選修專題酶的研究與應(yīng)用

1、課時考點訓練題組一、酶的應(yīng)用1(2012年高考江蘇卷)下列關(guān)于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”的敘述，合理的是 ()A先用熱水溶解洗衣粉，再將水溫調(diào)節(jié)到最適溫度B實驗的觀察指標可以是相同洗滌時間內(nèi)污漬的殘留程度C相同pH時加酶洗衣粉洗滌效果好于普通洗衣粉D衣物質(zhì)地和洗衣粉用量不會影響實驗結(jié)果解析：本題考查探究加酶洗衣粉的洗滌效果實驗的基本知識。本實驗的自變量是洗衣粉的種類，因變量是洗滌效果，無關(guān)變量有溫度、pH、衣物質(zhì)地(因為酶具有專一性)、洗衣粉的用量等，探究實驗中除自變量外應(yīng)給予相同且適宜的其他條件，才能排除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾，根據(jù)上述分析，符合題意的是B，熱水溶解洗衣粉可能

2、使酶失活，只有適宜pH條件時加酶洗衣粉才有好的洗滌效果，故A、C、D均不符合題意。答案：B2(2013年高考海南卷)根據(jù)相關(guān)知識，回答胡蘿卜素提取和酶應(yīng)用方面的問題：(1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時，通常在萃取前要將胡蘿卜粉碎和_，以提高萃取效率；水蒸氣蒸餾法_(填“適合”或“不適合”)胡蘿卜素的提取，原因是_；鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜素時，通?？刹捎胈法，并以_樣品作為對照。(2)若要提高衣物上血漬的去除效果，可在洗衣粉中加入_酶，因為該酶能將血紅蛋白水解成可溶性的_或_；若要提高衣物上油漬的去除效果，洗衣粉中可添加_酶；使用加酶洗衣粉時，水溫過低或過高時洗滌效果不好的原因分別是_。解析：(

3、1)用萃取法提取胡蘿卜素時，為提高萃取效率，通常在萃取前要將胡蘿卜素粉碎和干燥。胡蘿卜素為非揮發(fā)性物質(zhì)，不能隨水蒸氣蒸餾出，故不可用水蒸氣蒸餾法提取。鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜素時，常采用紙層析法，并以標準的胡蘿卜素樣品作為對照。(2)血漬中含有較多蛋白質(zhì)，為快速去除血漬，可使用添加蛋白酶的洗衣粉。若要提高衣物上的油漬的去除效果，可使用添加脂肪酶的洗衣粉。由于酶具有溫和性，低溫、高溫都會影響酶的活性，故使用加酶洗衣粉時，最好使用溫水。答案：(1)干燥不適合水蒸氣蒸餾法適用于分離揮發(fā)性物質(zhì)，而胡蘿卜素為非揮發(fā)性物質(zhì)，不能隨水蒸氣蒸餾出紙層析標準的胡蘿卜素(2)堿性蛋白(或蛋白)氨基酸小分子肽脂肪

4、水溫過低時酶活性較低，水溫過高會使酶變性失活題組二、固定化酶和固定化細胞3(2013年高考江蘇卷)下列有關(guān)固定化酶和固定化細胞的敘述，正確的是()A可用包埋法制備固定化酵母細胞B反應(yīng)產(chǎn)物對固定化酶的活性沒有影響C葡萄糖異構(gòu)酶固定前后專一性不同D固定化細胞可以催化各種反應(yīng)底物的一系列反應(yīng)解析：本題考查固定化酶和固定化細胞的相關(guān)知識?？捎冒穹ㄖ苽涔潭ɑ湍讣毎?；有些反應(yīng)產(chǎn)物可與相應(yīng)酶結(jié)合，進而影響固定化酶的活性；葡萄糖異構(gòu)酶固定前后專一性不變；固定化細胞固定的是一系列酶，催化一系列反應(yīng)，不能催化各種反應(yīng)底物的一系列反應(yīng)。答案：A4某同學進行蘋果汁制作實驗，工藝如下圖所示。請回答：(1)圖中用KM

5、nO4溶液浸泡蘋果的目的是_。黑曲霉提取液中含有的_可水解果膠，從而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通過_方式將酶固定化，酶被固定后用蒸餾水洗滌固定化柱是為了除去_。(2)實驗中，操作流程A和B的先后程序為_。在蘋果汁澄清過程中，應(yīng)關(guān)閉的流速調(diào)節(jié)閥是_。要測定從固定化柱流出的蘋果汁中是否還有果膠，可取一定量的果汁與等量的_混合，如果出現(xiàn)_現(xiàn)象，說明果膠還沒有被完全水解。為使果膠完全水解，應(yīng)將流速調(diào)_。(3)實驗后，將洗滌過的固定化柱在低溫環(huán)境中保存若干天，該固定化柱仍可用于蘋果汁制作實驗，說明固定化酶可被_使用。解析：本題主要考查固定化酶的利用。(1)KMnO4具有殺菌消毒的作用，可殺死蘋果

6、表面的雜菌。果汁中因含有果膠等，使蘋果汁渾濁，用果膠酶處理可使果膠水解，從而使果汁澄清。石英砂具有吸附作用，可通過吸附將酶固定；用蒸餾水洗滌時，未固定的酶可隨蒸餾水流走。(2)操作過程中，應(yīng)先提取果膠酶，再將果膠酶放入待處理的果汁中，使果汁澄清。因酶具有高效性和反應(yīng)前后化學性質(zhì)不發(fā)生改變的性質(zhì)，故果汁澄清的過程中，不需要連續(xù)加酶。果膠中的果膠酸鈣能與乙醇反應(yīng)形成沉淀，故可用乙醇鑒定果汁中的果膠，如有渾濁現(xiàn)象，說明果汁中仍有果膠存在。為使果膠完全水解，應(yīng)控制閥2的流量，減少果汁處理量。(3)酶固定化后，便于與反應(yīng)物和產(chǎn)物分離，可反復(fù)利用，提高利用率。答案：(1)消毒果膠酶吸附未被固定的酶等(2)

7、A、B閥1乙醇渾濁(或沉淀)慢(3)重復(fù)課時高效訓練一、選擇題1下列有關(guān)酶的敘述，錯誤的是()A果膠酶是一類酶的總稱，探究果膠酶的最適溫度時，需將底物和酶分別在同等溫度下處理后再混合B低溫和高溫對酶活性的影響是相同的，而過酸、過堿對酶活性的影響是不同的C探究果膠酶的最適溫度和最適pH實驗中應(yīng)嚴格控制酶作用時間D解旋酶作用于堿基對間的氫鍵解析：本題考查影響酶最適條件的因素等知識。低溫使酶的活性降到很低，但不會破壞酶分子的空間結(jié)構(gòu)，高溫會破壞酶分子的空間結(jié)構(gòu)，使酶失去活性；過酸、過堿都會使酶分子的空間結(jié)構(gòu)破壞而失去活性。答案：B2(2014年佛山質(zhì)檢)(多選)下圖曲線表示不同pH對三種蛋白酶活力的

8、影響，有關(guān)敘述錯誤的是()A酶活力可用單位時間內(nèi)產(chǎn)物增加的量來表示BpH由6降至2，甲酶的活力逐漸恢復(fù)C乙酶的活力不受pH影響D與乙酶相比，甲酶和丙酶的適宜pH范圍較窄解析：本題考查pH對不同蛋白酶活力的影響。酶的活力高低可以用一定條件下，酶所催化的某一化學反應(yīng)的反應(yīng)速率來表示，反應(yīng)速率可以用單位時間內(nèi)、單位體積中產(chǎn)物的增加量或者反應(yīng)物的減少量來表示；過酸或過堿都會使酶分子的空間結(jié)構(gòu)破壞，pH為6時甲酶活力已經(jīng)為零，所以pH降到2時甲酶活力不能恢復(fù)；由于圖中乙酶的曲線只是標出了在pH從4到8的范圍內(nèi)的酶活力，所以不能判斷在其他pH條件下對酶活力的影響；通過曲線比較，乙酶的適宜pH范圍最廣。答案

9、：BC3圖1表示制備固定化酵母細胞的有關(guān)操作，圖2是利用固定化酵母細胞進行酒精發(fā)酵的示意圖，下列敘述不正確的是() 圖1 圖2A剛?cè)芑暮Ｔ逅徕c應(yīng)迅速與活化的酵母菌混合制備混合液B圖1中X溶液為CaCl2溶液，其作用是使海藻酸鈉形成凝膠珠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餾水洗滌后再轉(zhuǎn)移到圖2裝置中解析：溶化的海藻酸鈉應(yīng)冷卻至室溫后與活化的酵母菌混合，A項錯誤。海藻酸鈉與酵母菌混合液應(yīng)滴入CaCl2溶液中，以制備凝膠珠；凝膠珠用蒸餾水沖洗23次后，可轉(zhuǎn)移到發(fā)酵裝置中；攪拌可使酵母菌與培養(yǎng)液充分接觸，有利于發(fā)酵的順利進行，故B、C、D三個選項正確。答

10、案：A4下列有關(guān)酶的制備和應(yīng)用的敘述，正確的是()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行洗滌D多酶片中的胃蛋白酶位于片劑的核心層解析：酶解法可利用酶的專一性去除微生物的細胞壁，再通過吸水漲破法使細胞內(nèi)的物質(zhì)釋放出來，然后提取其中的胞內(nèi)酶，A項正確；透析和電泳可用于酶的分離和純化，但酸解會導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)的破壞，B項錯誤；棉織物的主要成分是纖維素，用添加了纖維素酶的洗衣粉進行洗滌會使棉織物蓬松，有利于污物的洗滌，纖維素酶還能去除掉棉織物表面的浮毛，平整棉織物表面，使洗滌后的棉織物柔軟、蓬松，花紋清晰，色澤更加鮮艷

11、，穿著更加舒適，C項錯誤；多酶片中的胃蛋白酶應(yīng)位于片劑核心層的外層，而片劑的核心層是在小腸中發(fā)揮作用的胰蛋白酶等消化酶，D項錯誤。答案：A二、非選擇題5為探究NaCl和CuSO4對唾液淀粉酶活性的影響，某同學進行了實驗，實驗步驟和結(jié)果見表。請回答：(1)實驗中加入緩沖液的作用是_。(2)分析實驗結(jié)果可知：對酶活性有影響的離子是_，其中對酶活性有抑制作用的離子是_，對酶活性有促進作用的離子是_。(3)該實驗中設(shè)置4號試管的目的是_；設(shè)置3號試管的目的是_。(4)上述實驗中若用斐林試劑代替碘溶液進行檢測，14號試管中的顏色依次是 _、_、_、_。根據(jù)上述實驗結(jié)果，在操作過程中，保溫之前不能加入斐林

12、試劑，其原因是_。解析：本題考查影響酶活性的因素以及還原性糖的鑒定。(1)酶的催化作用需要一定的條件，加入緩沖液能夠始終維持反應(yīng)過程中pH的穩(wěn)定。(2)本實驗中，加入蒸餾水的試管4是對照組；試管3和對照組有相同的實驗結(jié)果，可見Na和SO對酶活性沒有影響；由試管1和試管3對照可知，Cl對酶活性有促進作用；由試管2和試管3對照可知，Cu2對酶活性有抑制作用。(3)設(shè)置3號試管的目的是使Na和SO分別與1號試管和2號試管進行對照，確認Na和SO是否會對酶的活性產(chǎn)生影響。(4)斐林試劑在水浴加熱的條件下能夠與還原性糖反應(yīng)形成磚紅色沉淀，淀粉被淀粉酶水解形成的還原性糖的多少決定了磚紅色沉淀顏色的深淺。由

13、于斐林試劑中含有Cu2，在保溫之前加入會對酶活性產(chǎn)生影響。答案：(1)維持反應(yīng)液中pH的穩(wěn)定(2)Cl和Cu2Cu2Cl(3)對照確定Na和SO對唾液淀粉酶催化活性是否有影響(4)深磚紅色無磚紅色(或藍色)淺磚紅色淺磚紅色斐林試劑中有Cu2，其可抑制唾液淀粉酶的活性6. 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：含堿性蛋白酶等。用法：洗滌前先將衣物浸于洗衣粉溶液內(nèi)一段時間，使用溫水效果更佳。注意：切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料。某研究性學習小組為探究該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度，設(shè)計了如下裝置進行實驗，并將結(jié)果用下列曲線圖A、B表示。請回答以下各題：(1)由圖可知，使用該加酶洗衣粉

14、的最適宜溫度為_。(2)在0 和75 時，酶的催化效率基本都為零。但當溫度再度回到45 時，后者酶的催化能力已不能恢復(fù)，這是因為_。(3)在實驗過程中可通過直接測定_(指標)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_。解析：由A圖看出該加酶洗衣粉在45 時催化效率最高。高溫條件下酶的結(jié)構(gòu)會發(fā)生不可逆的破壞，即使再回到最適溫度，酶的活性也不能恢復(fù)。膠片上的蛋白膜存在時間的長短反映了酶的催化效率。

15、將酶固定在不溶于水的尼龍載體上，使酶多次重復(fù)利用，這種方法制成的酶叫固定化酶。答案：(1)45 (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間的長短(或其他合理答案)(4)固定化酶7(2014年江蘇南京模擬)根據(jù)材料回答下列有關(guān)問題：.某大學科研人員利用雙重固定法，即采用戊二醛作交聯(lián)劑(使酶相互連接)，海藻酸鈉來包埋小麥酯酶，研究固定化酶的性質(zhì)，并對其最佳固定條件進行了探究。下圖顯示的是部分研究結(jié)果。(注：酶活力為固定化酶催化化學反應(yīng)的總效率，包括酶的活性和酶的數(shù)量)(1)從圖1可以看出：固定化小麥酯酶比游離的小麥酯酶對溫度變化的適應(yīng)性更_。(2)從圖2可以看

16、出：海藻酸鈉濃度為_時的小麥酯酶活力最強。當海藻酸鈉濃度較低時，酶活力較低的原因是：_。：某實驗小組的同學制備固定化酵母細胞的過程如下：活化酵母細胞：稱取定量干酵母與定量蒸餾水混合并攪拌，使酵母細胞活化；配制CaCl2溶液：將無水CaCl2溶解在定量蒸餾水中，配制成一定濃度的CaCl2溶液；配制海藻酸鈉溶液：將定量的海藻酸鈉直接溶解在定量的蒸餾水/無菌水中，配制成溶液；海藻酸鈉溶液和酵母細胞混合：將活化的酵母細胞迅速加入到剛配制成的海藻酸鈉溶液中，充分攪拌混合均勻；固定化酵母細胞：用注射器以恒定的速度緩慢地將海藻酸鈉和酵母細胞混合液滴加到配制好的CaCl2溶液中，觀察凝膠珠形成。(1)請你改正

17、其中兩處錯誤的操作：第一處_；第二處_。(2)剛形成的凝膠珠要在CaCl2溶液中浸泡30 min左右，目的是_。(3)如果制作的凝膠珠顏色過淺，呈白色，則說明海藻酸鈉濃度_(過低/過高)。解析：圖2曲線表明濃度為3%的海藻酸鈉包埋效果最好，當海藻酸鈉濃度較低時酶活力較低，原因是海藻酸鈉濃度較低時包埋不緊密，酶分子容易漏出，導(dǎo)致酶數(shù)量不足。答案：.(1)強(2)3%酶的數(shù)量不足.(1)海藻酸鈉溶解應(yīng)適當加熱至完全溶化海藻酸鈉溶液冷卻至常溫再加入酵母細胞(2)讓凝膠珠形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)(3)過低8下面是制備固定化酵母細胞的實驗步驟，請回答：酵母細胞的活化配制CaCl2溶液配制海藻酸鈉溶液海藻酸鈉溶液與

18、酵母細胞混合固定化酵母細胞。(1)在_狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)。活化就是讓處于休眠狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)_狀態(tài)?；罨皯?yīng)選擇足夠大的容器，因為酵母細胞活化時_。(2)固定化細胞技術(shù)一般采用包埋法，而固定化酶常用_和_。(3)影響實驗成敗的關(guān)鍵步驟是_。(4)海藻酸鈉溶化過程的注意事項是_。(5)如果海藻酸鈉濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細胞數(shù)目_。如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說明_。解析：(1)在缺水狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)。活化就是讓處于休眠狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)。由于酵母菌活化時體積會變大，所以活化前應(yīng)選擇足夠大的容器。(2)固定化酶和固定化細胞技術(shù)是利用物理或化學

19、方法將酶或細胞固定在一定空間的技術(shù)，其中固定化細胞常采用包埋法，而固定化酶常用化學結(jié)合法和物理吸附法。原因是細胞個大，而酶分子小，個體大的細胞難以被吸附或結(jié)合，而個體小的酶容易從包埋材料中漏出。(4)海藻酸鈉溶化時應(yīng)用小火加熱或小火間斷加熱，期間還要不斷攪拌，防止焦糊。答案：(1)缺水正常(生活)體積會增大(增多)(2)化學結(jié)合法物理吸附法(3)配制海藻酸鈉溶液(4)小火加熱(小火間斷加熱)，不斷攪拌(5)較少(海藻酸鈉濃度偏高)制作失敗9我國水果生產(chǎn)發(fā)展迅速，由于收獲的季節(jié)性強，易造成積壓，腐爛變質(zhì)，為了解決上述問題且滿足不同人群的需求，可以加工制作果汁、果酒、果醋等。在果汁生產(chǎn)中用到果膠酶

20、，某課題研究小組為了探究果膠酶的某些特性，進行了如下實驗：(1)實驗方法：如圖中所示的順序進行操作。(2)實驗結(jié)果：對照組與實驗組進行了相同時間的實驗，結(jié)果如圖所示：圖中自變量是溫度，除此之外還可用_表示。A酶的濃度B蘋果泥的量C水的加入量 DpH圖中的縱坐標還可用_來表示。實驗小組改變了實驗條件后重復(fù)做實驗，得到曲線乙，蘋果汁的澄清度最高點對應(yīng)的橫坐標是同一位置的原因是_。步驟b中在果膠酶和蘋果泥混合前，將兩者分裝在不同試管中，恒溫的目的是_。解析：果膠酶的活性受溫度、pH等條件的影響，而與底物的量、酶的濃度和水的加入量沒有關(guān)系，所以每一種酶的最適pH和最適溫度是一定的。在衡量實驗結(jié)果的指標

21、中有兩種，一是果汁的量，另一個是果汁的澄清度。為使實驗中達到相應(yīng)的設(shè)計溫度，必須使酶與底物分別保溫達到要求后才能混合。答案：(2)D蘋果汁的體積同一種酶的最適溫度是一定的，不會因酶的濃度、底物量不同而改變保證底物和酶在混合時的溫度是相同的10利用纖維素解決能源問題的關(guān)鍵是高性能纖維素酶的獲取。請完善實驗方案，并回答相關(guān)問題。實驗?zāi)康模罕容^三種微生物所產(chǎn)生的纖維素酶的活性。實驗原理：纖維素酶催化纖維素分解為葡萄糖，_，葡萄糖的生成量表示酶活性大小。實驗材料：三種微生物(A、B、C)培養(yǎng)物的纖維素酶提取液，提取液中蛋白酶濃度相同。實驗步驟：(1)取四支試管，分別編號。(2)在下表各列的一個適當位置，填寫相應(yīng)試劑的體積量，并按表內(nèi)要求完成相關(guān)操作。(3)將上述四支試管放入37 的水浴中，保溫1小時。(4)在上述四支試管中分別加入_試劑，搖勻后，進行5060 水浴2分鐘。(5)觀察比較實驗組的三支試管與對照組試管的顏色及其深淺。實驗結(jié)果：微生物A提取