复习与测试课堂实录【3】

选修1专题4酶的研究与应用复习教学设计

荣县第一中学校

张龙林

复习要点

1.果胶酶在果汁生产中的作用

2.探讨加酶洗衣粉的洗涤效果

3.固定化酶和固定化细胞

复习过程

2．酶的活性及其影响因素

(1)酶的活性：酶催化一定_______________的能力，可以用催化某一化学反应的来表示。

(2)影响酶活性的因素：________、pH、

__________ 等条件。

3．研究温度对果胶酶活性影响的实验

(1)实验方案：确定____________ →探讨控制温度的方法和措施。

(2)实验程序：制备水果泥→制备果胶酶→水果泥与果胶酶

分别

____________ →将水果泥和果胶酶__________ →过滤出果汁→记录果汁量→改变不同温度后，重复上面实验。

(3)实验结果：记录实验数据，并填入表格。

(4)得出结论：获得的果汁越多，或果汁越澄清，表明果胶酶的活性

___________。

1．加酶洗衣粉中常加入的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶(√) 2．加酶洗衣粉是将酶直接加入洗衣粉中(×) 【提示】

加入的酶是经化学物质包裹。

3．探究不同种类的洗衣粉的洗涤效果时，要控制单一变量(√)

1．固定化酶的应用实例

如用葡萄糖异构酶，将葡萄糖转化为果糖。固定化酶技术在反应柱上的孔应该满足

无法通过，

_____________自由出入。

2．固定化细胞技术

(1)概念：利用

____________ 方法将酶或细胞固定在______________的技术。

(2)方法：包埋法、__________________法和物理吸附法。

(3)实验操作：酵母细胞的_________ →配制CaCl2溶液→配制__________溶液→

1

溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。

1.探究果胶酶活性的影响因素及其用量

(1)实验原则：遵循单一变量原则、对照性原则，严格控制变量，尽量减少无关变量的影响。

(2)实验原理：果胶酶受温度或pH的影响，在最适温度或pH时活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小成正比。

(3)设计实验

①探究最适温度时，pH为无关变量，最好是最适pH；探究最适pH时

，温度为无关变量，最好是最适温度。

②探究果胶酶的最适用量时，最适用量是在温度、pH等适宜条件下测出来的，如果无关变量改变，最适用量也会发生变化。

2．探究加酶洗衣粉的洗涤效果

(1)探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响

①实验变量：水温，必须设置温度梯度。

②无关变量：水量与水质、洗衣粉用量、衣物质料与大小、浸泡与洗涤时间等，应该保持不变。

(2)探究不同种类洗衣粉对同一污渍或不同污渍的洗涤效果的实验

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。

②实验变量

自变量：不同种类的加酶洗衣粉。

无关变量：其他条件相同且适宜(如温度、pH等)。

2

典例透析：

(2012·长春模拟)下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤，请回答：

酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞

(1)在__________状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复__________状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时__________。

(2)固定化细胞技术一般采用包埋法，而固定化酶常用___和____。

(3)影响实验成败的关键步骤是__________。

(4)海藻酸钠溶化过程的注意事项是__________。

(5)如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目_____。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明__________。

(6)下图是在相同的发酵条件下，固定化酵母与游离酵母3次循环发酵的糖度变化比较曲线图，比较曲线图可以看出，__________发酵速度较快，游离酵母在重复使用________次后，其活性完全丧失，由此也可见固定酵母细胞的优点是__________。

【解析】

(1)在缺水状态下，微生物处于休眠状态。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。由于酵母菌活化时体积会变大，所以活化前应选择足够大的容器。(2)固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间的技术，其中固定化细胞一般常采用包埋法，而固定化酶常用化学结合法和物理吸附法。原因是细胞个大，而酶分子小，个体大的细胞难以被吸附或结合，而个体小的酶容易从包埋材料中漏出。(4)海藻酸钠溶解时应小火加热，或小火间断加热，期间还要不断搅拌，防止焦糊。(5)固定酵母细胞的海藻酸钠溶液浓度过高和过低都会影响酵母细胞的固定化。(6)分析坐标图可看出固定化酵母细胞发酵速度快，游离酵母细胞在第三次循环发酵时就失去了作用。

【答案】

(1)缺水

正常(生活)

体积会增大

(2)化学结合法

物理吸附法

(3)配制海藻酸钠溶液

(4)小火加热(小火间断加热)，不断搅拌

3

(5)较少

(海藻酸钠浓度偏高)制作失败

(6)固定化酵母

2

可以重复使用

1．(2011·金坛调研)下列关于加酶洗衣粉的说法不正确的是(

) A．直接将酶制剂添加到洗衣粉中制成加酶洗衣粉

B.

加酶洗衣粉效果的好坏受很多因素影响

C.

加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶

D.

加酶洗衣粉相对普通洗衣粉来说有利于环保

【解析】

酶制剂是通过特殊的化学物质将酶层包裹，与洗衣粉的其他成分隔离；加酶洗衣粉效果的好坏受水温、水质等很多因素影响；加酶洗衣粉中添加的酶制剂包括纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶和碱性蛋白酶四类；加酶洗衣粉相对普通洗衣粉来说，降低了表面活性剂、三聚磷酸钠的用量，使洗衣粉朝低磷无磷方向发展，有利于环保。

【答案】

A 2．(2011·海淀期中)为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是(

) A．加大苹果泥用量

B．大幅度提高反应温度

C．换成大型号容器

D．用玻璃棒进行搅拌

【解析】

为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是增大酶和反应物接触面积，搅拌可以达到此目的。只换大号容器不一定加快反应，大幅度提高温度有可能会出现温度过高而使酶活性降低的现象；如果反应物够多，增加反应物不改变反应速率。

【答案】

D 3．(2011·苏北四市调研)下列有关固定化酶和固定化细胞的说法，正确的是(

) A．某种固定化酶的优势在于能催化一系列生化反应

B．固定化细胞技术只能固定一种酶

C．固定化酶和固定化细胞都能反复使用，但酶的活性迅速下降

D．固定化细胞常用包埋法，固定化酶常用物理吸附法

【解析】

固定化酶的优势在于酶能够多次利用；细胞内有多种酶，固定化细胞技术不只固定一种酶；固定化酶和固定化细胞都能反复使用，且酶的活性不是迅速下降。

4．(2010·江苏高考改编)下图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述不正确的是(

)

A．刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合制备混合液

B．图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠

C．图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触

D．图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中

【解析】

刚溶化的海藻酸钠应冷却后再与酵母菌混合，否则温度过高会导致酵母菌死亡。

【答案】

A 5．(2011·长沙模拟)加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题：

(1)为了探究某加酶洗衣粉中碱性蛋白酶含量与洗涤效果的关系，某同学通过实验获得下图所示的结果。由图可知，加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是________，本实验的自变量是________。

4

(2)下表是围绕加酶洗衣粉的一项研究成果：

温度/℃

普通洗衣粉去污力/%

加酶洗衣粉去污力/%

20

15

30

30

18

40

40

20

48

45

21

50

50

21.5

48

60

22

37

上述实验结果可以得出的结论有：

①_________________________________________；

②_________________________________________。

(3)在使用加酶洗衣粉过程中，对于特别脏的衣服、较大的洗衣量，写出两项提高洗涤效果的措施：

①__________________________________________；

②__________________________________________。

【解析】

(1)由图看出去污力达到最大时的碱性蛋白酶的含量为0.6%，实验的自变量为碱性蛋白酶的浓度。(2)通过表格可比较两种洗衣粉的去污能力，还可看出使用加酶洗衣粉的最适温度。(3)可从温度、反应时间和用量考虑作答。

【答案】

(1)0.6%

碱性蛋白酶的浓度

(2)①在相同温度条件下，加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉高

②使用加酶洗衣粉时的适宜温度为45 ℃左右(或40～50 ℃) (3)用温水浸泡

延长浸泡时间

增加洗衣粉的用量等(答出其中两点即可)

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