生物课件酶的研究与应用

?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
自变量
因变 量
无关变量
探究普通洗衣 粉
洗衣粉种 类
和加酶洗衣粉
的 洗涤效果
(普通和 加酶)
探究不同种类 加酶洗衣
水的用量，污
?探讨加酶洗衣粉最适温度的实验中，根据实际生 活中的情况，温度梯度可进一步设置为20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃， 若测出40 ℃时洗涤效果较好，应设置更细的实验 组，如35 ℃、36 ℃、37 ℃、38 ℃、39 ℃、40 ℃、41 ℃、42 ℃、43 ℃、44 ℃、45 ℃，直至 测出具体的最适温度。
? 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
能提高去污力并优于普通洗衣粉。实验分为两
组，一组衣物用加酶洗衣粉洗涤，一组衣物用
普通洗衣粉洗涤。该实验设计缺少 (
)。
? A．用加酶洗衣粉洗涤和适量普通洗衣粉洗 涤的对照
? B．既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣 粉洗涤的对照
? C．用普通洗衣粉洗涤和少量加酶洗衣粉洗 涤的对照
? D．用少量普通洗衣粉洗涤和大量加酶洗衣 粉洗涤的对照
_____________。
? A培养基(g/L)：某生长因子 2.0，(NH4)2SO4 2.0，K2HPO4 3.0，MgSO4 1.0，pH7.4，多 聚联苯50 mL
?C 培 养 基 (g/L) ： 某 生 长 因 子 2.0 ， 淀 粉 20.0 ， NH4NO3 2.5，MgCl2 0.5，K2HPO4 3.0，多聚联 苯50 mL，pH 7.4
?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
知识点要 素
梳理知识要点
种类
蛋白酶、脂肪酶、淀粉 酶和纤维素酶
制备污渍物→设置对照
实验流程
→加入洗衣粉→加入污 渍物→搅拌→观察洗涤
效果
实验变量( 自变量)
?(3)通过酶工程可将联苯水解酶用于生产实践。 酶工程通常包括酶的生产、 ________、酶的固定 化和酶的应用等方面。酶固定化的好处是 ______________________________________ _______。
洗衣粉种类(是否加酶)
实验结果
加酶洗衣粉的洗涤效果 比普通洗衣粉好
探究不同 种类的加 酶洗衣粉 的洗涤效
果
实验变量 实验流程
加酶洗衣粉中酶的种类
三等份各类污渍物→烧 杯中各加入等量的不同 类型的洗衣粉和水→将 污渍物分别放入烧杯中 →搅拌→观察实验效果
? 【典例1】 有人设计实验探究加酶洗衣粉是否
?答案 A
? 【例2】 (2011·上海单科，五 )回答下列关于 微生物和酶的问题。
? 环境污染物多聚联苯难以降解，研究发现联 苯降解菌内的联苯水解酶是催化多聚联苯降解 的关键酶。
? (1)下列培养基中能有效分离联苯降解菌的是
________
，
原
因
是
____________________________________
?(3)酵母细胞胶液能在饱和的 CaCl2溶液中形成凝 胶珠。若海藻酸钠浓度过高或针筒距离液面过近， 得到的凝胶珠可能不是圆形。
?答案 (1)酶既能与反应物接触，又容易与产物 分离，固定在载体上的酶能反复利用 多酶系统 (一系列酶、多种酶)
?(2)海藻酸钠 ③ 包埋法 (3)CaCl2 海藻酸钠 浓度过高(或针筒口离液面距离过近，高度不够)
酶 包埋在不溶于水的多
孔性载体中
化学 利用共价键、离子键 结 将酶分子或细胞相互
结合，或将其结合到 合法 载体上
通过物理吸附作用，
图示
? 【典例2】 在上个世纪50年代，酶已经大规模 地应用于各个生产领域，到了 70年代又发明了 固定化酶与固定化细胞技术，大大降低了生产 成本，请回答有关问题。
? (1)在实际生产中，固定化酶技术的优点是 _____________。
? 与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是 ____________。
? (2)制备固定化酵母细胞，常用的包埋材料是 ________ ， 使 用 了 下 图 中 方 法 [ ]________(填出号码及名称)。
?
?(3)制作固定化酵母菌细胞时，充分混合均匀的 酵母细胞胶液可在饱和 ________溶液中形成凝胶
珠。部分同学实验制得的凝胶珠不是圆形或椭圆 形，其主要原因是 __________________________。
?解析 (1)固定化酶使酶与反应物易接触，与产 物易分离，并且能反复利用，降低了生产成本。 固定化酶固定的是纯净的酶，酶会失活。固定化 细胞能固定一系列酶。
?(2)制备固定化酵母细胞，由于细胞比酶分子体 积大，难以被吸附或结合，多采用包埋法，常用 的载体是海藻酸钠。
?进一步研究发现，不同的金属离子对联苯水解酶 的活性有一定影响，结果见下表：
?(2)依据表中结果，金属离子 ________对该酶的 活性有一定的促进作用。金属离子对酶的活性有 促进或抑制作用，可能的原因是 ______________________________________ ________。
? 【例1】 (2011·江苏单科，15)下列有关酶的制 备和应用的叙述，正确的是 ( )。
? 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
?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。