【精品】2021年高三生物一轮复习：专题23 酶的应用

专题23 酶的应用
考点1 酶的存在与简单制作方法
考点2 酶活力测定的一般原理和方法
考点3 酶在食品加工和洗涤等方面的应用
1.加工橘子罐头，采用酸碱处理脱去中果皮(橘络)，会产生严重污染。

目前使用酶解法去除橘络，可减少污染。

下列生长在特定环境中的4类微生物，不能大量产生所用酶的是( B )
A．生长在麦麸上的黑曲霉
B．生长在酸奶中的乳酸菌
C．生长在棉籽壳上的平菇
D．生长在木屑上的木霉
解析：本题考查酶的专一性。

橘络的主要成分是纤维素，要将其分解需要纤维素酶，麦麸、棉籽壳、木屑的主要成分也是纤维素，所以生长在上述三种成分上的黑曲霉、平菇、木霉肯定能产生纤维素酶，所以可以利用。

而乳酸菌的培养基为酸奶，其主要成分是蛋白质，不含纤维素，所以乳酸菌不能产生纤维素酶。

2.关于探究果胶酶最适用量的实验，下列叙述错误的是( C )
A．配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量的该溶液
B．调节pH，使各组中的pH相同且处于适宜状态
C．用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同
D．在相同的适宜温度条件下进行实验
解析：探究果胶酶最适用量的实验中，果胶酶的用量为自变量，除此以外，其他的量都应该是等量的；搅拌时间也应该是相同的。

3.如图中曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系，此曲线不能说明的是( D )
A．在B′点之前，果胶酶的活性和温度接近成正比；之后，接近成反比
B．当温度到达B′点时，果胶酶的活性最高，酶的催化能力最高
C．A′点时，果胶酶的活性很低，但随着温度升高，果胶酶的活性可以上升
D．C′点时，果胶酶的活性很低，当温度降低时，酶的活性可以上升
解析：从图中可以看出随着温度的不断升高，果胶酶的活性不断上升，达到B′点
时，酶的活性达到最高；之后，随着温度的继续上升，酶的活性迅速下降。

但是A′点和C′点相比，虽然酶的活性都很低，但是A′点是低温条件，对酶的分子结构无影响，所以，随着温度的上升，其活性也会不断上升，而C′点是高温条件，当温度过高时，会破坏酶的分子结构，使酶的活性发生不可逆的变化。

4.某兴趣小组准备开展“不同种类的加酶洗衣粉对同一污物的洗涤效果”的探究活动。

下列说法中，你认为不正确的是( D )
A．该实验的原理是酶的专一性
B．自变量是不同种类的加酶洗衣粉
C．水质、水量、pH均可看作无关变量
D．洗涤过程中只要水温保持相同即可
解析：设计实验时要遵循单一变量原则，排除所有无关变量的干扰，但要求无关变量相同且适宜。

5.加酶洗衣粉的酶不易失活，下列不属于其原因的是( C )
A．通过基因工程生产出的特殊酶
B．用特殊化学物质将酶包裹，使其与其他成分隔离
C．加酶洗衣粉的酶是可以回收利用的
D．加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度
解析：加酶洗衣粉是科学家通过基因工程生产出来的耐酸、耐碱、耐较高温度的和忍受表面活性剂的特殊的酶，并通过特殊工艺，包裹制成酶制剂后加入洗衣粉中，使其与其他物质隔开，以保证其长久活性。

而加酶洗衣粉一旦使用，则不可回收。

6.某同学进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”课题研究。

实验设计如下：
①设置2组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉洗涤；②2组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部相同，洗涤温度都为35 ℃；③根据污渍去除程度得出结论。

这个实验设计中，错误的是( A )
A．①B．①②
C．②D．②③
解析：设置2组实验，分别使用普通洗衣粉和加酶洗衣粉(蛋白酶洗衣粉或复合酶洗衣粉)，然后控制无关变量，根据污渍去除程度得出结论。

7. (2012·江苏卷)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 )
A．先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度
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
D．衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果
解析：A项先用热水溶解洗衣粉可能会影响酶的活性，所以不妥；只有在pH适宜时使用加酶洗衣粉效果才会好于普通洗衣粉；不同质地的衣物会影响实验结果；所以B 正确。

8.探究温度对果胶酶活性的影响、pH对酶活性的影响、果胶酶的用量对酶活性的影响三个实验中，实验变量依次为( D )
A．温度、酶活性、酶用量
B．苹果泥用量、pH、果汁量
C．反应时间、酶活性、酶用量
D．温度、pH、果胶酶用量
解析：首先要明确实验变量、反应变量等基本概念，在此基础上，针对三个探究实验进行分析。

第一个实验为探究果胶酶的最适温度，第二个实验为探究果胶酶的最适pH，第三个实验为探究果胶酶的最适用量，D正确。

9.加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，某洗衣粉含碱性蛋白酶。

请回答下列问题：
(1)由下图推知，该实验的目的是探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响,50 ℃时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是0.6 %。

(2)质检局针对该加酶洗衣粉设计了如下图所示装置进行实验：
该实验的目的是检测该洗衣粉中是否含蛋白酶。

(3)一学生为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，参考(2)的实验材料及方法进行了实验，并把结果用曲线图A、B表示(如下图)：
①由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适温度约为45 ℃。

②在0 ℃和75 ℃时，酶的催化效率基本都降为零，但温度再度回到45 ℃，后者的催化作用已不能恢复，这是因为高温破坏了酶的分子结构，使酶活性丧失。

③该学生在实验过程中可通过观察胶片上的蛋白膜消失时间的长短来判断酶的催化效率。

(4)下列衣料不适宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤的有②、④。

①棉织品②毛织品
③腈纶织品④蚕丝织品
(5)根据以上实验结果，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(写出两项合理答案即可) 。

解析：由题图可知，实验中存在两个变量：温度与碱性蛋白酶含量，即实验探究的是温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响。

蛋白酶可分解蛋白质，故毛织品、蚕丝织品等以蛋白质为主要成分的衣料不能用含蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤。

用温水浸泡(提高酶的活性)，延长浸泡时间(增加酶的催化时间)，增加酶的用量等都可以提高加酶洗衣粉的洗涤效果。

考点4 制备和应用固定化酶
1.(2013·南京模拟)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．固定化酶固定时可能会造成酶的损伤而影响活性
D．固定化细胞可以催化一系列酶促反应
解析：Taq DNA聚合酶是从一种水生耐热细菌Taq中分离提取的，具有耐高温的特性，在95 ℃时仍具有酶活性。

2.(2012·江苏卷)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，吸附法比化学结合法对酶活性影响小
B．作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药
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
解析：化学结合法可能影响酶的活性部位而影响反应效果，而吸附法是物理方法，不影响酶的分子结构，A正确；消化酶在消化道内起作用，B正确；尿糖试纸由于使用后不能将反应物和酶分开，而不能再次使用，C错；固定化酵母细胞在凝胶珠中，用无菌水冲洗可洗去CaCl2和表面的杂菌，D正确。

3.(2013·吉林模拟)固定化细胞常用包埋法固定化，原因是( D )
A．包埋法固定化操作最简便
B．包埋法固定对酶活性的影响最小
C．包埋法固定化具有普遍性
D．细胞体积大，难以被吸附或结合
解析：固定化酶和固定化细胞技术常用的方法包括：包埋法、化学结合法和物理吸附法。

固定化细胞多采用包埋法。

这是因为细胞体积大，体积大的细胞难以被吸附或结合。

4.(2013·江苏质检)在20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。

(1)在实际生产中，固定化酶技术的优点是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使用。

与固定化酶技术相比，固定化细胞技术固定的是多酶系统(一系列的多种酶) 。

(2)制备固定化酵母细胞，常用的包埋材料是海藻酸钠，使用了下图中方法[ ③] 包埋法(填出标号及名称)。

(3)制作固定化酵母菌细胞时，充分混合均匀的酵母细胞溶液可在饱和CaCl2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，其主要原因是海藻酸钠的浓度过高(针筒离液面过近，高度不够) 。

(4)用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵。

a是固定化酵母细胞，b是反应柱。

①从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是葡萄糖浓度过高会使酵母菌细胞因失水过多而死亡。

②要想得到较多的酒精，加入反应液后的操作是关闭(打开或关闭)活塞1和关闭(打开或关闭)活塞2。

③为使该实验中所用的固定化酵母细胞可以反复利用，实验过程一定要在无菌条件下进行。

④装置中的长导管起的作用是释放CO2，防止空气中的杂菌进入反应柱。

解析：制备固定化酵母细胞，由于细胞体积大，难以被吸附或结合，多采用包埋法，常用的载体是海藻酸钠。

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。

酵母细胞的活化需要加水混合，使其恢复正常的生活状态；凝胶珠是将海藻酸钠和酵母细胞的混合液滴加到CaCl2溶液中制成的；用固定化酵母细胞发酵产生酒精时，要保证酵母菌的生活状态，反应液的浓度应该适合酵母菌的生活；酒精发酵是无氧发酵，将反应液加入反应柱中后应该关闭活塞1和活塞2，以营造无氧环境；要想使固定后的酵母细胞反复利用，就要避免其他微生物的污染，因此实验过程一定要在无菌条件下进行；酒精发酵过程中会产生CO2，因此要设置长导管，它既可以将产生的CO2释放出去，又能避免空气中的杂菌进入反应柱。