酶的研究与应用(一轮复习)

答案
C
2．下图中 A、B、C 依次表示果胶酶浓度一定时，果胶 酶的反应速度与反应物浓度、 温度、 pH 之间的关系， 据图完成下列问题。
(1)图 A 中，反应物达到某一浓度时反应速度不 再上升的原因是_______________。 (2) 图 B 中 ， b 点 所 对 应 的 温 度 称 _ __________________。
(3)从 a 点到 b 点曲线上升，这是因为低于最适温度， 温度升高，酶活性升高；曲线 bc 段下降，是因为高于最适 温度，温度升高，酶活性降低。 (4)由于甲试管温度较低， 所以酶活性较低，反应速度很慢，当转入 40℃(酶反应的适 宜温度 )的水浴锅中加热时，其反应速度迅速增加。乙试管 在 90℃高温下，酶结构被破坏，酶变性失活，当转入 40℃ 的水浴锅中保温时，酶活性也不再恢复，故无催化反应。(5) 图 C 表示果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时，果胶酶 催化反应的速度随 pH 变化的曲线，实验时可根据果汁的量 来判定果胶酶的活性。
(3) 该实验探究多种加酶洗衣粉对同一污渍的 洗涤效果，也可以探究同一种加酶洗衣粉对于 不同污渍的洗涤效果。
对位训练 3．有人设计实验探究加酶洗衣粉是否能提高去污力并 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
如果你根据实验数据转换成的曲线图无法判断果胶酶的 最适温度，你将如何改进？ ____________。 (3)图 B 中，曲线 ab 段表明_______________，bc 段表明 _____________。 (4)将装有果胶酶与反应物的甲、 乙两试管分别放入 12℃ 和 90℃水浴锅中，20 min 后取出，转入 40℃的水浴锅中 保温，两试管内的反应是：甲________，乙________。 (5)图 C 表示果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时， 果胶酶催化反应的速度随 pH 变化的曲线，实验时可根据 ________来判定果胶酶的最适 pH。
答案
(1)1 与 2
(2)1 与 3
考题链接
不同温度条件下加酶洗衣粉洗涤效果 考纲能力 实验分析探究能力
考题 (高考真题 )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。
解析 酶是生物体内具有催化能力的有机物，其催化效 率受反应物浓度、温度、pH 的影响。(1)A 图中，当反应 物在低浓度范围内增加时，反应速度迅速上升；当反应 物达到一定浓度时，随反应物浓度增加，反应速度不再 增加。这是因为酶虽然有高效性，但催化能力也有一定 限度，当所有酶都发挥了最高效能后，反应物浓度再增 加，反应速度也不增加，这时受酶浓度影响。(2)B 图中， b 点催化效率最高， 因此它所对应的温度就是酶反应的最 适温度。根据实验数据转换成的曲线图无法判断果胶酶 的最适温度时，应根据适宜的温度范围尝试间隔近的温 度梯度，重新实验。
(2)确定最适用量的方法 如果随酶浓度的增加，过滤到的果汁的体积也增加， 说明酶的用量不足；当酶的浓度增加到某个值后， 再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改变， 说明酶的用量已经足够，那么，这个值就是酶的最 适用量。 (3)结果分析 计算澄清苹果汁得率 (R) 。 R ＝ V1/V2×100%式中： V1 为澄清苹果汁体积，V2 为处理前苹果汁体积。
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(1)提高洗衣粉去污能力的方法有_________ ， 甲组在洗衣粉中加入了_______，乙组在洗衣粉中加 入了______________。 (2)甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具 有__________。 (3)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。 (4) 加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包 裹的，遇水后包裹层很快溶解，释放出来的酶迅速 发挥催化作用。请说明这是否运用了酶的固定化技 术及其理由。
特别提醒 在探究温度或 pH 的影响时，不同的温度 梯度之间或不同的 pH 梯度之间构成了相互对 照，通过相互对照可确认果胶酶活性的温度或 pH 的最适值。
对位训练 1．下列说法不正确的是 ( ) A．在探究果胶酶用量实验中，虽然实验的变量发生 了变化， 但通过设置梯度来确定最适值的思想方 法是不变的 B．植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶 C． 通过测定滤出的苹果汁的体积大小无法来判断果 胶酶活性的高低 D．人们使用果胶酶、纤维素酶等来解决制作果汁面 临的问题
(3)注意事项 在苹果泥和果胶酶混合之前， 一定要保证底物和酶达到所 要求的温度或 pH 条件，以避免混合后条件的变化，确保 实验结果的可信度和可靠性。 (4)衡量实验结果的指标 以果汁澄清度与果汁产量的多少确认果胶酶活性的高低。 4．探究果胶酶的最适用量 (1)原理提示 本实验是一个探究性的定量实验，所测出的最适用量是 在本实验的温度、pH 条件下测出的，因而果胶酶的最适 用量应标明温度和 pH。
把脂肪水解为较易溶解 食品的油渍、人体皮 脂、口红 的污垢 能使淀粉迅速分解为可 来自面条、巧克力等
纤维 素酶
2.实验变量 (1)自变量：加酶洗衣粉。 (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 注入自来水 加入物质(等量) 控制水温 加入洗衣粉(等量) 用玻璃棒搅拌 观察实验现象 烧杯编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 500 mL 500 mL 500 mL 奶渍布 奶渍布 奶渍布 37℃ 37℃ 37℃ 蛋白酶 复合酶 脂肪酶 洗衣粉 洗衣粉 洗衣粉 5 min 5 min 5 min
10 20 30 40 50 水温/℃ 组别 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 清除血 渍时间 /min 清除油 渍时间 /min
67 66 68 52 51 83 36 34 77 11 12 68 9 11 67
பைடு நூலகம்
93 78 95 87 63
91
82 46 85 75
27
答案
(1) 加酶和适当提高温度
蛋白酶
蛋白酶和脂肪酶 (2)专一性 (3)没有差异，因为高温使酶失活 (4) 未运用酶的固定化技术，因为酶未固 定在不溶于水的载体上，也不能重复利用
误区警示
(1)比较普通洗衣粉和加酶洗
衣粉对衣物污渍的洗涤效果中，实验变量为洗 涤剂，设计时应遵循单一变量原则、对照性原 则，有效地控制其他变量。 (2) 探讨加酶洗衣粉的最适温度要根据生 活中的实际情况，合理设置温度梯度。 (3) 在使用加酶洗衣粉时不但要考虑最佳 洗涤效果条件，还要考虑到酶的专一性和洗涤 成本的问题。
提醒
洗衣时，水温控制过高或过低都会影响
酶活性，进而影响洗涤效果。
4．实验时注意事项 (1)在比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果的实验中， 自变量为洗衣粉的种类，设计时应遵循单一变量原则、对照 原则，有效控制其他变量，如水的用量、污染物的量、所用 实验的布的质地和大小、两种洗衣粉的用量、搅拌及洗涤时 间等。 (2)在使用加酶洗衣粉时不但要考虑最佳洗涤效果的条件，如 最适温度、pH，还要考虑衣物的承受力，如蛋白酶洗衣粉不 能洗涤丝绸类衣物；也要考虑洗涤成本问题，因污渍的成分 比较复杂，一般选择复合加酶洗衣粉，以减少用量。
2 L 5 min 2 L 7 min 2 L 9 min 2 L 8 min
(1) 能 说 明 加 酶 洗 衣 粉 效 果 更 好 的 组 合 方 式 是
解析
(1)只有通过比较，才能说明效果
是否相同，所以需有加酶洗衣粉与普通洗衣粉 之间的对照，同时结果不能有其他变量干扰， 这样的组合只能为 1 与 2 或 3 与 4，结合题干 是加酶洗衣粉效果更好，所以只能为 1 与 2 的 组合。 (2)由题意知变量是温度不同对酶的影 响，所以应为 1 与 3 的组合。
)
解析
考虑衣物的实际洗涤情况，当加酶洗
衣粉中的蛋白酶将血渍、奶渍等含有的大分子蛋 白质水解成小分子多肽后，已经很容易从衣物上 脱落了，无需再加肽酶。
答案 C
5．下面是有关普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果是 否相同的探究实验，请据表完成下列问题。 脸盆编 加入物质 号 1 2 3 4 ______。 (2) 能说明酶活性受温度影响的实验组合方式是 ________。 (等量) 油污布 油污布 油污布 油污布 温度 37℃ 37℃ 5℃ 5℃ 洗衣粉 (等量) 加酶 普通 加酶 普通 水量 褪色 时间
第 47 课时
考点 138
酶的研究和应用
突破考点提炼方法
影响果汁产量的物质及处理方法 1．影响果汁产量的物质 纤维素和果胶是组成水果的重要物质， 这两 种物质的存在使制作果汁时存在两个问题： 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。
2．处理方法——酶解法 常用的酶及其作用特点如下： 组成 多聚半乳糖 果胶 酶 醛酸酶 果胶分解酶 果胶酯酶 C1 酶 CX 酶 葡萄糖苷酶 蛋白质 蛋白质 本质 作用 催化果胶分 解成为可溶 性半乳糖醛 酸 纤维素 C1酶 纤维 CX酶 二糖
1．实验原理 酶的催化作用具有专一性， 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。
拓展延伸 种类 蛋白 酶 脂肪 酶 淀粉 酶
常用酶制剂的种类及洗涤原理 洗涤原理 可将蛋白质分解为易溶 解或分散于洗涤液中的 小分子的肽或氨基酸 的甘油和游离的脂肪酸 溶性的麦芽糖、 葡萄糖等 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 洗涤实例 血渍、奶渍及各种食 品中的蛋白质污垢
答案
(1)受反应液中酶浓度的限制 应根据适宜的温度范围 (3)在一定
(2)酶反应的最适温度
尝试间隔近的温度梯度，重新实验
范围内， 果胶酶的活性随温度升高而升高 高于 最适温度，果胶酶的活性随温度升高而下降 (4)反应速度加快 无催化反应 (5)果汁的量
考点 139
探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果
葡萄糖苷酶
纤维 素酶
葡萄糖
提醒 果胶酶和纤维素酶都是复合酶，并不特 指某一种酶，而是一类酶的总称。
3．探究酶活性最适条件和用量的实验设计 (1)原理 ①果胶酶的活性受温度(或 pH)影响。处于最适温 度(或 pH)时活性最高。 ②果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性 大小成正比。 (2)流程
各取一支， 分 9 组分别放入 30℃、 35℃、 40℃、 45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃的恒温水浴 中加热(或各取一支，分 5 组分别调节苹果泥和果 胶酶的 pH 为 5、6、7、8、9，置于同一恒温水浴 中) ↓ 将果胶酶加入相同温度（或 PH）的苹果泥内 ↓ 恒温保持 10 min ↓ 过滤果汁，用量筒测量果汁的量，并记录于设 计好的表格
解析 该实验的自变量是加酶洗衣粉、普通洗 衣粉。实验设计应分为三组，其中实验组有两组： 一组用加酶洗衣粉，一组用普通洗衣粉；另外还应 有一个空白对照组，既不用加酶洗衣粉洗涤也不用 普通洗衣粉洗涤的对照。
答案 B
4．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．肽酶会影响蛋白酶的活性 C．衣物上的大分子蛋白质变为多肽后容易脱落 D．蛋白酶把蛋白质全水解成可溶性氨基酸
解析
加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂， 如碱性蛋
白酶制剂和碱性脂肪酶制剂等。 这些酶制剂不仅可以有 效地清除衣物上的污渍，而且对人体没有毒害作用，并 且这些酶制剂及其分解产物能够被微生物分解， 不会污 染环境。既然是酶制剂，就具备酶的特性，需要适宜的 温度和 pH，具有专一性；温度过高时，酶变性失活， 三者几乎没有差别； 固定化后的酶在保持原有催化活性 的同时，又可以同一般催化剂一样能回收和反复使用， 可在生产工艺上实现连续化和自动化， 更适应工业化生 产的需要。