高三生物酶的研究与应用测试题Word格式文档下载.docx
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如果需要，又应该如何设置？
为什么？
需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。
3．A同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？
为什么要作这样的处理？
B同学呢？
A同学将温度或pH作为变量，控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。
只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。
B同学对于变量的处理应该与A同学相同，只是观察因变量的角度不同。
4．想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？
果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。
在不同的温度和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。
5．当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是变量，哪些因素应该保持不变？
温度是变量，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH等所有其他条件不变。
只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。
【典例解析】
下图纵轴为酶反应速度，横轴为底物浓度，其中能正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速度关系的是
解析：
在酶促反应中，如果底物浓度足够大，足以使酶饱和，则反应速度与酶浓度成正比。
可由米氏方程推出：
V=（K3[S]/Km+[S]）×
[E]，当[S]维持不变时，V与[E]成正比。
由以上叙述可知B选项正确
【课本答案和提示】
（一）旁栏思考题
（二）练习
答：
大规模生产与实验室制备的主要不同点是：
1.有两次瞬间高温灭菌；
2.酶处理的时间相对较长；
3.有离心分离步骤和浓缩步骤。
【课堂演练】
选择题
1．同一个体内的各类活细胞所含的酶
A．种类有差异，数量相同B．种类有差异，数量不同
C．种类无差异，数量相同D．种类无差异，数量不同
2．果子酒放久了易产生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶则无济于事，这说明
A．酶具有专一性B．酶的成分是蛋白质
C．酶的活性受环境影响D．该沉淀的是氨基酸
3．下列说法不正确的是
A．酸碱度和温度是通过影响酶来影响果汁产量的B．酶的数量越多，果汁产量越多
C．酶的催化反应时间能够影响果汁的产量D．苹果泥的数量也能够影响果汁的产量
4．下图中，横轴表示酶的反应条件，纵轴表示酶的反应速度，能正确反映温度、pH、时间和底物浓度与酶反应速度关系的是
A．甲、乙、丙、丁B．甲、甲、丙、丁
C．甲、丁、乙、丙D．甲、甲、乙、丁
5．下列可表示酶反应速度的是
A．单位时间内反应物的减少量B．单位体积内产物的增加量
C．单位时间内产物的增加量D．单位时间、单位体积内反应物的减少量
6．下列不能产生果胶酶的是
A．植物B．霉菌C．酵母菌D．放线菌
7．下列不属于果胶酶的是
A．多聚半乳糖醛酸酶B．果胶分解酶C．果胶酯酶D．半乳糖醛酸酶
8．下列不能影响酶活性的是
A．温度B．pHC．酶的抑制剂D．酶的数量
9．下列能影响酶的活性，但不会使酶的分子结构遭到破坏的是
A．低温B．高温C．过酸D．过碱
10．下列不是影响果汁产量的是
A．pHB．温度C．酶的数量D．苹果的能用量
非选择题
11．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。
果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞壁及胞间层。
在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。
请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。
实验用具和材料：
磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等。
苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。
实验一：
果胶酶在果汁生产中的作用
实验方法及步骤：
⑴将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。
⑵取两个100ml洁净的烧杯，编号为1、2号，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上。
操作顺序
项目
烧杯
1
2
①
在烧杯中加入苹果泥
20mL
②
2mL
③
注入蒸馏水
④
在恒温水浴中保温，并用玻璃棒不时搅拌
10min
⑶取出两个烧杯，同时进行过滤。
观察或比较，并记录结果。
实验结果的预测及结论：
如果是，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。
实验二：
验证果胶酶在果汁生产中的作用
⑴在课题实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥、试管中分别加入果胶酶溶液、编号、编组”之后，有下列两种操作：
方法一：
将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6、……10。
方法二：
将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6、……10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。
请问哪一种方法更为科学：
，并说明理由：
。
⑵实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使，以减少实验误差。
⑶如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，当横坐标表示pH，纵坐标表示，实验的操作和记录是比较切实可行的。
根据你对酶特性的了解，在图20中选择一个最可能是实验结果的曲线图：
若实验所获得的最适宜＝m，请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置。
1．B2．A3．B4．D5．D6．D7．D8．D9．A10．C．
11．实验一：
（2）注入果胶酶溶液；
2ml
（3）在相同时间内滤出的果汁体积和果汁的澄清度
相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高
（1）方法二；
方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH（或回答“方法一的操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应”）
（2）酶和反应物（果胶）充分的接触（3）果胶体积：
甲；
课题2探讨加酶洗衣粉的洗剂效果
【课题目标】1.说出加酶洗衣粉的洗涤原理；
2.探讨温度对加酶洗衣粉洗涤的影响；
3.探讨不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物洗涤效果的区别。
区别不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物的洗涤效果。
实验过程中各种变量的控制
【知识要点】1.蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶的作用；
2.影响酶活性的因素。
1．加酶洗衣粉是指含有的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：
、、和。
其中，应用最广泛广泛、效果最明显的是和。
2．碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的或小分子的，使污迹从衣物上脱落。
脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的、
和水解为小分子物质，使洗衣粉具有更的去污能力。
3．在本课题中，我们主要探究有关加酶洗衣粉的三个问题：
一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的效果有什么不同；
二是在什么温度下使用加酶洗衣粉最好，三是的洗衣粉，其洗剂效果有哪些区别。
1．普通洗衣粉中包含哪些化学成分？
普通洗衣粉中通常包含有：
表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白剂等成分，有的洗衣粉中还含有增白剂、香精和色素，以及填充剂等。
2．在本课题中你打算使用什么方法和标准判断洗涤效果？
可在洗涤后比较污物的残留状况，如：
已消失、颜色变浅、面积缩小等，
1．下列不属于酶制剂的是
A．蛋白酶B．脂肪酶C．淀粉酶D．麦芽糖酶
目前常用的酶制剂有四大类：
蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。
其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。
碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹从衣物上脱落。
脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质，使洗衣粉具有更强的去污能力。
答案;
D
2．含有蛋白酶的洗衣粉的洗剂效果好，可以用丝绸作为实验材料吗？
不能。
因为丝绸的主要成分是蛋白质，它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，损坏衣物。
【课本问题答案和提示】
1．查阅资料，看看普通洗衣粉中包含哪些化学成分？
已消失、颜色变浅、面积缩小等，最好能进行定量的比较。
1.答：
列表比较如下。
普通洗衣粉
加酶洗衣粉
相同点
表面活性剂可以产生泡沫，可以将油脂分子分散开；
水软化剂可以分散污垢；
等等。
不同点
酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易于溶于水，从而与纤维分开。
2.答：
不合适。
一、选择题
1．科学家通过技术手段生产出了能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶。
A．细胞工程B．基因工程C．发酵工程D．酶工程
2．蛋白酶不能洗去
A．油渍B．血渍C．奶渍D．果汁渍
3．下列不能影响加酶洗衣粉活性的是
A．温度B．酸碱度C．表面活性剂D．水的数量
4．普通洗衣粉中含有元素，会使环境污染？
A．氮B．磷C．铁D．镁
5．加酶洗衣粉可以降低的数量，使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展，减少对环境的污染。
A．表面活性剂B．碱剂C．漂白剂D．水软化剂
6．与普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉的优点不包括
A．容易去汗渍B．容易去油污
C．容易除去奶渍D．可以重复使用
7．酶制剂中的酶化学本质是
A．蛋白质B．有机物C．RNAD．核酸
8．当前生产酶制剂所需要的酶主要来自
A．动物的组织和器官B．植物组织和器官
C．微生物D．基因工程
二、非选择题
9．请你根据以下实验材料和条件写出探究复合酶的洗衣粉的最适温度的实验步骤。
实验材料：
添加了复合酶的洗衣粉，大小相同的白棉布4块（在上面分别滴加4滴同种的植物油，放置至干燥）。
水温、水质及水量：
水温的温度梯度为5℃、15℃、25℃和35℃（其中5℃可以通过冰箱冷藏室来控制，其他温度可以通过水浴控制）；
水质为自来水；
水量为500mL。
实验仪器：
1000mL的烧杯、玻璃棒等。
实验步骤：
10．比较
答案
1．B2．A3．D4．B5．A6．D7．B8．C
10．
表面活性剂可以产生泡沫，可以将油脂分子分散开，水软化剂可以分散污垢
酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易容于水，从而与纤维分开
【知识拓展】
1．家用洗衣粉的成分及作用
家用洗衣粉和其他各种家用洗涤剂的成分基本相同，主要含有表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白剂和香精等成分。
表面活性剂
表面活性剂是洗衣粉的主要成分。
表面活性剂有阴离子、阳离子、非离子和两性离子等四大类，但用于洗涤的表面活性剂则以阴离子和非离子为主。
最普通、最传统的阴离子表面活性剂就是人类使用了几百年的肥皂（高级脂肪酸钠）。
合成洗涤工业问世之后，使用最普遍的是十二烷基苯磺酸钠，非离子表面活性剂应用最广泛的是聚氧乙烯醚类。
水软化剂
水软化剂可防止水中的钙、镁离子造成的阴离子表面活性剂失活，提高表面活性剂利用率。
三聚磷酸钠是最为常用的一种水软化剂，它具有软化水质、分散污垢、缓冲碱剂及抗结块性能等特点，三聚磷酸钠广泛应用于各种洗衣粉中，无磷洗衣粉中不含有三聚磷酸钠。
碱剂
在适当的碱度下，纤维和污垢可被最大限度地离子化，更易于污垢的水解和分散。
一般洗衣粉配方中都含有纯碱和硅酸钠，其中硅酸钠还具有使污垢颗粒悬浮、防止再沉积的作用。
漂白剂
某些洗衣粉中含有过硼酸钠一类的漂白剂，可以延缓衣物的泛黄程度，但对衣物有一定的损伤。
酶
洗衣粉中一般添加了蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等。
酶是一种专一性的生物催化剂，蛋白酶可以催化水解肉、蛋和奶渍，淀粉酶可以催化水解酱、粥等污渍，脂肪酶可以催化水解各类动植物油脂和人体皮脂腺分泌物及化妆品污垢，纤维素酶可使织物增艳（新）、去除颗粒性污垢，但过量使用，也能损伤棉、麻等天然纤维织物。
增白剂
丝、棉、毛类等天然纤维的浅色衣物容易变黄，加入增白剂后，它能够留存在衣物上，吸收阳光中的紫外线，反射出与黄光互补的蓝色光线，从而掩盖了衣物上的黄色。
香精和色素
改善洗衣粉的气味和外观，给人清新愉悦的感受，并掩盖某些化学成分的异味。
2．加酶洗衣粉
加酶洗衣粉就是在合成洗衣粉中，加入0.2％～0.5％的酶制剂制成的。
在洗衣粉中添加的酶的种类很多，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等。
我国在洗衣粉中添加的酶最主要的是碱性蛋白酶。
这种酶能耐碱性条件，而且耐贮存，对皮肤、衣物没有刺激和损伤作用。
碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨基酸。
衣物上附着的血渍、汗渍、奶渍、酱油渍等污物，都会在碱性蛋白酶的作用下，结构松弛、膨胀解体，稍加搓洗，污迹就会从衣物上脱落。
使用加酶洗衣粉时必须注意以下几点：
（1）碱性蛋白酶能使蛋白质水解，因此，蛋白质类纤维（羊毛、蚕丝等）织物就不能用加酶洗衣粉来洗涤，以免使纤维受到破坏；
（2）使用加酶洗衣粉时，必须注意洗涤用水的温度。
碱性蛋白酶在35℃～50℃时活性最强，在低温下或70℃以上就会失效；
（3）加酶洗衣粉也不宜长期存放，存放时间过长会导致酶活力损失；
（4）加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存，否则酶的活性将会丧失；
（5）添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质，而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间地接触。
课题3酵母细胞的固定化
【课题目标】
1．说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。
2．尝试制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。
1．课题重点：
制备固定化酵母细胞。
2．课题难点：
制备固定化酵母细胞
【知识要点】
1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例；
2.固定化酶的反应柱示意图；
3.固定化酶在生产实践中的优点
1．高果糖浆的生产需要使用，它能将葡萄糖转化成果糖。
这种酶的好，可以持续发挥作用。
但是，酶溶解于葡萄糖溶液后，就无法从糖浆中回收，造成很大的浪费。
2．使用固定化酶技术，将这种酶固定在一种上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的。
酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反应溶液却可以自由出入。
生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。
反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。
3．固定化酶和固定化细胞是利用或方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括、和法。
一般来说，酶更适合采用
和法固定，而细胞多采用法固定化。
这是因为细胞个大，而酶分子很小；
个大的难以被或，而个小的酶容易从中漏出。
4．包埋法法固定化细胞即将微生物细胞包埋在不溶于水的中。
常用的载体有、、、和等。
1．细胞的活化。
在缺水的状态下，微生物会处于休眠状态。
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。
酵母细胞所需要的活化时间较短，一般需要0.5～1小时。
2．如何检验凝胶珠的质量是否合格。
检验凝胶珠的质量是否合格，可以采用以下方法。
一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。
二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也表明制备的凝胶珠是成功的。
1．酶和细胞分别适应哪种固定方法？
一般来说，酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定，而细胞多采用包埋法固定化。
个大的难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
练习
直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点如下表所示。
类型
优点
不足
直接使用酶
催化效率高，低耗能、低污染等。
对环境条件非常敏感，容易失活；
溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；
反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量。
固定化酶
酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用。
一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的。
固定化细胞
成本低，操作更容易。
固定后的酶或细胞与反应物不容易接近，可能导致反应效果下降等。
3.提示：
可以从酶的结构的多样性，对理化条件的敏感程度等角度思考
1．酶的固定化常用的方式不包括
A．吸附B．包埋C．连接D．将酶加工成固体
2．溶解海藻酸钠，最好采用加热的方法
A．小火间断B．小火持续C．大火间断D．大火持续
3．高果糖浆生产需要的酶是
A．葡萄糖异构酶B．蔗糖酶C．麦芽糖酶D．果糖酶
4．关于酵母菌的叙述，正确的是
A．酵母菌在营养物质充足时、环境适宜时，依靠有性生殖进行繁殖
B．酵母菌的代谢类型时异养厌氧型
C．酵母菌的生物膜系统包括细胞膜、核膜、各种的细胞器膜等膜
D．用酵母菌酿酒时，应先密封后通气
5．研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，如将大肠杆菌得到的三酯磷酸酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，于微生物降解相比，其作用不需要适宜的
A．温度B．酸碱度C．水分D．营养
6．将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态，下面加快的一项是
A．CO2的释放B．丙酮酸的氧化C．葡萄糖的利用D．ATP的形成
7．固定化酶的优点是
A．有利于增加酶的活性B．有利于产物的纯化
C．有利于提高反应速度D．有利于酶发挥作用
8．下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是
A．琼脂糖B．醋酸纤维素C．聚丙烯酰胺D．聚乙烯树脂
9．在固定化细胞技术中，从操作角度考虑，方法更容易；
方法对酶活性的影响小；
如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应选择方法；
如果反应物是大分子，应选择方法。
10．凝胶珠的颜色是；
形状是。
11．利用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液，（填有或无）气泡产生：
（填有或无）酒精产生。
12．固定化酶和一般酶制剂的主要区别是。
1．D2．A3．A4．B5．D6．C7．B8．D
12．能回收可以重复利用
固定化微生物细胞利用微生物来生产酶具有生产成本低、周期短、产量大等优点。
微生物产生的酶，可以分为分泌在细胞外的胞外酶和包含在细胞内的胞内酶。
利用胞内酶时，需要采用手段将细胞破碎后，将酶进行分离纯化，提取后酶的活性和稳定性往往都受到很大的影响。
将微生物细胞限制或定位于特定空间位置，即将微生物制成固定化细胞后，既能避免复杂的细胞破碎、酶的提取和纯化过程，又能使酶的活性和稳定性得到较大提高。
固定后的微生物细胞可以作为固体催化剂在多步酶促反应中发挥连续催化作用，同时，催化反应结束后又能被回收和重复利用。
例如，人们将含有青霉素酰化酶的大肠杆菌细胞进行固定化，用于大规模地生产青霉素母核（青霉素的主体化学结构部分，即6-氨基青霉烷酸），然后再对青霉素母核的侧链进行化学修饰，可以生产半合成青霉素，如氨苄青霉素
专题知识结构
专题学习检测
1．活细胞内合成酶的原料是
A．脂肪酸B．氨基酸C．核苷酸D．氨基酸和核苷酸
2．关于酶的叙述中，正确的是
A．酶只有在生物体内才能起催化作用
B．酶都有消化作用
C．调节新陈代谢的物质不一定是酶
D．酶都是在核糖体上合成的
3．要破除植物细胞的细胞壁，要用到的物质是
A．果胶酶B．盐酸C．氢氧化钠D．氯化钙
4．关于固定化细胞的叙述，正确
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