高考 一轮复习人教版 酶的应用 学案doc.docx

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高考一轮复习人教版酶的应用学案doc

2020届一轮复习人教版酶的应用学案

考点一　影响果汁产量的物质、因素及探究方法

1．果胶酶的组成和作用

（1）组成：

多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。

（2）作用：

分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层。

2．酶的活性及其影响因素

（1）酶的活性：

酶催化一定化学反应的能力。

酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。

（2）影响酶活性的因素：

温度、pH、酶的抑制剂等。

3．探究温度和pH对酶活性的影响

（1）实验原理

①果胶酶活性受温度和pH的影响，处于最适温度或pH时，活性最高。

②果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶活性大小呈正相关。

（2）实验结果：

温度和pH在很大程度上对酶的空间结构会产生影响，过高或过低都会影响酶活性。

4．探究果胶酶的最适用量

[基础自测]

判断下列叙述的正误

（1）酶活性即为酶促反应速度（×）

（2）果胶酶常用于果汁生产中，可提高出汁率和澄清度（√）

（3）在苹果泥和果胶酶混合之前，一定要保证底物和酶达到所要求的温度或pH条件，以避免混合后条件的变化，确保实验结果的可靠性（√）

（4）探究×××酶的最适条件（温度、pH）及最适用量时都需设置一系列浓度梯度，且不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间构成了相互对照，通过相互对照可确定果胶酶的最适温度或最适pH（√）

1．果胶酶与纤维素酶的比较

种类

组成

作用

果胶酶

多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等

催化果胶水解成为可溶性半乳糖醛酸

纤维素酶

C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶

纤维素

纤维二糖

葡萄糖

2．探究影响果胶酶活性因素实验的分析

（1）实验原则：

单一变量原则、对照原则。

严格控制变量，尽量减少无关变量的影响。

（2）实验原理：

果胶酶活性受温度、pH或酶的抑制剂和激活剂的影响，在最适温度或pH时，活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小成正比。

（3）设计实验

①探究最适温度时，pH为无关变量，最好是最适pH；探究最适pH时，温度为无关变量，最好是最适温度。

②探究果胶酶的最适用量时，最适用量是在温度、pH等适宜条件下测出来的，如果无关变量改变，最适用量也会发生变化。

[对点落实]

1．下列有关果胶酶及与果胶酶实验探究的叙述，正确的是（　　）

A．探究果胶酶的用量时，pH、温度不影响实验结果

B．果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和葡萄糖异构酶等

C．探究温度对果胶酶活性的影响时，温度、苹果泥、果胶酶用量及反应时间等都是变量

D．可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来确定果胶酶的用量

解析：

选D　探究果胶酶的用量时，pH、温度会影响实验结果；葡萄糖异构酶不属于果胶酶的成分；探究温度对果胶酶活性的影响实验中，温度为单一变量，其他因素保持不变。

2．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，分解植物的细胞壁及胞间层。

请完成以下有关果胶酶和果汁生产的问题：

（1）在果汁生产中应用果胶酶可以提高______________和______________。

（2）某实验小组进行了“探究果胶酶催化果胶分解最适pH”的课题研究。

本课题的实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥，试管中分别注入果胶酶溶液、编号、编组”之后，有下面两种操作：

第一种：

将试管中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。

第二种：

将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥的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。

①请问哪一种操作更科学？

__________，理由是_________________________________

_______________________________________________________________________。

②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__________时，实验的操作和记录是比较可行的。

根据你对酶特性的了解，分析图中最可能是实验结果的曲线图是________。

若实验所获得的最适pH＝m，请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置。

解析：

（1）果胶酶可以分解果胶，提高果肉的出汁率和果汁的澄清度。

（2）①探究果胶酶催化果胶分解最适pH实验的关键是分别将果胶酶溶液和苹果泥调至一定的pH，然后把pH相等的这两种溶液混合，否则，在达到预定pH之前就会发生酶的催化反应导致实验结果不准确。

可见第二种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环境（或第一种的操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应），因此第二种的操作更科学。

②本实验自变量是pH不同，因变量是果汁体积。

如果用曲线图的方式记录实验结果，则横坐标表示pH，纵坐标表示果汁体积。

在一定pH范围内，酶的活性随着pH的升高而逐渐增强，达到最适pH后，酶的活性随pH继续升高而逐渐下降，过酸或过碱会使酶永久失活，据此可推知，图甲最可能是实验结果的曲线图。

过图甲曲线的峰值画一条与纵坐标相平行的线，该线与横坐标的交点即为m。

答案：

（1）出汁率　澄清度

（2）①第二种　第二种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环境（或第一种的操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应）　②果汁体积　甲

考点二　探讨加酶洗衣粉的洗涤效果

1．加酶洗衣粉的去污机理

种类

洗涤原理

洗涤的物质种类

蛋白酶

蛋白质

小分子的肽＋氨基酸

血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢

脂肪酶

脂肪

甘油＋脂肪酸

食品的油渍、人体皮脂、口红

淀粉酶

淀粉

麦芽糖＋葡萄糖

来自面条、巧克力等的污垢

纤维素酶

使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，达到更好的去污效果

棉纺织品的表面浮毛

2．探究不同类型加酶洗衣粉的洗涤效果

（1）实验原理：

酶的催化作用具有专一性，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与加单一酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。

（2）实验变量

①自变量：

加酶洗衣粉的种类。

②无关变量：

其他条件相同且适宜（如温度、pH等）。

（3）实验步骤

步骤

烧杯编号

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

注入自来水

500mL

500mL

500_mL

加入物质（等量）

奶渍布

奶渍布

奶渍布

控制水温

37℃

37℃

37_℃

加入洗衣粉（等量）

蛋白酶

洗衣粉

复合酶

洗衣粉

脂肪酶

洗衣粉

用玻棒搅拌

5min

5min

5min

观察实验现象

颜色浅

颜色消失

颜色浅

[基础自测]

判断下列叙述的正误

（1）与普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉洗涤效果更好，由于不含磷元素，且酶制剂进入无机环境中后可以被微生物分解，因此不会对环境造成污染（√）

（2）一般来说，丝绸类的衣物不可以使用加酶洗衣粉洗涤，是因为蛋白酶会水解蛋白质类的丝绸（√）

（3）酶的催化作用需要适宜的温度，用温水浸泡衣物可以缩短衣物的浸泡时间，加快洗涤（√）

（4）人体皮肤细胞有蛋白质，如不彻底清洗双手，就会使手的皮肤受到腐蚀，而使人患过敏性皮炎、湿疹等。

因此应避免与加酶洗衣粉长时间接触（√）

（5）加酶洗衣粉的酶制剂不含肽酶，因为肽本身易溶于水（√）

1．变量的分析和控制

（1）影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量和种类，衣物的材料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。

（2）在探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件实验中，水温是要研究的对象，实验自变量是水温；在探究加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果的实验中，实验自变量为洗衣粉的种类；在探究不同种类的加酶洗衣粉洗涤效果的实验中，实验自变量为加酶洗衣粉的种类。

在设计实验时，应遵循单一变量原则和对照原则等。

2．洗涤方式和材料的选择

（1）采用全自动洗衣机比较好，并且应该尽量使用同一型号小容量的洗衣机，使其机械搅拌作用相同。

（2）洗涤材料的选择也有一些讲究。

选用布料作为实验材料比较可行。

在设置对照实验时，可以控制布料的大小、颜色及污物的量，使其相同；同时，也便于洗涤效果的比较。

3．水量、水质和洗衣粉用量的问题

（1）水量和布料的大小是成正比的。

做实验用的布料不宜过大，水量不宜过多，但应该让布料充分浸泡在水中。

（2）其他相关问题简述如下：

实验中可以用滴管控制污物的量，待污物干燥后再进行实验；布料应放在洗衣粉溶液中浸泡相同的时间；采用玻棒搅拌的方式模拟洗衣过程；模拟搅拌的时间、次数和力量应基本相同。

[对点落实]

1．（2017·江苏高考）为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果如图。

由图中实验结果能直接得出的结论是（　　）

A．碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强

B．不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力

C．碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同

D．加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力

解析：

选C　对污布类型2、3处理，洗衣粉类型、酶用量均相同，二者比较可以直接说明碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同。

由图中实验结果不能直接得出A、B、D三项所述的结论，原因是它们都没有单一变量的对照实验来支持。

2．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。

请回答下列问题：

（1）由下图推知，该实验的目的是_________________________________。

50℃时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量约是________%。

（2）下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的实验记录，请据表回答问题。

脸盆编号

洗涤物

（等量）

洗涤温度

洗衣粉

（等量）

水量

洗净所

需时间

1

油污布

45℃

加酶

2L

4min

2

油污布

45℃

普通

2L

7min

3

油污布

5℃

加酶

2L

9min

4

油污布

5℃

普通

2L

8min

①该实验设计体现了______________________原则。

②若1号实验组洗净油污布所需时间接近7min，最可能的原因是____________。

（3）下列衣料不适宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤的有____________。

①棉织品　②毛织品　③腈纶织品　④蚕丝织品

（4）根据以上实验结果，请写出两项提高加酶洗衣粉洗涤效果的措施：

________________________________________________________________________。

解析：

（1）由题图可知，实验中存在两个变量：

温度与碱性蛋白酶含量，即实验探究的是温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响。

在50℃时，洗衣粉的去污力在碱性蛋白酶含量为0.6%时达到最大。

（2）由表中数据可知，1、3号为实验组，2、4号为对照组，1、2号与3、4号中只有是否加酶一个变量，因此该实验设计体现了对照原则和单一变量原则。

若1号实验组洗净油污布所需时间接近7min，最可能的原因是酶已经变性失活。

（3）蛋白酶可分解蛋白质，故毛织品、蚕丝织品等以蛋白质为主要成分的衣料不能用含蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤。

（4）用温水浸泡（提高酶的活性）、延长浸泡时间（延长酶的催化时间）、增加酶的用量等都可以提高加酶洗衣粉的洗涤效果。

答案：

（1）探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响　0.6

（2）①对照、单一变量　②酶失活　（3）②④　（4）用温水浸泡；延长浸泡时间；增加洗衣粉的用量等（写出两项合理答案即可）

考点三　酵母细胞的固定化