH左右。 2．如图所示，某一化学反应进行到t1时，加入一定量的酶，该反应在最适条件下进行直到终止。以下叙述错误的是 A．该实验体现酶的高效性