高考生物二輪精品練習(xí)學(xué)案：專項(xiàng)4酶的研究與應(yīng)用

1、2019高考生物二輪精品練習(xí)學(xué)案：專項(xiàng) 4酶的研究與應(yīng)用【高考新動(dòng)向】1、酶的存在與簡單制作方法2、酶活力測定的一般原理和方法3、酶在食品制作和洗滌等方面的應(yīng)用4、制備和應(yīng)用固定化酶【考綱全景透析】【一】酶的存在、制作及活力測定的原理1、果膠酶的組成與作用1種類：多聚半乳糖醛酸酶，果膠分解酶，果膠酯酶2作用：瓦解植物細(xì)胞壁和胞間層。2、酶的活性及其影響因素1酶的活性是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。酶反應(yīng)速度用單位時(shí)間內(nèi)，單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量表示。2影響酶活性的因素常提的是溫度、pH值和酶的抑制劑等。3、研究溫度對果膠酶活性影響的實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)方案：確定溫度梯度，探討控制溫度的方法和

2、措施2實(shí)驗(yàn)程序：制備水果泥一水果泥與果膠酶分別水浴保溫一將水果泥和果膠酶混合保溫 一過濾出果汁一記錄果汁量一改變不同溫度后，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。3記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并填入表格4得出結(jié)論：獲得的果汁越多，或果汁越澄清，說明果膠酶的活性越高。【二】加酶洗衣粉的去污機(jī)理種類洗滌原理洗滌實(shí)例蛋白酶蛋白建第口工小分子肽十小分子TH一血漬、奶漬及各種食品 類的蛋白質(zhì)污垢脂肪酶*脂肪出2II油+解肪酸油漬、人體皮脂、口紅淀粉酶諜超出巴麥芽標(biāo)十來自面條、巧克力等的 污垢纖維素酶使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入到纖維 深處的塵土和污垢能夠與洗衣粉充分接觸， 達(dá)到更好的去污效果3、探究不同種類的加酶洗衣粉的洗滌效果1實(shí)驗(yàn)

3、原理：酶的催化作用具有專一性，復(fù)合酶洗衣粉加入的酶制劑種類較多，與單一加酶洗衣粉相比，對各種污漬都有較好的洗滌效果。2實(shí)驗(yàn)變量：自變量：不同種類的加酶洗衣粉無關(guān)變量：其他條件相同且適宜如溫度、PH等實(shí)驗(yàn)步驟：在2個(gè)編號的燒杯里，分別注入500mL清水。取2塊大小相等的白棉布，用滴管在每塊白布上分別滴上等量的墨水，分別放入燒杯里，用玻璃棒攪拌。將2個(gè)燒杯分別放入同等溫度的溫水中，保溫5分鐘。稱取5克加酶洗衣粉和5克普通洗衣粉2份，分別放入2個(gè)燒杯中，用玻璃棒均勻攪 拌。保溫10分鐘。觀察并記錄2個(gè)燒杯中的洗滌效果【三】制備和應(yīng)用固定化酶1、固定化酶的應(yīng)用實(shí)例：如果葡萄糖異構(gòu)酶，將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖

4、。固定化酶技術(shù)在反應(yīng) 柱上的孔應(yīng)該滿足酶顆粒無法通過，反應(yīng)溶液可以自由出入。2、固定化細(xì)胞技術(shù)1概念：固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間 內(nèi)的技術(shù)。2方法：包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。3實(shí)驗(yàn)操作：醒理刎胞的活化配制物質(zhì)的垃濃度為的QCQ溶液配制海藻酸鈉溶液海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混令固定化醉母細(xì)胞熱熱點(diǎn)難點(diǎn)全析】【一】探究影響果膠酶活性因素實(shí)驗(yàn)的分析.實(shí)驗(yàn)原那么：遵循單一變量原那么、對照性原那么，嚴(yán)格控制變量，盡量減少無關(guān)變量的影響。.實(shí)驗(yàn)原理：果膠酶活性受溫度、pH或酶抑制劑的影響，在最適溫度或pH時(shí)，活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都與果膠酶的活性大

5、小成正比。.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(1)探究最適溫度時(shí)，pH為不變量，最好是最適 pH;探究最適pH時(shí)，溫度為不變量， 最好是最適溫度。(2)探究果膠酶的最適用量時(shí)，最適用量是在溫度、pH等適宜條件下測出來的，如果無關(guān)變量改變，最適用量也會(huì)發(fā)生變化?！径恐苯邮褂妹浮⒐潭ɑ?、固定化細(xì)胞的比較直接使用酶固定化酶固定化細(xì)胞酶的種數(shù)一種或幾種一種一系列酶制作方法化學(xué)結(jié)合固定化，物理吸附固 定化包埋法固定化是否需要營養(yǎng)物 質(zhì)否否是催化反應(yīng)r單一或多種什一系列反應(yīng)底物各種物質(zhì)大分子、 小分子各種物質(zhì)大分子、小分子小分子物質(zhì)缺點(diǎn)對環(huán)境條件非常敏不利于催化一系列的酶促反反應(yīng)物不易與酶接觸，感，容易失活；難回 收，成本電

6、影晌產(chǎn) 品質(zhì)量應(yīng)尤箕是大分子物質(zhì)，反 應(yīng)效率卜降優(yōu)點(diǎn)催化效率高、耗能低、 低污染既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn) 物分離；可以反復(fù)利用成本低、操作容易【高考零距離】1、2017 江蘇高考以下有關(guān)酶的制備和應(yīng)用的表達(dá)，正確的選項(xiàng)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離心更【解析】酶解法和吸水漲破法可使微生物細(xì)胞破裂，釋放出胞內(nèi)酶；常用透析法、 沉降法和電泳法進(jìn)行酶的分離和純化；棉織物經(jīng)添加纖維素酶的洗衣粉洗滌后更為蓬松, 離心更【答案】A二一。i二7，.二T

7、O 2、2017 江蘇高考右圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操二一。i二7，.二TO A、副溶化的海藻酸鈉應(yīng)迅速與活化的酵母菌混合制備混合液日圖1中X溶液為I溶液，其作用是使海藻酸鈉形成凝膠 caci2珠C圖2發(fā)酵過程中攪拌的目的是為了使培養(yǎng)液與酵母菌充分接觸D圖1中制備的凝膠珠用蒸儲(chǔ)水洗滌后再轉(zhuǎn)移到圖2裝置中【解析】此題考查了固定化細(xì)胞技術(shù)的操作過程。熔化的海藻酸鈉應(yīng)冷卻后與活化的酵母細(xì)胞混合，A項(xiàng)錯(cuò)誤；圖1中氯化鈣溶液可使海藻酸鈉形成凝膠珠，B項(xiàng)正確；圖2中要進(jìn)行攪拌以使培養(yǎng)液與細(xì)胞充分接觸，C項(xiàng)正確；圖1中制備的凝膠珠要以過洗滌再移到圖2裝置中，D項(xiàng)正確。【答案】BCD【考點(diǎn)提升訓(xùn)練】【

8、一】選擇題1、（2018 南京模擬）酶制劑、固定化酶、固定化細(xì)胞已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，以 下有關(guān)表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 （）A 90c高溫會(huì)使TaqDNAm合酶失去催化活性日制備固定化酶的方法主要有包埋法、交聯(lián)法和吸附法等C固定化酶在固定時(shí)可能會(huì)造成酶的損傷而影響活性D固定化細(xì)胞可以催化一系列酶促反應(yīng)【解析】TaqDNA聚合酶是從一種水生棲熱菌株中分離提取的，具有耐高溫的特性，在 95 c仍具有酶活性?！敬鸢浮緼2、以下關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)胞的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是（）A、固定化細(xì)胞技術(shù)在多步連續(xù)催化反應(yīng)方面優(yōu)勢明顯日固定化酶的應(yīng)用中，要控制好pH、溫度和溶解氧C利用固定化酶降解水體中有機(jī)磷農(nóng)藥，

9、需提供適宜的營養(yǎng)條件D利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵，糖類的作用只是作為反應(yīng)底物【解析】酶的催化不需氧氣和營養(yǎng)，固定化酶的應(yīng)用中，要控制好pH溫度，不需提供適宜的營養(yǎng)條件和溶解氧。固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵，糖類不僅是反應(yīng)底物，也是酵母菌 的能源物質(zhì)?！敬鸢浮緼3、（2018 淄博模擬）右圖是圍繞加酶洗衣粉洗滌效果進(jìn)行的研究結(jié)果，以下有關(guān)表達(dá)不正確的選項(xiàng)是（）A、本實(shí)驗(yàn)的自變量有溫度和洗衣粉是否加酶日本實(shí)驗(yàn)的因變量可能是污漬殘留量C兩類洗衣粉的最正確使用溫度都為t1D溫度超過t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活t變量曲線，,曲嗡融也必看出本實(shí)驗(yàn)的自變量有溫度和洗衣粉是 罩溫度涌膽洗瑁味加酶洗衣粉中的酶可能失

10、活。從圖示可 溫度為加酶洗液髓洗衣粉的最正確使用溫度為t1。正確的選項(xiàng)是 （）力勺凡曷活細(xì)胞都能產(chǎn)生果膠酶果膠酶能將果膠分解成半乳嘛酸植物、力霉菌、酵母菌禾曲life的嗓產(chǎn)生果膠酶果膠酶特指分解果膠的一種酶纖維素酶和果膠酶可用于去除植物細(xì)胞壁組成果膠酶的基本單位是氨基酸或核甘酸AB、CD【解析】果膠酶并非分泌到細(xì)胞外的酶，并非所有的細(xì)胞均可產(chǎn)生果膠酶；果膠酶是一種復(fù)合酶，它包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶及果膠酯酶?！敬鸢浮緾5、（2018 江蘇高三調(diào)研）酵母細(xì)胞固定化的實(shí)驗(yàn)中，以下實(shí)驗(yàn)操作與目的不相符的是（）A、干酵母加入蒸儲(chǔ)水?dāng)嚢杈鶆蚝螅胖靡欢螘r(shí)間，使酵母細(xì)胞活化日采用小火間斷加熱的方法

11、，防止海藻酸鈉發(fā)生焦糊C將活化的酵母細(xì)胞加入海藻酸鈉溶液，輕輕攪拌，以免產(chǎn)生氣泡D用注射器滴加溶液時(shí)要接近CaCl2溶液的液面，防止凝膠珠出現(xiàn)“尾巴”【解析】實(shí)驗(yàn)中，為了防止凝膠珠出現(xiàn)“尾巴”，注射器應(yīng)離CaCl2溶液的液面遠(yuǎn)一些?！敬鸢浮緿6、纖維素酶能催化纖維素的水解，在植物細(xì)胞工程方面有著廣泛的應(yīng)用，你認(rèn)為從以 下哪種生物提取纖維素酶比較合理（）A釀酒酵母已在腐木上生長的霉菌C高等植物細(xì)胞 D、人體內(nèi)的大腸桿菌【解析】在腐木上生長的霉菌能分解腐木中的纖維素，細(xì)胞中含有纖維素酶。【答案】B7、如右圖曲線表示的是溫度和果膠酶活性之間的關(guān)系，此曲線不能說明的是（）A、在B點(diǎn)之前，果膠酶的活性和

12、溫度呈正相關(guān)；之后，呈負(fù)相關(guān)日當(dāng)溫度到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性最高，酶的催化作用最大C A點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性很低，但隨著溫度升高，果膠酶的活性可以升高D C點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性也很低，當(dāng)溫度降低時(shí)，果膠酶的活性也可以升高【解析】此題考查溫度對酶活性的影響。從圖中可以看出，隨著溫度的上升，果膠酶的活性逐漸升高，達(dá)到 B點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性最高，隨后，隨著溫度的繼續(xù)上升，酶的活性逐漸降低。A點(diǎn)和C點(diǎn)相比，雖然酶的活性都很低，但是 A點(diǎn)是低溫條件，對酶的分子結(jié)構(gòu)無 影響，所以，隨著溫度的升高，果膠酶活性會(huì)升高，而 C點(diǎn)是高溫條件，當(dāng)溫度過高時(shí)，會(huì) 破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，使酶變性失活。8、(2018 溫州五校聯(lián)

13、考)在“探究不同溫度條件下加酶洗衣粉的洗滌效果”的實(shí)驗(yàn)中，變量控制方法正確的選項(xiàng)是()A、實(shí)驗(yàn)材料的污染程度屬于本研究的無關(guān)變量，實(shí)驗(yàn)過程中不必考慮日假設(shè)采用手洗法進(jìn)行去污操作，需盡可能保證各組洗滌用力程度、時(shí)間等基本相同C水溫屬于本研究的變量，實(shí)驗(yàn)過程中必須保證各組實(shí)驗(yàn)溫度相同且恒定D水的用量和布料的大小是成正比的，實(shí)驗(yàn)用的布料越大、水量越多實(shí)驗(yàn)效果越好【解析】 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的對照原那么和單因子變量原那么， 水溫是本研究的變量， 要有溫度梯度， 各組實(shí)驗(yàn)溫度不能相同， 其他的無關(guān)變量要保持適宜且相同。該實(shí)驗(yàn)用的布料、 水量 要適中，不是布料越大、水量越多實(shí)驗(yàn)效果越好?！敬鸢浮?B9、研究認(rèn)為，用

14、固定化酶技術(shù)處理污染物是很有前途的，如將從大腸桿菌中得到的三酯磷酸酶固定到尼龍膜上制成制劑， 可用于降解殘留在土壤中的有機(jī)磷農(nóng)藥， 與微生物降解相比，其作用需要適宜的 ()溫度酸堿度水分營養(yǎng)A B、CD【解析】此題考查了固定化酶的條件。大腸桿菌中的三酯磷酸酶可以催化有機(jī)磷農(nóng)藥分解，需要適宜的溫度和pH,同時(shí)反應(yīng)離不開水，但是不需要提供營養(yǎng)?！敬鸢浮緼10、加酶洗衣粉中的 “酶” 有多種，對各種污漬要考慮其不同情況選用不同的加酶洗衣粉，主要原因是()A酶具有多樣性日酶具有高效性C酶具有專一性DX酶易受環(huán)境影響【解析】生活中各種污漬其成分有很大差別，如油漬主要是脂質(zhì)，血漬主要為蛋白質(zhì)，從酶的專一性

15、出發(fā)，購買時(shí)應(yīng)有所區(qū)別。【答案】 C11、 用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行葡萄糖的發(fā)酵， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的酒精很少， 可能的原因是()干酵母未進(jìn)行活化處理CaCl2 溶液濃度過高加入酵母細(xì)胞前海藻酸鈉溶液未冷卻活化酵母菌用的是蒸餾水AB、C、Dk【解析】利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行葡萄糖的發(fā)酵產(chǎn)生的酒精很少的主要原因是參與發(fā)酵的酵母很少，題中的都會(huì)造成這一結(jié)果，而酵母菌活化時(shí)用的就是蒸儲(chǔ)水?！敬鸢浮緼12、在 “探究不同溫度條件下加酶洗衣粉的洗滌效果”的實(shí)驗(yàn)中， 變量控制方法正確的選項(xiàng)是 ()A、實(shí)驗(yàn)材料的污染程度屬于本研究的無關(guān)變量，實(shí)驗(yàn)過程中不必考慮以假設(shè)采用手洗法進(jìn)行去污操作，需盡可能保證各組洗滌用力程度

16、、時(shí)間等基本相同C水溫屬于本研究的變量，實(shí)驗(yàn)過程中必須保證各組實(shí)驗(yàn)溫度相同且恒定D水的用量和布料的大小是成正比的，實(shí)驗(yàn)用的布料越大、水量越多實(shí)驗(yàn)效果越好【解析】 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的對照原那么和單一變量原那么， 水溫是本研究的變量， 要有溫度梯度，各組實(shí)驗(yàn)溫度不能相同。其他的無關(guān)變量要保持適宜且相同。 該實(shí)驗(yàn)用的布料、水量要 適中，不是布料越大、水量越多實(shí)驗(yàn)效果越好。【答案】 B13、關(guān)于固定化酶技術(shù)說法不正確的選項(xiàng)是()A、固定化酶技術(shù)就是固定反應(yīng)物，將酶依附著載體圍繞反應(yīng)物旋轉(zhuǎn)的技術(shù)以固定化酶的優(yōu)勢在于能催化一系列的酶促反應(yīng)C固定化酶中的酶無法重復(fù)利用D固定化酶是將酶固定在一定空間的技術(shù)【解析】 固

17、定化酶是利用物理或化學(xué)方法將酶固定在一定空間內(nèi)， 將酶固定在不溶于水的載體上，使酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，還可以使酶能夠反復(fù)利用，這樣既可以降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，還可以減少對環(huán)境的污染。由于固定化酶只能固定一種 酶，不可能催化一系列的酶促反應(yīng)?！敬鸢浮緼BC14、某同學(xué)為探究溫度對果膠酶活性的影響，在不同溫度下，將等量的果膠酶加入到等量的蘋果泥中，在反應(yīng)同樣時(shí)間后， 再將反應(yīng)液過濾同樣時(shí)間， 用量筒測定濾出蘋果汁的體 積。以下曲線圖能正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是 （）t體積（口山）f體積（山）,體積（mL） f體積（n皿 溫度（匕/ 溫度（七）口溫度，七.）0溫度0C）ABC.D【解

18、析】果膠酶在 0 c時(shí)活性較低，但也能催化蘋果泥形成果汁，果汁量不為0。隨著溫度升高果膠酶的活性升高，果汁量增加。當(dāng)超過最適溫度時(shí)，果膠酶活性降低，果汁量減少，正確的曲線應(yīng)是 Bo【答案】B15、有關(guān)普通洗衣粉與加酶洗衣粉的區(qū)別，表達(dá)正確的選項(xiàng)是（）A.普通洗衣粉中含磷，會(huì)污染環(huán)境B.表面活性劑只存在于普通洗衣粉中，會(huì)產(chǎn)生泡沫，可以將油脂分子分散開C.水軟化劑只存在于普通洗衣粉中，可以分散污垢D.加酶洗衣粉是將酶直接添加到洗衣粉中【解析】普通洗衣粉含有磷，含磷污水的排放可能導(dǎo)致微生物和藻類的大量繁殖，造成環(huán)境污染；加酶洗衣粉并非直接添加酶， 而是通過特殊化學(xué)物質(zhì)將酶層層包裹， 與洗衣粉的 其他

19、成分隔離；兩者均含有表面活性劑和水軟化劑，可以增強(qiáng)洗滌效果?！敬鸢浮緼【二】非選擇題16、某化工廠生產(chǎn)的一種加酶洗衣粉，其包裝袋上印有如下說明。成分：含堿性蛋白酶。用法：洗滌前先將衣物浸于含洗衣粉的水中數(shù)小時(shí)。使用溫水效果更佳。注意：切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料。用后徹底清洗雙手。某研究性學(xué)習(xí)小組為探究該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度，設(shè)計(jì)了如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將結(jié)果用以下曲線圖A驗(yàn)，并將結(jié)果用以下曲線圖A組A、B表不。洗衣粉白勒的航片適宜溫度T ,- 洗衣粉白勒的航片適宜溫度T ,- - jr覆r將祓徐上有色蛋白質(zhì)的股斤培宜溫度75 45朝度請回答以下各題：（1）由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適宜溫

20、度為 。（2）在0c和75c時(shí)，酶的催化效率基本都為零。但當(dāng)溫度再都回到45c時(shí)，后者酶的催化能力已不能恢復(fù)，這是因?yàn)?。（3）在實(shí)驗(yàn)過程中可通過直接測定 （指標(biāo)）來表示該洗衣粉中酶的催化效率。（4）目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某洗滌公司為降低生產(chǎn)成本研制了一種能多 次重復(fù)使用加酶洗衣粉的設(shè)備，他們將酶固定在不溶于水的尼龍載體上，洗滌完衣物后，經(jīng)過簡單處理，這些酶還可以多次重復(fù)利用，這種方法制成的酶叫 。(5)除加酶外，很多洗衣粉中還加有香精，高檔洗衣粉中的香精都是由植物芳香油制成的，目前從植物中提取芳香油的方法有 (6)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以從霉菌中提取。用固體培養(yǎng)基分離、純化霉菌的

21、方法有【解析】(1)由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適宜溫度為45 Co (2)當(dāng)溫度從75c回到45c時(shí)，酶的催化能力已不能恢復(fù)，這是因?yàn)楦邷貤l件下酶的結(jié)構(gòu)已遭破壞(或酶的活性已喪失)。(3)在實(shí)驗(yàn)過程中可通過直接測定膠片上的蛋白膜存在時(shí)間的長短(指標(biāo))來表示該洗衣粉中酶的彳t化效率。(4)將酶固定在不溶于水的尼龍載體上，洗滌完衣物后，這些酶經(jīng) 過簡單處理，還可以多次重復(fù)利用，那么這種酶就是固定化酶。(5)目前從植物中提取芳香油的方法有萃取法、蒸儲(chǔ)法、壓榨法等。(6)用固體培養(yǎng)基分離、純化霉菌的常用方法有平板劃線法、稀釋涂布平板法?！敬鸢浮?1)45 C (2)高溫條件下酶的結(jié)構(gòu)已遭破壞(或酶的活性已喪失)(3)膠片上的蛋 白膜存在時(shí)間的長短(或其他合理答案)(4)固定化酶(5)萃取法、蒸儲(chǔ)法、壓榨法 (6)平板劃 線法稀釋涂布平板法17、(2018 濰坊模擬)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)制備固定化酵母細(xì)胞的過程如下： 活化酵母細(xì)胞：稱取定量干酵母與定量蒸儲(chǔ)水混合并攪拌，使酵母細(xì)胞活化； 配制CaCl2溶液：將無水CaCl2溶解在定量蒸儲(chǔ)水中，配制成一定濃度的 CaCl2溶液； 配制海藻酸鈉溶液：用定量的海藻酸鈉直接溶解在定量的蒸儲(chǔ)水中，配制成溶液； 海藻酸鈉溶液和酵母細(xì)胞混合：將活化的酵母細(xì)胞迅速加入剛配制成的海藻酸鈉溶液