高二生物質(zhì)疑解惑課件：專題4《酶的研究與應(yīng)用》專題整合（人教版選修I）

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歡迎進(jìn)入生物課堂 專題4酶的研究與應(yīng)用專題整合 1 探討加酶洗衣粉的洗滌效果時(shí) 要有效地控制變量 如下表 有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 探討加酶洗衣粉最適溫度的實(shí)驗(yàn)中 根據(jù)實(shí)際生活中的情況 溫度梯度可進(jìn)一步設(shè)置為20 25 30 35 40 45 50 55 若測(cè)出40 時(shí)洗滌效果較好 應(yīng)設(shè)置更細(xì)的實(shí)驗(yàn)組 如35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 直至測(cè)出具體的最適溫度 2 有關(guān)酶的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路在保證無關(guān)變量相同的前提下 在一恒定溫度下設(shè)置pH梯度 可確定酶催化作用的最適pH 在一恒定pH條件下 通過設(shè)置溫度梯度 可確定酶催化作用的最適溫度 在溫度和pH都相同的條件下 通過設(shè)置酶的用量梯度可以確定酶的最適用量 設(shè)計(jì)遵循單一變量原則 有效地控制其他變量 如水質(zhì) 水溫等 具體實(shí)驗(yàn)程序分析 如下表 探究加酶洗衣粉洗滌效果的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 典例1 有人設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究加酶洗衣粉是否能提高去污力并優(yōu)于普通洗衣粉 實(shí)驗(yàn)分為兩組 一組衣物用加酶洗衣粉洗滌 一組衣物用普通洗衣粉洗滌 該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)缺少 A 用加酶洗衣粉洗滌和適量普通洗衣粉洗滌的對(duì)照B 既不用加酶洗衣粉洗滌也不用普通洗衣粉洗滌的對(duì)照C 用普通洗衣粉洗滌和少量加酶洗衣粉洗滌的對(duì)照D 用少量普通洗衣粉洗滌和大量加酶洗衣粉洗滌的對(duì)照解析本探究實(shí)驗(yàn)為定性探究實(shí)驗(yàn) 不涉及量的變化 缺乏空白對(duì)照 補(bǔ)充空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)后 實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具說明力 答案B 酶的固定化技術(shù) 典例2 在上個(gè)世紀(jì)50年代 酶已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域 到了70年代又發(fā)明了固定化酶與固定化細(xì)胞技術(shù) 大大降低了生產(chǎn)成本 請(qǐng)回答有關(guān)問題 1 在實(shí)際生產(chǎn)中 固定化酶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是 與固定化酶技術(shù)相比 固定化細(xì)胞固定的是 2 制備固定化酵母細(xì)胞 常用的包埋材料是 使用了下圖中方法 填出號(hào)碼及名稱 3 制作固定化酵母菌細(xì)胞時(shí) 充分混合均勻的酵母細(xì)胞膠液可在飽和 溶液中形成凝膠珠 部分同學(xué)實(shí)驗(yàn)制得的凝膠珠不是圓形或橢圓形 其主要原因是 解析 1 固定化酶使酶與反應(yīng)物易接觸 與產(chǎn)物易分離 并且能反復(fù)利用 降低了生產(chǎn)成本 固定化酶固定的是純凈的酶 酶會(huì)失活 固定化細(xì)胞能固定一系列酶 2 制備固定化酵母細(xì)胞 由于細(xì)胞比酶分子體積大 難以被吸附或結(jié)合 多采用包埋法 常用的載體是海藻酸鈉 3 酵母細(xì)胞膠液能在飽和的CaCl2溶液中形成凝膠珠 若海藻酸鈉濃度過高或針筒距離液面過近 得到的凝膠珠可能不是圓形 答案 1 酶既能與反應(yīng)物接觸 又容易與產(chǎn)物分離 固定在載體上的酶能反復(fù)利用多酶系統(tǒng) 一系列酶 多種酶 2 海藻酸鈉 包埋法 3 CaCl2海藻酸鈉濃度過高 或針筒口離液面距離過近 高度不夠 例1 2011 江蘇單科 15 下列有關(guān)酶的制備和應(yīng)用的敘述 正確的是 A 酶解法和吸水漲破法常用于制備微生物的胞內(nèi)酶B 透析 電泳和酸解等方法常用于酶的分離與純化C 棉織物不能使用添加纖維素酶的洗衣粉進(jìn)行洗滌D 多酶片中的胃蛋白酶位于片劑的核心層 解析利用酶解法和吸水漲破法使細(xì)胞解體 用于制備胞內(nèi)酶 酶的純化和分離的方法有透析法 離心沉降法和電泳法 纖維素酶能去除棉紡織品表面浮毛 平整織物表面 故可用添加纖維素酶的洗衣粉洗滌棉織物 多酶片中的胃蛋白酶位于片劑的最外層 保持其他酶在胃中不被破壞 答案A 例2 2011 上海單科 五 回答下列關(guān)于微生物和酶的問題 環(huán)境污染物多聚聯(lián)苯難以降解 研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)苯降解菌內(nèi)的聯(lián)苯水解酶是催化多聚聯(lián)苯降解的關(guān)鍵酶 1 下列培養(yǎng)基中能有效分離聯(lián)苯降解菌的是 原因是 A培養(yǎng)基 g L 某生長(zhǎng)因子2 0 NH4 2SO42 0 K2HPO43 0 MgSO41 0 pH7 4 多聚聯(lián)苯50mLB培養(yǎng)基 g L 牛肉膏10 0 蛋白胨20 0 葡萄糖20 0 NaCl5 0 pH7 4 C培養(yǎng)基 g L 某生長(zhǎng)因子2 0 淀粉20 0 NH4NO32 5 MgCl20 5 K2HPO43 0 多聚聯(lián)苯50mL pH7 4進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn) 不同的金屬離子對(duì)聯(lián)苯水解酶的活性有一定影響 結(jié)果見下表 2 依據(jù)表中結(jié)果 金屬離子 對(duì)該酶的活性有一定的促進(jìn)作用 金屬離子對(duì)酶的活性有促進(jìn)或抑制作用 可能的原因是 3 通過酶工程可將聯(lián)苯水解酶用于生產(chǎn)實(shí)踐 酶工程通常包括酶的生產(chǎn) 酶的固定化和酶的應(yīng)用等方面 酶固定化的好處是 4 下圖實(shí)線表示聯(lián)苯水解酶催化的反應(yīng)速度與酶濃度的關(guān)系 虛線表示在其他條件不變的情況下 底物濃度增加一倍 反應(yīng)速度與酶濃度的關(guān)系 能正確表示兩者關(guān)系的是 5 紅球菌和假單孢菌都能降解多聚聯(lián)苯 但研究發(fā)現(xiàn)以每克菌體計(jì)算 兩種菌降解多聚聯(lián)苯的能力有所不同 對(duì)此現(xiàn)象合理的假設(shè)是 或 解析 1 A培養(yǎng)基中只有多聚聯(lián)苯一種碳源 只有聯(lián)苯降解菌可以利用這一種碳源而生存 因此 A培養(yǎng)基可以作為分離聯(lián)苯降解菌的選擇培養(yǎng)基 2 根據(jù)表格數(shù)據(jù) 當(dāng)培養(yǎng)基中添加Mn2 時(shí) 能使聯(lián)苯水解酶的活性升高 金屬離子是通過與酶結(jié)合后 改變酶的空間結(jié)構(gòu)來影響酶活性的 3 酶具有專一性 高效性 酶催化后 酶分子結(jié)構(gòu)不改變 如果能利用酶工程將酶固定下來 便可以重復(fù)利用 使酶的催化反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行 酶工程的操作包括酶的生產(chǎn) 酶的分離純化 酶的固定化和酶的應(yīng)用等幾個(gè)方面 4 影響酶促反應(yīng)速度的因素有酶濃度 底物濃度和溫度 pH等反應(yīng)條件 在反應(yīng)條件適宜 酶量不足的情況下 增加底物量 酶促反應(yīng)速度不增加 此時(shí)酶促反應(yīng)速度的限制因子是酶濃度 隨著酶濃度的增加 當(dāng)酶濃度不是酶促反應(yīng)速度的限制因子時(shí) 底物量增加 酶促反應(yīng)速度增加 5 紅球菌和假單孢菌降解多聚聯(lián)苯的能力不同的原因可能是兩種菌內(nèi)酶量不同 或者是兩種菌內(nèi)酶結(jié)構(gòu)的不同致使酶活性不同 答案 1 A該培養(yǎng)基中多聚聯(lián)苯為唯一碳源 2 Mn2 金屬離子與酶結(jié)合可以改變酶的空間結(jié)構(gòu) 尤其是活性部位的結(jié)構(gòu) 3 酶的分離純化便于重復(fù)利用 能連續(xù)進(jìn)行反應(yīng) 4 B 5 兩種菌內(nèi)酶量不同兩種菌內(nèi)酶基因的結(jié)構(gòu) 酶結(jié)構(gòu) 不同 考情分析本專題內(nèi)容在高考中考查頻率較高 考查點(diǎn)包括果膠酶在果汁生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用 固定化酶 固定化細(xì)胞技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用及加酶洗衣粉洗滌效果與影響因素探究等 聯(lián)系果汁加工生產(chǎn) 加酶洗衣粉等生產(chǎn)生活實(shí)際 考查酶特性探究的實(shí)驗(yàn)分析與設(shè)計(jì)題特別多 是近三年新課標(biāo)高考的最大熱點(diǎn) 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全