生物選修四酶的知識(shí)點(diǎn)

生物選修四酶的知識(shí)點(diǎn)

酶(enzyme)是由活細(xì)胞產(chǎn)生的、對(duì)其底物具有高度特異性和高度

催化效能的蛋白質(zhì)或RNAo酶的催化作用有賴于酶分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)及

空間結(jié)構(gòu)的完整。若酶分子變性或亞基解聚均可導(dǎo)致酶活性丟失。下

面我給大家共享一些生物選修四酶的學(xué)問，盼望能夠關(guān)心大家，歡迎

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生物選修四酶的學(xué)問1

課題1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用由水果制作果汁要解決兩個(gè)

主要問題：一是果肉的出汁率低，耗時(shí)長;二是榨取的果汁渾濁、黏

度高，簡單發(fā)生沉淀。

1、植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分有纖維素和—果膠一。

并且兩者不溶于水，在果汁加工中，既影響出汁率，又使果汁渾濁。

2、果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，它是由

半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水。在果汁加工中，

果膠不僅會(huì)影響出汁率，還會(huì)使果汁渾濁。果膠酶的作用是能夠?qū)⒐?/p>

膠—分解成可溶性的一半乳醛酸，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層，并且使

果汁變得澄清。

3、果膠酶是一類酶總稱，包括一果膠分解酶、多聚半乳糖醛酸

酶、果膠酯酶一等。

4、酶的活性是指酶催化肯定化學(xué)反應(yīng)的的力量。酶活性的凹

凸可以用在肯定條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來表

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示。在科學(xué)討論與工業(yè)生產(chǎn)中，酶反應(yīng)速度用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積

中反應(yīng)物的減小量或產(chǎn)物的增加量來表示。

5、影響酶活性的因素包括：溫度、PH、酶的抑制劑等。

（二）.試驗(yàn)設(shè)計(jì)

（設(shè)計(jì)一）探究溫度對(duì)酶活性的影響當(dāng)酶處于最適溫度或最適

pH時(shí)，酶的活性最高;若溫度過高、過酸或過堿，則導(dǎo)致酶變性失活。

在肯定范圍內(nèi)，果肉的出汁率和果汁的澄清度與果膠酶的活性成正比。

此試驗(yàn)的自變量是溫度_；依據(jù)單一變量原則，你應(yīng)確保各試驗(yàn)組相

同的變量有_PH底物濃度底物量試驗(yàn)器材酶的用量等等一。

（設(shè)計(jì)二）探究PH對(duì)酶活性的影響探究pH對(duì)果膠酶活性的影

響，只須將溫度梯度改成pH梯度，并選定一個(gè)相宜的溫度進(jìn)行水浴

加熱。反應(yīng)液中的pH可以通過體積分?jǐn)?shù)為0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶

液進(jìn)行調(diào)整。

［設(shè)計(jì)三）探究果膠酶的用量探究果膠酶的用量是建立在探究最

適溫度和pH對(duì)果膠酶活性影響的基礎(chǔ)之上的。此時(shí)，討論的變量是

果膠酶的用量，其他因素都應(yīng)保持不變。試驗(yàn)時(shí)可以配制不同濃度的

果膠酶溶液，也可以只配制一種濃度的果膠酶溶液，然后使用不同的

體積即可。需要留意的是，反應(yīng)液的pH必需相同，否則將影響試驗(yàn)

結(jié)果的準(zhǔn)旁欄思索題

1.為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在

不同的試管中恒溫處理?提示：將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中

恒溫處理，可以保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的，避開了果泥

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和果膠酶混合時(shí)影響混合物的溫度，從而影響果膠酶活性的問題。

2.在探究溫度或pH的影響時(shí)，是否需要設(shè)置對(duì)比?假如需要，又

應(yīng)當(dāng)如何設(shè)置?為什么?提示：需要設(shè)置對(duì)比試驗(yàn)，不同的溫度梯度之

間或不同的pH梯度之間就可以作為對(duì)比，這種對(duì)比稱為相互對(duì)比。

3.A同學(xué)將哪個(gè)因素作為變量，掌握哪些因素不變?為什么要作這

樣的處理?B同學(xué)呢?提示：A同學(xué)將溫度或pH作為變量，掌握不變

的量有蘋果泥的用量、果膠酶的用量、反應(yīng)的時(shí)間和過濾的時(shí)間等。

只有在試驗(yàn)中保證一個(gè)自變量，試驗(yàn)結(jié)果才能說明問題。B同學(xué)對(duì)于

變量的處理應(yīng)當(dāng)與A同學(xué)相同，只是觀看因變量的角度不同

4.想一想，為什么能夠通過測定濾出的蘋果汁的體積大小來推斷

果膠酶活性的凹凸?提示：果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子

物質(zhì)可以通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反應(yīng)了果膠酶的催化分解

果膠的力量。在不同的溫度和pH下，果膠酶的活性越大，蘋果汁的

體積就越大。

5.當(dāng)探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響時(shí);哪個(gè)因素是變量，哪些因

素應(yīng)當(dāng)保持不變?提示：溫度是變量，應(yīng)掌握果泥量、果膠酶的濃度

和用量、水浴時(shí)間和混合物的pH等全部其他條件不變。只有這樣才

能保證只有溫度一個(gè)變量對(duì)果膠酶的活性產(chǎn)生影響。

生物選修四酶的學(xué)問2

探討加酶洗衣粉的洗滌效果

1、酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA;酶具有生物催化作用;

酶具有高效性、專一性特點(diǎn)，但易受溫度、PH、表面活性劑等因素

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的影響。

⑴加酶洗衣粉是指含酶制劑的洗衣粉，目前常用的酶制劑有蛋

白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶四類。一般洗衣粉中含磷，含

磷的污水排放可能導(dǎo)致微生物和藻類大量繁殖，造成水體污染，加

酶洗衣粉可以降低表面活性劑和三聚磷酸鈉，使洗滌劑朝無磷的方向

進(jìn)展，削減對(duì)環(huán)境的污染。

（2）脂肪酶可以將脂肪分解成甘油和脂肪酸，蛋白酶可以將蛋白

質(zhì)分解成小分子肽和氨基酸，小分子肽可在肽酶作用下分解成氨

基酸;淀粉酶可以將淀粉分解成可溶性麥芽糖，纖維素酶可以將纖維

素分解成葡萄糖，以達(dá)到去污的目的，因此，蛋白類纖維織物（羊

毛、蠶絲等）不能用力口（蛋白）酶洗衣粉來洗滌。

⑶應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。

堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨

基酸或小分子的肽，使污跡簡單從衣物上脫落。

⑷衣物的洗滌，不僅要考慮到洗滌效果，還要考慮衣物的承受力

量、洗滌成本等因素。

⑸加酶洗衣粉可以降低表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，使洗衣

粉朝低磷無磷的方向進(jìn)展，削減對(duì)環(huán)境的污染。

2、試驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循原則：是單一變量原則、對(duì)比原則和等量原則，

比如探究一般洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬的洗滌效果有何不同

時(shí)，用掌握使用不同種類洗衣粉為變量，其他條件完全全都;同時(shí)一

般洗衣粉處理污漬物與加酶洗衣粉處理污漬物形成對(duì)比試驗(yàn)。

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3.不同種類的酶洗衣粉對(duì)同一污漬的洗滌效果⑴試驗(yàn)原理：不同

種類的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有專一性，所以對(duì)不同污

漬的洗滌效果不同。

4、比較一般洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的異同

生物選修四酶的學(xué)問3

酵母細(xì)胞的固定化課題背景

1、問題：酶對(duì)環(huán)境條件敏感，易失活;溶液中的酶很難回收，不

能再次利用，提高了生產(chǎn)成本;反應(yīng)后的酶會(huì)混合在產(chǎn)物中，如不除

去，會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。設(shè)想：將酶固定在不溶于水的載體上。優(yōu)點(diǎn):

使酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分別，同時(shí)，固定在載體上的酶

還可以反復(fù)利用。

2、問題：一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)，而在生產(chǎn)實(shí)踐中，許

多產(chǎn)物的形成都是通過一系列的酶促反應(yīng)才能得到的。設(shè)想：將合成

酶的細(xì)胞直接固定。優(yōu)點(diǎn)：成本更低，操作更簡單。

一、基礎(chǔ)學(xué)問

（一）固定化酶的應(yīng)用實(shí)例1、高果糖漿是指果糖含量為42%左右

的糖漿，能將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖的酶是葡萄糖異構(gòu)酶。2、使用固定

化酶技術(shù)，將這種酶固定在一種顆粒狀的載體上，再將這些酶顆粒裝

到一個(gè)反應(yīng)柱內(nèi)，柱子底端裝上分布著很多小孔的篩板。酶顆粒無法

通過篩板的小孔，而反應(yīng)溶液卻可以自由出入。生產(chǎn)過程中，將葡萄

糖溶液從反應(yīng)柱的上端注入，使葡萄糖溶液流過反應(yīng)柱，與固定化葡

萄糖異構(gòu)酶接觸，轉(zhuǎn)化成果糖，從反應(yīng)柱的下端流出。反應(yīng)柱能連續(xù)

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使用半年，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了果糖的產(chǎn)量和質(zhì)量。（二）固

定化細(xì)胞技術(shù)1、固定化酶和固定化細(xì)胞是利用物理或化學(xué)（方法）

將酶或細(xì)胞固定在肯定空間內(nèi)的技術(shù)，包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物

理吸附法。2、一般來說，酶更適合采納化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固

定，而細(xì)胞多采納包埋法固定化。這是由于細(xì)胞體積比酶分子的體積

大;體積大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合，而個(gè)小的酶簡單從包埋材料中

漏出。3、包埋法法固定化細(xì)胞，即將微生物細(xì)胞勻稱地包埋在不溶

于水的不溶于水的載體中。常用的載體有明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、

醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等。

二、試驗(yàn)操作

（一）制備固定化酵母細(xì)胞L酵母細(xì)胞的活化活化就是處于休眠狀

態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)。2.配制物質(zhì)的量的濃度為

0.05mol/L的CaCI2溶液3.配制海藻酸鈉溶液加熱溶化海藻酸鈉時(shí)要

留意小火間斷加熱，重復(fù)幾次，并不斷攪拌，直到海藻酸鈉溶化為止。

假如加熱太快，海藻酸鈉會(huì)發(fā)生焦糊。4.海藻酸鈉溶液與酵母菌細(xì)胞

混合將海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加入已活化的海藻酸鈉溶液，進(jìn)

行充分?jǐn)嚢?，使其混合勻稱，在轉(zhuǎn)移至注射器中。5.固定化酵母細(xì)胞

以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到剛配制好的CaCI2溶液

中，并浸泡30min（時(shí)間）左右。

（二）用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵L將固定好的酵母細(xì)胞（凝膠珠）用蒸

鐳水沖洗2-3次。2.將10%葡萄糖溶液轉(zhuǎn)移至錐形瓶中，加入固定好

的酵母細(xì)胞，置于25團(tuán)下發(fā)酵24h（時(shí)間）。

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三、結(jié)果分析與評(píng)價(jià)

（一）觀看凝膠珠的顏色和外形假如制作的凝膠珠顏色過淺、呈白

色，說明海藻酸鈉濃度濃度偏低，該種凝膠珠包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目少,

影響試驗(yàn)效果;假如形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說明海藻酸

鈉濃度濃度偏高，制作失敗，需要再作嘗試。

（二）觀看發(fā)酵的葡萄糖溶液利用固定的酵母細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)生酒精，

可以看到產(chǎn)生了許多氣泡，同時(shí)會(huì)聞到酒味。

四、課題延長工業(yè)生產(chǎn)中，細(xì)胞的固定化技術(shù)是在嚴(yán)格無菌的條

件下進(jìn)行的。