高中生物一輪復(fù)習(xí)課件：酶的應(yīng)用與生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用

酶的應(yīng)用與生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用考點(diǎn)酶及加酶洗衣粉的應(yīng)用1．果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用(1)果膠①作用：_______________以及胞間層的主要組成成分之一；在果汁加工中，會(huì)影響出汁率并使果汁渾濁。②成分：由_______________聚合而成的一種高分子化合物。③特點(diǎn)：不溶于水。植物細(xì)胞壁半乳糖醛酸(2)果膠酶①果膠酶-

②酶的活性：酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力，可用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的__________或產(chǎn)物的__________來(lái)表示。③影響酶活性的因素：溫度、pH和_______________等。2．加酶洗衣粉在洗滌中的作用(1)加酶洗衣粉：含__________的洗衣粉。減少量增加量酶的抑制劑酶制劑(2)酶制劑的種類與洗滌原理種類洗滌原理洗滌的物質(zhì)種類蛋白酶蛋白質(zhì)→小分子的肽或__________血漬、奶漬及各種食品類的蛋白質(zhì)污垢脂肪酶脂肪→_______________食品的油漬、人體皮脂、口紅淀粉酶淀粉→_______________來(lái)自面條、巧克力等的污垢__________酶使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松棉紡品的表面浮毛氨基酸甘油和脂肪酸麥芽糖、葡萄糖纖維素(1)果膠酶常用于果汁生產(chǎn)中，可提高出汁率和澄清度。(

)(2)酶活性即為酶促反應(yīng)速度。(

)(3)在探究果膠酶用量實(shí)驗(yàn)中，雖然實(shí)驗(yàn)的變量發(fā)生了變化，但通過(guò)設(shè)置梯度來(lái)確定最適值的思路方法是不變的。(

)(4)相同pH時(shí)加酶洗衣粉效果優(yōu)于普通洗衣粉。(

)×√×√(5)用含蛋白酶的洗衣粉去除油漬，效果比其他類型加酶洗衣粉好。(

)(6)棉織物不能使用添加纖維素酶的洗衣粉進(jìn)行洗滌。(

)(7)人體皮膚細(xì)胞中含有蛋白質(zhì)，應(yīng)避免與加酶洗衣粉長(zhǎng)時(shí)間接觸。(

)(8)加酶洗衣粉的酶制劑不含肽酶，因?yàn)殡谋旧硪兹苡谒?

)×√×√1．(選修1P44旁欄思考)在混合蘋(píng)果泥和果膠酶之前，將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理的目的是_________________________。提示：保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的，避免了蘋(píng)果泥和果膠酶混合時(shí)影響混合物的溫度，從而影響果膠酶的活性2．(選修1P44旁欄思考)在探究溫度或pH對(duì)酶活性的影響時(shí)，________(填“需要”或“不需要”)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。如果需要，如何設(shè)置？________________________________________________________。3．(選修1P48練習(xí)T2)某同學(xué)打算用絲綢作實(shí)驗(yàn)材料，探討含有蛋白酶的洗衣粉的洗滌效果，這樣做不合適的原因是______________________。使用加酶洗衣粉時(shí)宜用溫水是因?yàn)開(kāi)__________________。提示：絲綢的主要成分是蛋白質(zhì)，它會(huì)被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，損壞衣物酶的催化作用需要適宜的溫度，用溫水浸泡衣物可以縮短衣物的浸泡時(shí)間，加快洗滌需要不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間相互對(duì)照1．蘋(píng)果素來(lái)享有“水果之王”的美譽(yù)，它的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和醫(yī)療價(jià)值都很高，被越來(lái)越多的人稱為“大夫第一藥”。蘋(píng)果富含糖類、酸類、芳香醇類和果膠等物質(zhì)，并含維生素B、維生素C及鈣、磷、鉀、鐵等成分?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問(wèn)題：(1)蘋(píng)果落地不僅有重力的作用，也受________________(填兩種即可)等植物激素的調(diào)節(jié)。生活中，我們常常把蘋(píng)果和香蕉、獼猴桃、柿子等放在一起，是因?yàn)樘O(píng)果會(huì)釋放_(tái)__________，其具有____________________的作用。脫落酸、乙烯乙烯促進(jìn)果實(shí)成熟(2)在蘋(píng)果果汁加工過(guò)程中，植物細(xì)胞壁之間的果膠會(huì)使果汁異常渾濁、黏度增高，生產(chǎn)中可使用________酶來(lái)提升品質(zhì)，這其中的生物學(xué)道理是________________________________________。果膠果膠酶可以分解果膠，使果汁變得澄清(3)在探究果膠酶的最適用量時(shí)，可以用______________和______________來(lái)衡量酶活性的高低，該實(shí)驗(yàn)的自變量是______________，無(wú)關(guān)變量是_________________________________________(舉2個(gè)例子)。果汁的出汁率果汁的澄清度果膠酶的用量pH、溫度、反應(yīng)時(shí)間、蘋(píng)果泥的用量等(4)在實(shí)際生產(chǎn)中，為了降低生產(chǎn)成本，經(jīng)常將果膠酶固定在一定的載體上使用，即固定化酶技術(shù)。固定化酶的優(yōu)點(diǎn)是_______________________________________________________________________。使酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，還可以被反復(fù)利用2．(2021·高考全國(guó)卷甲)加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉。某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較了幾種洗衣粉的去漬效果(“＋”越多表示去漬效果越好)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表。

加酶洗衣粉A加酶洗衣粉B加酶洗衣粉C無(wú)酶洗衣粉(對(duì)照)血漬＋＋＋＋＋＋＋＋油漬＋＋＋＋＋＋＋＋根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答下列問(wèn)題：(1)加酶洗衣粉A中添加的酶是________；加酶洗衣粉B中添加的酶是________；加酶洗衣粉C中添加的酶是____________________。蛋白酶脂肪酶蛋白酶和脂肪酶(2)表中不宜用于洗滌蠶絲織物的洗衣粉有____________________，原因是_____________________________________________________________。加酶洗衣粉A和C洗衣粉中的蛋白酶可能會(huì)分解蠶絲織物中的蛋白質(zhì)而損傷衣物(3)相對(duì)于無(wú)酶洗衣粉，加酶洗衣粉去漬效果好的原因是_________________________________________________________________。酶可以將污漬中的大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)，使污漬易從衣物上脫落(4)關(guān)于酶的應(yīng)用，除上面提到的加酶洗衣粉外，固定化酶也在生產(chǎn)實(shí)踐中得到應(yīng)用，如固定化葡萄糖異構(gòu)酶已經(jīng)用于高果糖漿生產(chǎn)。固定化酶技術(shù)是指__________________________________________________。固定化酶在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)是____________________________________________(答出1點(diǎn)即可)。利用物理或化學(xué)方法將酶固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)固定化酶能夠反復(fù)利用，從而能降低生產(chǎn)成本考點(diǎn)固定化酶和固定化細(xì)胞1．固定化技術(shù)(1)概念：利用_______________方法將酶或細(xì)胞固定在__________內(nèi)的技術(shù)。細(xì)胞中含有一系列酶，在細(xì)胞正常生命活動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)代謝產(chǎn)生所需要的__________。(2)常用的固定化方法物理或化學(xué)一定空間代謝產(chǎn)物名稱原理圖示_____法將酶或細(xì)胞均勻地包埋在不溶于水的多孔性載體中__________法利用共價(jià)鍵、離子鍵將酶分子或細(xì)胞相互結(jié)合，或?qū)⑵浣Y(jié)合到載體上物理_____法通過(guò)物質(zhì)吸附作用，把酶或細(xì)胞固定在纖維素、瓊脂糖、多孔玻璃或離子交換樹(shù)脂等載體上包埋化學(xué)結(jié)合吸附(3)包埋法常用的載體材料：明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等。[提醒]

固定化酶與固定化細(xì)胞的比較

固定化酶固定化細(xì)胞固定酶的種類一種一系列適用方法化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法包埋法特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)酶既可與反應(yīng)物結(jié)合，又可與產(chǎn)物分離，固定在載體上的酶可反復(fù)利用成本低，操作容易缺點(diǎn)一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)可能導(dǎo)致反應(yīng)效率下降實(shí)例固定化葡萄糖異構(gòu)酶固定化酵母細(xì)胞2.固定化酶母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)流程[提醒]

(1)加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環(huán)。溶化海藻酸鈉時(shí)采用小火或間斷加熱法，防止海藻酸鈉焦糊。(2)如果海藻酸鈉濃度過(guò)高，將很難形成凝膠珠；如果濃度過(guò)低，則形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)目少，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3)剛形成的凝膠珠應(yīng)在CaCl2溶液中浸泡一段時(shí)間，以便形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。(4)細(xì)胞的固定化要在嚴(yán)格無(wú)菌條件下進(jìn)行。對(duì)制備的海藻酸鈉溶液、CaCl2溶液以及注射器等器材進(jìn)行嚴(yán)格滅菌。(1)固定化酶常采用化學(xué)結(jié)合法和包埋法。(

)(2)固定化細(xì)胞可以催化各種反應(yīng)底物的一系列反應(yīng)。(

)(3)從酶的固定方式看，物理吸附法比化學(xué)結(jié)合法對(duì)酶活性影響小。(

)(4)將海藻酸鈉凝膠珠用無(wú)菌水沖洗，目的是洗去CaCl2和雜菌。(

)(5)利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵，加入的糖類的濃度不宜過(guò)高。(

)×√×√√(選修1P49課題背景)與固定化酶技術(shù)相比，固定化細(xì)胞制備的成本更低，操作更容易。固定化細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)是_________________________________________________。易于保持酶的活性，固定的是一系列的酶1．蘋(píng)果酒風(fēng)味清爽，且具有保健養(yǎng)生的功效。用新鮮蘋(píng)果榨取果汁并制作果酒的簡(jiǎn)要流程如下，回答下列問(wèn)題：(1)過(guò)程②分離酵母菌應(yīng)采用________(填“選擇”或“鑒別”)培養(yǎng)基，配制好的培養(yǎng)基滅菌方法為_(kāi)_______________。擴(kuò)大培養(yǎng)的目的是____________________________。選擇高壓蒸汽滅菌法增加目的菌(酵母菌)的濃度(2)過(guò)程③獲得固定化酵母細(xì)胞常采用________法，選擇此方法的原因是________________________________________。如果反應(yīng)物是大分子，應(yīng)采用______________技術(shù)。包埋細(xì)胞體積較大，難以被吸附或結(jié)合固定化酶(3)工業(yè)生產(chǎn)中，制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)步驟是酵母細(xì)胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合→固定化酵母細(xì)胞。①影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟是_____________________。②該實(shí)驗(yàn)中CaCl2溶液的作用是___________________。配制海藻酸鈉溶液使膠體聚沉2．(2022·江西南昌高三聯(lián)考)圖1是利用蘋(píng)果生產(chǎn)果汁、果酒和果醋的大致工藝流程，圖2為某同學(xué)進(jìn)行的澄清蘋(píng)果汁生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)用蘋(píng)果加工成果汁的過(guò)程中，需要加入果膠酶，果膠酶可以將果膠分解成______________，使渾濁的果汁變得澄清。半乳糖醛酸(2)為了進(jìn)行果酒的發(fā)酵生產(chǎn)，通常先分離純化酵母菌，然后擴(kuò)大培養(yǎng)、固定化酵母細(xì)胞，最后才接種、發(fā)酵。①在分離純化酵母菌時(shí)，需要進(jìn)行無(wú)菌操作，其中對(duì)培養(yǎng)皿通常采用____________法滅菌。②在使用液體培養(yǎng)基擴(kuò)大培養(yǎng)的過(guò)程中，需要不斷地進(jìn)行振動(dòng)或攪拌，目的是______________________________________________________，有利于酵母菌的繁殖。③制備固定化酵母細(xì)胞時(shí)，如果制作的凝膠珠顏色過(guò)淺，呈白色，說(shuō)明海藻酸鈉___________，固定的酵母細(xì)胞數(shù)目____________。干熱滅菌增加溶解氧含量，同時(shí)有利于酵母菌與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分接觸濃度偏低較少(3)蘋(píng)果酒經(jīng)過(guò)進(jìn)一步發(fā)酵可形成蘋(píng)果醋，在此過(guò)程中，要適時(shí)向發(fā)酵液中通入空氣，原因是_____________________________________。醋酸菌是好氧細(xì)菌，發(fā)酵過(guò)程需要氧氣(4)如圖2是某同學(xué)進(jìn)行的澄清蘋(píng)果汁實(shí)驗(yàn)，將洗滌過(guò)的固定化酶的反應(yīng)柱在低溫環(huán)境中保存若干天，該固定化酶的反應(yīng)柱仍可用于蘋(píng)果汁制作實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明固定化酶可被________使用；可通過(guò)控制閥調(diào)節(jié)蘋(píng)果汁流出的________，保證反應(yīng)充分進(jìn)行。重復(fù)速率考點(diǎn)特定成分的提取與分離1．血紅蛋白的提取和分離(1)樣品處理及粗分離(2)純化與純度鑒定2．植物有效成分的提取(1)玫瑰精油的提取(2)橘皮精油的提取3．胡蘿卜素的提取[提醒]

蒸餾、壓榨與萃取的比較提取方法方法步驟適用范圍水蒸氣蒸餾水蒸氣蒸餾→分離油層→除水過(guò)濾適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油壓榨石灰水浸泡→漂洗→壓榨→過(guò)濾→靜置→再次過(guò)濾適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取有機(jī)溶劑萃取粉碎→干燥→萃取→過(guò)濾→濃縮適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小，能充分浸泡在有機(jī)溶劑中(1)在血紅蛋白分離過(guò)程中，使用緩沖液的作用是維持溶液濃度不變。(

)(2)在電泳過(guò)程中，蛋白質(zhì)分子的移動(dòng)速度，與分子本身的大小和形狀無(wú)關(guān)，而與所帶電荷的差異有關(guān)。(

)(3)在SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳中，電泳遷移率完全取決于分子的大小。(

)(4)蒸餾法的實(shí)驗(yàn)原理是利用水蒸氣將芳香油攜帶出來(lái)，再把水分離開(kāi)，剩余的就是芳香油。(

)×√×√(5)在萃取過(guò)程中，在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置是為了防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑的揮發(fā)。(

)(6)提煉玫瑰精油的玫瑰花應(yīng)在花開(kāi)的初期采取，因?yàn)榇穗A段的花含玫瑰精油最高。(

)(7)胡蘿卜素萃取液的濃縮可直接使用蒸餾裝置，蒸發(fā)出去的是胡蘿卜素，留下的是有機(jī)溶劑。(

)√××1．(選修1P70練習(xí)T5)紅細(xì)胞適于作蛋白質(zhì)分離材料的原因是_________________________。提示：血紅蛋白是有色蛋白，因此在凝膠色譜分離時(shí)可以通過(guò)觀察顏色來(lái)判斷什么時(shí)候應(yīng)該收集洗脫液。這使血紅蛋白的分離過(guò)程非常直觀，大大簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)操作2．(選修1P73～74內(nèi)文信息)(1)玫瑰精油適合用水中蒸餾提取的原因是___________________。提示：玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，能隨水蒸氣一同蒸餾，且不會(huì)導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等，所以適合用水中蒸餾法進(jìn)行提取(2)水中蒸餾的操作中，加熱時(shí)要避免暴沸，應(yīng)在________________________________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)中加入NaCl的目的是______________________________________。蒸餾燒瓶下墊石棉網(wǎng)，并向液體中加入幾片碎石或瓷片增加鹽的濃度，使分層明顯，從而有利于后面的分離1．紅細(xì)胞含有大量的血紅蛋白，我們可以選用豬、牛、羊或其他哺乳動(dòng)物的血液來(lái)提取和分離血紅蛋白，請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)前取新鮮的血液，要切記在采血容器中預(yù)先加入檸檬酸鈉，取血回來(lái)，經(jīng)處理并離心，收集血紅蛋白溶液。以上所述的過(guò)程為樣品處理，它包括紅細(xì)胞的洗滌、________________、分離血紅蛋白溶液。紅細(xì)胞進(jìn)行洗滌的目的是___________________________________________________。血紅蛋白的釋放去除雜蛋白，以利于后續(xù)步驟的分離純化(2)收集的血紅蛋白溶液可以在透析袋中透析，這就是樣品的粗分離。透析的目的是_______________________________________或用于更換樣品的緩沖液。去除樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)(3)通過(guò)____________法將樣品進(jìn)一步純化，該方法是根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的。凝膠色譜(4)判斷純化的蛋白質(zhì)是否達(dá)到要求，使用最多的鑒定方法是____________________________。SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳2．(2022·江西南昌階段考)沉香精油可以由沉香木經(jīng)過(guò)水蒸氣蒸餾法或萃取法提煉而成，是沉香的精華所在。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)利用水蒸氣蒸餾法提取沉香精油的原理是_______________________________________________，形成油水混合物，冷卻后，混合物又會(huì)重新分出油層和水層。經(jīng)過(guò)水蒸氣蒸餾后得到的油水混合物，還需加入______________________，放置過(guò)夜，經(jīng)過(guò)濾，最后得到沉香精油。利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的NaCl、無(wú)水Na2SO4植物芳香油攜帶出來(lái)(2)某同學(xué)采用下圖所示的裝置進(jìn)行蒸餾，請(qǐng)指出并改正圖中的2個(gè)錯(cuò)誤：①__________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。溫度計(jì)的位置錯(cuò)誤，溫度計(jì)水銀柱端應(yīng)該與圓底燒瓶的支管口下沿保冷凝裝置進(jìn)水口、出水口位置錯(cuò)誤，應(yīng)是冷凝管下端是進(jìn)水口，上端持平齊是出水口(3)與水蒸氣蒸餾法相比，使用萃取法出油率________。使用萃取法時(shí)，為保證沉香精油的質(zhì)量，應(yīng)采取的做法是_____________