专题3 酶的应用技术实践

洗衣粉 （等量）
加酶 普通
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水量
2L 2L
洗净所 需时间
4 min 7 min
3
4
油污布
油污布
5℃
5℃
加酶
普通
2L
2L
9 min
8 min
①该实验设计体现了
对照、单一变量
原则。
②若1号实验组洗净油污布所需时间接近7 min，最可能的原因是 酶失活 。 （3）下列衣料不适宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤的有 ②④ 。 ①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品 （4）根据以上实验结果，请写出两项提高加酶洗衣粉洗涤效果的措 施：用温水浸泡；延长浸泡时间；增加洗衣粉的用量等
酶制剂、固定化酶、固定化细胞已经广泛地应用 于各个领域，下列有关叙述错误的是（ A ） A．90 ℃高温会使Taq DNA聚合酶失去催化活性 B．制备固定化酶的方法主要有包埋法、交联法 和吸附法等
C．对酶进行固定时可能会造成酶的损伤而影响 其活性 D．固定化细胞可以催化一系列酶促反应
4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 溶化好的海藻酸钠溶液必须冷却至室温，否则会 因温度过高杀死酵母菌 搅拌要彻底充分，使两者混合均匀，以免影响实 验结果的观察 5、固定化酵母细胞 海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质的作用下，发生聚 沉，形成凝胶珠，需稳定30min左右
检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法。
使纤维的结构变得蓬松，从 而使渗入到纤维深处的尘土 和污垢能够与洗衣粉充分接 触，达到更好的去污效果
2. 探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物上污渍的 洗涤效果 （1）实验过程
①取大烧杯两只，用量筒量取等量水放入其中。
②将制好的污染布块和洗衣粉（一组为污染布块 与普通洗衣粉，一组为污染布块与加酶洗衣粉） 分别放入两只烧杯中。 ③用玻璃棒同时充分搅拌。一段时间后再搅拌， 可重复进行。 ④相同的时间后观测洗涤效果。
专题3 酶的应用技术实践
核心突破 1．梳理加酶洗衣粉的去污机理
种类 蛋白 酶 脂肪 酶 淀粉 酶 纤维 素酶 洗涤原理 洗涤的物质种类
蛋白质
脂肪 淀粉
血渍、奶渍及各种食品 小分子的肽＋氨基酸 类的蛋白质污垢 甘油＋脂肪酸 麦芽糖＋葡萄糖 食品的油渍、人体皮脂、 口红 来自面条、巧克力等的 污垢 棉纺织品的表面浮毛
D．衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果
下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙 述，错误的是（ C ） A．从酶的固定方式看，吸附法比交联法对酶活 性影响小 给药
B．作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式
C．尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢 酶，可以反复使用 D．将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗 去CaCl2和杂菌
3．酵母细胞固定化的方法 （1）酵母细胞的活化 （2）配制物质的量浓度为0.05 mol／L的CaCl2溶液
（3）配制海藻酸钠溶液
（4）海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
（5）固定化酵母细胞
实验操作 （一）制备固定化酵母细胞 1、酵母细胞的活化 问：什么是活化？怎样活化？应注意什么？ 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 取1g干酵母，放入50 ml的小烧杯中，加入蒸馏水10 ml，用玻璃棒搅拌，使酵母细胞混合均匀，成糊状，放置 1h左右使其活化。 注意事项 A、选用的干酵母要具有较强的活性，而且物种单一 B、在缺水状态下，微生物处于休眠状态。注意水的用量
缺点
优点
①既能与反应物 催化效率高、耗能低、 接触，又能与产物分 低污染 离； ②可以重复利用
成本低、操作容 易
下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效 果”的叙述，合理的是（B ） 度 A．先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温
B．实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的 残留程度 C．相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉
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，就表明凝胶珠的制 作成功。 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。
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，需要再作尝试。
（一）制备固定化酵母细胞 2、配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液
溶解物质要彻底，勿用自来水溶解，以防自来水 中各种离子影响实验结果
3、配制海藻酸钠溶液 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。 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。
3．探究不同类型加酶洗衣粉的洗涤效果
（1）实验原理： 酶的催化作用具有特异性，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： 加酶洗衣粉的种类。 ②无关变量： 其他条件相同且适宜（如温度、pH等）。
（3）实验步骤
步骤 Ⅰ 注入自来水 加入物质(等量) 控制水温 加入洗衣粉(等量) 用玻棒搅拌 观察实验现象 500 mL 烧杯编号 Ⅱ 500 mL 奶渍布 Ⅲ
500 mL
奶渍布 37 ℃ 脂肪酶 洗衣粉
奶渍布
37 ℃ 蛋白酶 洗衣粉 5 min 颜色浅
37 ℃
复合酶 洗衣粉 5 min
5 min
颜色浅
已消失
下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的实验记 录，请据表回答问题。
脸盆 编号
1 2
洗涤物 （等量）
油污布 油污布
洗涤温度
45 ℃ 45 ℃
直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较
直接使用酶 是否需要 营养物质 催化反应 反应底物 否 单一或多种 各种物质 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 固定化酶 否 单一 各种物质 不利于催化一系列酶 促反应 固定化细胞 是 一系列(或多种) 小分子物质 反应物不易与酶 接近，尤其是大 分子物质，反应 效率下降
考点二 固定化酶和固定化细胞 核心突破 1．固定化酶技术和固定化细胞技术的概念 （1）固定化酶的概念：是指用 物理学或化学 的方法将 固相载体 结合在一起形成的仍具有酶活性的 酶与 酶复合物。 （2）固定化细胞的概念：通过各种方法将细胞与一定 的 结合，使细胞仍保持 原有的生物活性 的 载体 技术。 2．固定化细胞技术常用的方法 包埋法、交联法和吸附法 。一般来说，酶更适 吸附 合采用 化学结合 法和 法固定化，细胞 多采用 包埋 法固定化。