高考生物一輪復習課時練37酶的研究與應用含解析新人教版

一輪復習精品資料(高中)PAGE1-酶的研究與應用1.(2020四川綿陽綜合測試)桃子味道酸甜,維生素C含量豐富,以桃果實為原料,制成的果汁及經發(fā)酵制成的果酒維生素C含量較高。請回答下列問題。(1)制作果汁時常加入果膠酶,因為果膠酶能將果膠分解成可溶性的,從而提高果汁的出汁率和澄清度。由于溶液中的酶很難回收,為了降低成本,使果膠酶能被再次利用,一般采用物理吸附法或將其固定,固定化酶一般不采用包埋法,原因是。

(2)分離產果膠酶的微生物時,可從富含有機質的土壤中取樣,將土壤濾液加入含有果膠的液體培養(yǎng)基中進行選擇培養(yǎng),選擇培養(yǎng)的目的是。通過酶解法和吸水漲破法制得果膠酶粗提取液,為進一步純化分離果膠酶,可將樣品加入中進行洗脫、收集,最先洗脫出來的是樣品中分子量(填“較大”或“較小”)的蛋白質分子。

(3)判斷純化的果膠酶是否達到要求,需要進行蛋白質純度的鑒定。在鑒定的方法中,使用最多的是。

2.(2020廣西欽州模擬)葡萄糖異構酶經固定化后,可用于工業(yè)化生產高果糖漿。請回答下列問題。(1)篩選產乳糖酶的微生物時,宜用作為培養(yǎng)基中的唯一碳源。培養(yǎng)基中瓊脂的作用是作為劑。從功能上講這種培養(yǎng)基屬于。培養(yǎng)產乳糖酶的微生物前對培養(yǎng)皿進行滅菌宜采用法。

(2)戊二醛是一種化學交聯(lián)劑,能與葡萄糖異構酶通過化學鍵交聯(lián)。將酶液、戊二醛溶液先后加入到海藻酸鈉溶液中攪拌均勻,用注射器將混合液注入到溶液中可得到凝膠珠粒,此過程所用的固定化酶方法為。

(3)1個葡萄糖異構酶活力單位常定義為每分鐘產生1μmol所需的酶量。下圖是溫度對葡萄糖異構酶的固定化酶和游離酶活力的影響曲線,該曲線表明固定化酶和游離酶的最適溫度(填“相同”或“不同”);低于或高于最適溫度時,固定化酶的酶活力(填“低于”“等于”或“高于”)游離酶。

(4)在用葡萄糖異構酶凝膠反應柱生產高果糖漿時,若糖液在1次流經反應柱后果糖的濃度低于產品標準,對此你提出的改進方案是

(答出2點)。

3.(2021廣西桂林月考)枯草芽孢桿菌產生的蛋白酶在醫(yī)藥和化工等領域具有重要的價值。為篩選蛋白酶產量高的枯草芽孢桿菌菌株,分別將浸過不同菌株的提取液(a~e)及無菌水(f)的無菌圓紙片置于平板培養(yǎng)基表面,在37℃恒溫箱中放置2~3d,結果如圖1。請回答問題。(1)在篩選枯草芽孢桿菌蛋白酶高產菌株時,培養(yǎng)基營養(yǎng)成分應包括水、無機鹽、生長因子、葡萄糖、。培養(yǎng)枯草芽孢桿菌時,常用搖床進行振蕩培養(yǎng),目的是

。

(2)a~e中蛋白酶產量最高的菌株是(用字母回答),判斷依據(jù)是

。

(3)利用凝膠色譜法分離提取到的部分蛋白質時,等樣品完全進入凝膠層后,加入pH為7.0、濃度為20mmol/L的到適當高度進行洗脫,結果先洗脫出來的是的蛋白質。

(4)質監(jiān)局為了檢驗標有含該蛋白酶的加酶洗衣粉質量,設計了如圖2所示實驗。如果實驗結果是,則說明該洗衣粉中含有蛋白酶。若用該實驗來判斷此酶活性大小可通過觀察實現(xiàn)。

4.(2021江西宜春月考)水果可以用來加工制作果汁、果酒和果醋等?；卮鹣铝袉栴}。(1)制作果汁時,可以使用果膠酶、纖維素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱,包括、果膠分解酶、。纖維素酶可以分解植物中的纖維素。

(2)用果膠酶處理果泥時,為了提高出汁率,需要控制反應的溫度,原因是

。

(3)現(xiàn)有甲、乙、丙三種不同來源的果膠酶,某同學擬在果泥用量、溫度、pH等所有條件都相同的前提下比較這三種酶的活性。通常,酶活性的高低可用

來表示。

(4)為了提高酶的利用效率,可以采用固定化酶技術將其固定。酶的固定化方法常見有、,一般不用包埋法,原因是。

(5)工業(yè)生產中將果膠酶進行固定化,與直接使用游離酶相比,此方法的優(yōu)點是

(答兩點)。

5.(2020河南名校聯(lián)盟)某同學用含有不同種類酶制劑的洗衣粉進行了如下實驗。組別布料/cm2污染物水溫/℃A(蛋白酶洗衣粉)6×6蛋白膜40B(脂肪酶洗衣粉)6×6蛋白膜40C(蛋白酶洗衣粉)6×6淀粉膜40請回答以下問題。(1)該實驗的目的是探究。該實驗還應控制的無關變量有。該實驗中分別構成兩組對照實驗。

(2)該同學在實驗過程中可通過觀察來判斷酶的催化效率。

(3)蛋白酶洗衣粉的去污原理是

。

6.(2021新疆烏魯木齊月考)工業(yè)生產果汁時,常常利用果膠酶破除果肉細胞壁以提高出果汁率,為研究溫度對果膠酶活性的影響,某學生設計了如下實驗。①將果膠酶與蘋果泥分裝于不同試管,在10℃水浴中恒溫處理10min(如圖A)。②將步驟①處理后的果膠酶和蘋果泥混合,再次在10℃水浴中恒溫處理10min(如圖B)。③將步驟②處理后的混合物過濾,收集濾液,測量果汁量(如圖C)。④在不同溫度條件下重復以上實驗步驟,并記錄果汁量,結果如下表:溫度/℃1020304050607080果汁量/mL813152515121110根據(jù)上述實驗,請分析回答下面的問題。(1)果膠酶能破除細胞壁,是因為果膠酶可以促進細胞壁中果膠的水解,產物是。

(2)實驗結果表明,果膠酶的活性最強時的溫度大約是℃。

(3)實驗步驟①的目的是。

(4)果膠酶作用于一定量的某種物質(底物),保持溫度、pH在最適值,生成物量與反應時間的關系如圖:在35min后曲線變成水平是因為。若增加果膠酶濃度,其他條件不變,請在圖中畫出生成物量變化的示意曲線。

(5)如果進行多批次的生產,提高果膠酶的利用率,可采用。

(6)若繼續(xù)探究果膠酶的最適用量,則在實驗過程中溫度、、(列舉兩條)等因素應保持不變。

(7)由霉菌發(fā)酵生產的果膠酶是食品加工業(yè)中使用量較大的酶制劑之一,若通過固定化霉菌細胞生產果膠酶,在配制海藻酸鈉溶液時,要注意,否則可能出現(xiàn)焦糊。固定化細胞技術一般采用,原因是。

(8)加酶洗衣粉中的酶是特殊的化學物質包裹的,遇水后包裹層很快溶解,釋放出來的酶迅速發(fā)揮催化作用。這是否運用了酶的固定化技術?。理由:

。

7.圖1表示制備固定化酵母細胞的某步操作,圖2是利用固定化酵母細胞進行酒精發(fā)酵的示意圖。請據(jù)圖分析回答下列問題。(1)圖1中,將溶化好的海藻酸鈉溶液,加入已活化的酵母細胞,進行充分攪拌,使其混合均勻,再轉移至注射器中。海藻酸鈉載體的特點是。

(2)某同學在圖1步驟結束后得到圖3所示的實驗結果,出現(xiàn)此結果的可能原因有海藻酸鈉濃度過(“高”或“低”)。

(3)圖1中制備的凝膠珠用后再轉移到圖2裝置中。

(4)下面是制備固定化酵母細胞的步驟,正確的是。

①配制CaCl2溶液②配制海藻酸鈉溶液③海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合④酵母細胞的活化⑤固定化酵母細胞A.①②③④⑤B.④①③②⑤C.④⑤②①③ D.④①②③⑤(5)若用固定化酶技術生產高果糖漿,需要使用酶。從酶數(shù)量的角度分析,與固定化酶技術相比,固定化細胞固定的是。如果反應物是大分子物質,應采用固定化(填“酶”或“細胞”)技術。

課時規(guī)范練37酶的研究與應用1.〖答案〗:(1)半乳糖醛酸化學結合法酶分子較小,易從包埋材料中漏出(2)增加產果膠酶的微生物的濃度(或抑制其他微生物的繁殖,促進目的菌的生長繁殖)凝膠色譜柱較大(3)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳〖解析〗:(1)制作果汁時可以加入果膠酶將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸,從而提高果汁的出汁率和澄清度。果膠酶適合采用化學結合法或物理吸附法將果膠酶固定在某種介質上;固定化酶一般不采用包埋法,原因是酶分子較小,易從包埋材料中漏出。(2)選擇培養(yǎng)的目的是增加產果膠酶的微生物的濃度,或抑制其他微生物的繁殖,促進目的菌的生長繁殖;純化分離蛋白質,可以采用凝膠色譜法,將樣品加入凝膠色譜柱中進行洗脫、收集,由于分子量較大的蛋白質不能進入凝膠內部,所以路程短,速度快,最先洗脫出來。(3)蛋白質純度的鑒定使用最多的是SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳。2.〖答案〗:(1)乳糖凝固選擇培養(yǎng)基干熱滅菌(2)CaCl2包埋法、化學結合法(3)果糖相同高于(4)增加葡萄糖異構酶凝膠的裝載量(或凝膠柱高);降低糖液流速;將流出液再次加入反應柱;更換直徑較細的柱筒等〖解析〗:(1)產乳糖酶的微生物能夠水解乳糖為葡萄糖和半乳糖,為自身代謝提供能源,因此要篩選產乳糖酶的微生物,應使用乳糖為唯一的碳源。制作培養(yǎng)基時使用瓊脂作為凝固劑,制作液體培養(yǎng)基時不需要添加瓊脂。能夠篩選微生物細胞的培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基,培養(yǎng)產乳糖酶的微生物前對培養(yǎng)皿進行滅菌,宜采用干熱滅菌法。(2)戊二醛是一種化學交聯(lián)劑,能與葡萄糖異構酶通過化學鍵交聯(lián)。將酶液、戊二醛溶液先后加入海藻酸鈉溶液中攪拌均勻,用注射器將混合液注入CaCl2溶液中可得到凝膠珠粒,此過程所用的固定化酶方法為包埋法、化學結合法。(3)高果糖漿生產需要的酶是葡萄糖異構酶,1個葡萄糖異構酶活力單位常定義為每分鐘產生1μmol果糖所需的酶量。通過分析溫度對相對酶活力影響的曲線圖,固定化酶和游離酶的最適溫度相同,均對應橫坐標上同一點。低于或高于最適溫度時,固定化酶的酶活力高于游離酶。(4)在用葡萄糖異構酶凝膠反應柱生產高果糖漿時,若糖液在1次流經反應柱后果糖的濃度低于產品標準,對此改進方案是增加葡萄糖異構酶凝膠的裝載量(或凝膠柱高);降低糖液流速;將流出液再次加入反應柱;更換直徑較細的柱筒等。3.〖答案〗:(1)蛋白質(酪蛋白)增加培養(yǎng)液中的溶氧量并使菌株與培養(yǎng)液充分接觸,有利于目的菌的生長繁殖(2)aa周圍的透明圈最大,說明其產生的蛋白酶數(shù)量多或活性高(3)磷酸緩沖液相對分子質量較大(4)A組膠片上的蛋白膜消失,B組膠片上的蛋白膜未消失膠片上的蛋白膜消失所需時間的長短(相同時間內蛋白膜消失的面積)〖解析〗:(1)蛋白酶高產菌株可以分解蛋白質,在篩選枯草芽孢桿菌蛋白酶高產菌株時,培養(yǎng)基營養(yǎng)成分應包括水、無機鹽、生長因子、葡萄糖、蛋白質。培養(yǎng)枯草芽孢桿菌時,為了增加培養(yǎng)液中的溶氧量并使菌株與培養(yǎng)液充分接觸,有利于目的菌的生長繁殖,常用搖床進行振蕩培養(yǎng)。(2)由圖1可知,菌株a的透明圈最大,說明其蛋白酶含量高或活性高,故a的蛋白酶的產量最高。(3)利用凝膠色譜法分離提取到的部分蛋白質時,等樣品完全進入凝膠層后,加入pH為7.0、濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液到適當高度進行洗脫,由于相對分子質量較大的蛋白質無法進入凝膠內部,路程較短,移動速度較快,故最先洗脫出來。(4)圖2中,自變量是洗衣粉是否煮沸,因變量是觀察蛋白膜的消失時間。若洗衣粉中含有蛋白酶,加熱煮沸后會導致蛋白酶變性失活,蛋白膜不會消失,故結果是A組膠片上的蛋白膜消失,B組膠片上的蛋白膜未消失。本實驗可以通過觀察膠片上的蛋白膜消失所需時間的長短來判斷酶活性的大小,酶活性越強,蛋白膜消失所需的時間越短。4.〖答案〗:(1)多聚半乳糖醛酸酶果膠酯酶細胞壁(2)溫度對果膠酶活性有影響,在最適溫度下酶活性最高,出汁率最高(3)在一定條件下,單位時間內、單位體積中反應物的消耗量或者產物的增加量(4)物理吸附法化學結合法酶體積小,容易從包埋材料中漏出(5)酶可以重復利用,降低生產成本;使酶既能與反應物接觸,又易與產物分離〖解析〗:(1)果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱,包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠酯酶、果膠分解酶。纖維素酶能分解植物細胞壁中的纖維素,因此纖維素酶也能提高果汁的澄清度。(2)溫度是影響果膠酶活性的因素之一,為了提高出汁率,需要將溫度控制在果膠酶的最適溫度,使得果膠酶活性最高,從而提高出汁率。(3)酶活性是指酶催化一定化學反應的能力,酶活性的高低可以用在一定條件下酶所催化某一化學反應的速度來表示,在該實驗中可通過比較在一定條件下,單位時間內、單位體積中反應物的消耗量或產物的增加量來表示。(4)為了提高酶的利用效率,可以采用固定化酶技術將其固定。酶的固定化常用物理吸附法和化學結合法。因為酶分子小,容易從包埋材料中漏出,一般不用包埋法。細胞的固定常用包埋法,因為細胞大不易從包埋材料中漏出。(5)工業(yè)生產中將果膠酶進行固定化,與直接使用游離酶相比,突出的優(yōu)點是可反復利用,降低生產成本,而且表現(xiàn)為既能與反應物接觸,也能與產物分離,從而提高產物的品質。5.〖答案〗:(1)酶的作用具有專一性洗衣粉的用量、污染程度、水質、水的pH等A和B、A和C(2)蛋白膜消失的時間長短(3)在蛋白酶催化作用下,蛋白質的水解產物溶于水中6.〖答案〗:(1)半乳糖醛酸(2)40(3)使得酶與果泥處于同一溫度條件下(確?；旌锨昂鬁囟炔桓淖?(4)底物被分解完畢(5)固定化酶(6)pH底物的量(7)小火間斷加熱包埋法細胞個體大,不易從包埋材料中漏出(8)否加酶洗衣粉中的酶未固定在不溶于水的載體上,也不能重復利用〖解析〗:(1)果膠酶催化植物細胞壁中的果膠分解成為半乳糖醛酸。(2)由題干中的表格可知,40℃時果汁量最多,說明此溫度下酶活性最強。(3)實驗步驟①中將果膠酶與蘋果泥分裝于不同試管,在30℃水浴中恒溫處理10min,這是為了避免果汁和果膠酶混合時影響混合物溫度,使得酶與果泥處于同一溫度條件下(確?；旌锨昂鬁囟炔桓淖?。(4)果膠酶作用于一定量的某種物質(底物),在35min后曲線變成水平是因為底物有限被分解完畢;若增加果膠酶濃度,其他條件不變,則生成物的量不變,但可以更快地將底物分解完,如〖答案〗圖所示。(5)如果提高果膠酶的利用率,可采用固定化酶。(6)探究酶的最適用量,則自變量是酶的用量,溫度、pH、底物的量屬于無關變量,應該保持不變。(7)若用海藻酸鈉作載體制備固定化霉菌,由于海藻酸鈉溶解速度較慢,需用小火間斷加熱,若加熱太快會出現(xiàn)焦糊;固定化細胞技術一般采用包埋法,原因是細胞個體大,不易從包埋材料中漏出。(8)因為加酶洗衣粉中的酶未固定在不溶于水的載體上,也不能重復利用,并非運用了酶的固定化技術。7.〖答案〗:(1)冷卻至室溫不溶于水、多孔(2)高(3)蒸餾水洗滌2~3次(4)D(5)葡萄糖異構多酶系統(tǒng)(或一系列酶或多種酶)酶〖解析〗:(1)在將海藻酸鈉溶液和酵母細胞混合時,應將完全溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫,再加入已活化的酵母細胞,否則會因溫度過高而導致酵母細胞死亡。海藻酸鈉載體的特點是不溶于水、多孔。(2)圖3中顯示沒有形成大小均勻的凝膠珠,出現(xiàn)此結果的可能原因有海藻酸鈉濃度過高,或者是注射器中的混合液推進的速度過快,或者是注射時針頭離CaCl2溶液距離太近。(3)利用固定化酵母細胞進行酒精發(fā)酵時,制備好的凝膠珠(固定好的酵母細胞)用蒸餾水洗滌2~3次后再轉移到圖2所示的發(fā)酵裝置中。(4)制備固定化酵母細胞的正確步驟是酵母細胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合→固定化酵母細胞。(5)葡萄糖異構酶能將葡萄糖轉化成果糖,因此用固定化酶技術生產高果糖漿,需要使用葡萄糖異構酶。固定化細胞固定的是多酶系統(tǒng)(或一系列酶或多種酶)。如果反應物是大分子物質,應采用固定化酶技術。酶的研究與應用1.(2020四川綿陽綜合測試)桃子味道酸甜,維生素C含量豐富,以桃果實為原料,制成的果汁及經發(fā)酵制成的果酒維生素C含量較高。請回答下列問題。(1)制作果汁時常加入果膠酶,因為果膠酶能將果膠分解成可溶性的,從而提高果汁的出汁率和澄清度。由于溶液中的酶很難回收,為了降低成本,使果膠酶能被再次利用,一般采用物理吸附法或將其固定,固定化酶一般不采用包埋法,原因是。

(2)分離產果膠酶的微生物時,可從富含有機質的土壤中取樣,將土壤濾液加入含有果膠的液體培養(yǎng)基中進行選擇培養(yǎng),選擇培養(yǎng)的目的是。通過酶解法和吸水漲破法制得果膠酶粗提取液,為進一步純化分離果膠酶,可將樣品加入中進行洗脫、收集,最先洗脫出來的是樣品中分子量(填“較大”或“較小”)的蛋白質分子。

(3)判斷純化的果膠酶是否達到要求,需要進行蛋白質純度的鑒定。在鑒定的方法中,使用最多的是。

2.(2020廣西欽州模擬)葡萄糖異構酶經固定化后,可用于工業(yè)化生產高果糖漿。請回答下列問題。(1)篩選產乳糖酶的微生物時,宜用作為培養(yǎng)基中的唯一碳源。培養(yǎng)基中瓊脂的作用是作為劑。從功能上講這種培養(yǎng)基屬于。培養(yǎng)產乳糖酶的微生物前對培養(yǎng)皿進行滅菌宜采用法。

(2)戊二醛是一種化學交聯(lián)劑,能與葡萄糖異構酶通過化學鍵交聯(lián)。將酶液、戊二醛溶液先后加入到海藻酸鈉溶液中攪拌均勻,用注射器將混合液注入到溶液中可得到凝膠珠粒,此過程所用的固定化酶方法為。

(3)1個葡萄糖異構酶活力單位常定義為每分鐘產生1μmol所需的酶量。下圖是溫度對葡萄糖異構酶的固定化酶和游離酶活力的影響曲線,該曲線表明固定化酶和游離酶的最適溫度(填“相同”或“不同”);低于或高于最適溫度時,固定化酶的酶活力(填“低于”“等于”或“高于”)游離酶。

(4)在用葡萄糖異構酶凝膠反應柱生產高果糖漿時,若糖液在1次流經反應柱后果糖的濃度低于產品標準,對此你提出的改進方案是

(答出2點)。

3.(2021廣西桂林月考)枯草芽孢桿菌產生的蛋白酶在醫(yī)藥和化工等領域具有重要的價值。為篩選蛋白酶產量高的枯草芽孢桿菌菌株,分別將浸過不同菌株的提取液(a~e)及無菌水(f)的無菌圓紙片置于平板培養(yǎng)基表面,在37℃恒溫箱中放置2~3d,結果如圖1。請回答問題。(1)在篩選枯草芽孢桿菌蛋白酶高產菌株時,培養(yǎng)基營養(yǎng)成分應包括水、無機鹽、生長因子、葡萄糖、。培養(yǎng)枯草芽孢桿菌時,常用搖床進行振蕩培養(yǎng),目的是

。

(2)a~e中蛋白酶產量最高的菌株是(用字母回答),判斷依據(jù)是

。

(3)利用凝膠色譜法分離提取到的部分蛋白質時,等樣品完全進入凝膠層后,加入pH為7.0、濃度為20mmol/L的到適當高度進行洗脫,結果先洗脫出來的是的蛋白質。

(4)質監(jiān)局為了檢驗標有含該蛋白酶的加酶洗衣粉質量,設計了如圖2所示實驗。如果實驗結果是,則說明該洗衣粉中含有蛋白酶。若用該實驗來判斷此酶活性大小可通過觀察實現(xiàn)。

4.(2021江西宜春月考)水果可以用來加工制作果汁、果酒和果醋等?；卮鹣铝袉栴}。(1)制作果汁時,可以使用果膠酶、纖維素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱,包括、果膠分解酶、。纖維素酶可以分解植物中的纖維素。

(2)用果膠酶處理果泥時,為了提高出汁率,需要控制反應的溫度,原因是

。

(3)現(xiàn)有甲、乙、丙三種不同來源的果膠酶,某同學擬在果泥用量、溫度、pH等所有條件都相同的前提下比較這三種酶的活性。通常,酶活性的高低可用

來表示。

(4)為了提高酶的利用效率,可以采用固定化酶技術將其固定。酶的固定化方法常見有、,一般不用包埋法,原因是。

(5)工業(yè)生產中將果膠酶進行固定化,與直接使用游離酶相比,此方法的優(yōu)點是

(答兩點)。

5.(2020河南名校聯(lián)盟)某同學用含有不同種類酶制劑的洗衣粉進行了如下實驗。組別布料/cm2污染物水溫/℃A(蛋白酶洗衣粉)6×6蛋白膜40B(脂肪酶洗衣粉)6×6蛋白膜40C(蛋白酶洗衣粉)6×6淀粉膜40請回答以下問題。(1)該實驗的目的是探究。該實驗還應控制的無關變量有。該實驗中分別構成兩組對照實驗。

(2)該同學在實驗過程中可通過觀察來判斷酶的催化效率。

(3)蛋白酶洗衣粉的去污原理是

。

6.(2021新疆烏魯木齊月考)工業(yè)生產果汁時,常常利用果膠酶破除果肉細胞壁以提高出果汁率,為研究溫度對果膠酶活性的影響,某學生設計了如下實驗。①將果膠酶與蘋果泥分裝于不同試管,在10℃水浴中恒溫處理10min(如圖A)。②將步驟①處理后的果膠酶和蘋果泥混合,再次在10℃水浴中恒溫處理10min(如圖B)。③將步驟②處理后的混合物過濾,收集濾液,測量果汁量(如圖C)。④在不同溫度條件下重復以上實驗步驟,并記錄果汁量,結果如下表:溫度/℃1020304050607080果汁量/mL813152515121110根據(jù)上述實驗,請分析回答下面的問題。(1)果膠酶能破除細胞壁,是因為果膠酶可以促進細胞壁中果膠的水解,產物是。

(2)實驗結果表明,果膠酶的活性最強時的溫度大約是℃。

(3)實驗步驟①的目的是。

(4)果膠酶作用于一定量的某種物質(底物),保持溫度、pH在最適值,生成物量與反應時間的關系如圖:在35min后曲線變成水平是因為。若增加果膠酶濃度,其他條件不變,請在圖中畫出生成物量變化的示意曲線。

(5)如果進行多批次的生產,提高果膠酶的利用率,可采用。

(6)若繼續(xù)探究果膠酶的最適用量,則在實驗過程中溫度、、(列舉兩條)等因素應保持不變。

(7)由霉菌發(fā)酵生產的果膠酶是食品加工業(yè)中使用量較大的酶制劑之一,若通過固定化霉菌細胞生產果膠酶,在配制海藻酸鈉溶液時,要注意,否則可能出現(xiàn)焦糊。固定化細胞技術一般采用,原因是。

(8)加酶洗衣粉中的酶是特殊的化學物質包裹的,遇水后包裹層很快溶解,釋放出來的酶迅速發(fā)揮催化作用。這是否運用了酶的固定化技術?。理由:

。

7.圖1表示制備固定化酵母細胞的某步操作,圖2是利用固定化酵母細胞進行酒精發(fā)酵的示意圖。請據(jù)圖分析回答下列問題。(1)圖1中,將溶化好的海藻酸鈉溶液,加入已活化的酵母細胞,進行充分攪拌,使其混合均勻,再轉移至注射器中。海藻酸鈉載體的特點是。

(2)某同學在圖1步驟結束后得到圖3所示的實驗結果,出現(xiàn)此結果的可能原因有海藻酸鈉濃度過(“高”或“低”)。

(3)圖1中制備的凝膠珠用后再轉移到圖2裝置中。

(4)下面是制備固定化酵母細胞的步驟,正確的是。

①配制CaCl2溶液②配制海藻酸鈉溶液③海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合④酵母細胞的活化⑤固定化酵母細胞A.①②③④⑤B.④①③②⑤C.④⑤②①③ D.④①②③⑤(5)若用固定化酶技術生產高果糖漿,需要使用酶。從酶數(shù)量的角度分析,與固定化酶技術相比,固定化細胞固定的是。如果反應物是大分子物質,應采用固定化(填“酶”或“細胞”)技術。

課時規(guī)范練37酶的研究與應用1.〖答案〗:(1)半乳糖醛酸化學結合法酶分子較小,易從包埋材料中漏出(2)增加產果膠酶的微生物的濃度(或抑制其他微生物的繁殖,促進目的菌的生長繁殖)凝膠色譜柱較大(3)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳〖解析〗:(1)制作果汁時可以加入果膠酶將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸,從而提高果汁的出汁率和澄清度。果膠酶適合采用化學結合法或物理吸附法將果膠酶固定在某種介質上;固定化酶一般不采用包埋法,原因是酶分子較小,易從包埋材料中漏出。(2)選擇培養(yǎng)的目的是增加產果膠酶的微生物的濃度,或抑制其他微生物的繁殖,促進目的菌的生長繁殖;純化分離蛋白質,可以采用凝膠色譜法,將樣品加入凝膠色譜柱中進行洗脫、收集,由于分子量較大的蛋白質不能進入凝膠內部,所以路程短,速度快,最先洗脫出來。(3)蛋白質純度的鑒定使用最多的是SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳。2.〖答案〗:(1)乳糖凝固選擇培養(yǎng)基干熱滅菌(2)CaCl2包埋法、化學結合法(3)果糖相同高于(4)增加葡萄糖異構酶凝膠的裝載量(或凝膠柱高);降低糖液流速;將流出液再次加入反應柱;更換直徑較細的柱筒等〖解析〗:(1)產乳糖酶的微生物能夠水解乳糖為葡萄糖和半乳糖,為自身代謝提供能源,因此要篩選產乳糖酶的微生物,應使用乳糖為唯一的碳源。制作培養(yǎng)基時使用瓊脂作為凝固劑,制作液體培養(yǎng)基時不需要添加瓊脂。能夠篩選微生物細胞的培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基,培養(yǎng)產乳糖酶的微生物前對培養(yǎng)皿進行滅菌,宜采用干熱滅菌法。(2)戊二醛是一種化學交聯(lián)劑,能與葡萄糖異構酶通過化學鍵交聯(lián)。將酶液、戊二醛溶液先后加入海藻酸鈉溶液中攪拌均勻,用注射器將混合液注入CaCl2溶液中可得到凝膠珠粒,此過程所用的固定化酶方法為包埋法、化學結合法。(3)高果糖漿生產需要的酶是葡萄糖異構酶,1個葡萄糖異構酶活力單位常定義為每分鐘產生1μmol果糖所需的酶量。通過分析溫度對相對酶活力影響的曲線圖,固定化酶和游離酶的最適溫度相同,均對應橫坐標上同一點。低于或高于最適溫度時,固定化酶的酶活力高于游離酶。(4)在用葡萄糖異構酶凝膠反應柱生產高果糖漿時,若糖液在1次流經反應柱后果糖的濃度低于產品標準,對此改進方案是增加葡萄糖異構酶凝膠的裝載量(或凝膠柱高);降低糖液流速;將流出液再次加入反應柱;更換直徑較細的柱筒等。3.〖答案〗:(1)蛋白質(酪蛋白)增加培養(yǎng)液中的溶氧量并使菌株與培養(yǎng)液充分接觸,有利于目的菌的生長繁殖(2)aa周圍的透明圈最大,說明其產生的蛋白酶數(shù)量多或活性高(3)磷酸緩沖液相對分子質量較大(4)A組膠片上的蛋白膜消失,B組膠片上的蛋白膜未消失膠片上的蛋白膜消失所需時間的長短(相同時間內蛋白膜消失的面積)〖解析〗:(1)蛋白酶高產菌株可以分解蛋白質,在篩選枯草芽孢桿菌蛋白酶高產菌株時,培養(yǎng)基營養(yǎng)成分應包括水、無機鹽、生長因子、葡萄糖、蛋白質。培養(yǎng)枯草芽孢桿菌時,為了增加培養(yǎng)液中的溶氧量并使菌株與培養(yǎng)液充分接觸,有利于目的菌的生長繁殖,常用搖床進行振蕩培養(yǎng)。(2)由圖1可知,菌株a的透明圈最大,說明其蛋白酶含量高或活性高,故a的蛋白酶的產量最高。(3)利用凝膠色譜法分離提取到的部分蛋白質時,等樣品完全進入凝膠層后,加入pH為7.0、濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液到適當高度進行洗脫,由于相對分子質量較大的蛋白質無法進入凝膠內部,路程較短,移動速度較快,故最先洗脫出來。(4)圖2中,自變量是洗衣粉是否煮沸,因變量是觀察蛋白膜的消失時間。若洗衣粉中含有蛋白酶,加熱煮沸后會導致蛋白酶變性失活,蛋白膜不會消失,故結果是A組膠片上的蛋白膜消失,B組膠片上的蛋白膜未消失。本實驗可以通過觀察膠片上的蛋白膜消失所需時間的長短來判斷酶活性的大小,酶活性越強,蛋白膜消失所需的時間越短。4.〖答案〗:(1)多聚半乳糖醛酸酶果膠酯酶細胞壁(2)溫度對果膠酶活性有影響,在最適溫度下酶活性最高,出汁率最高(3)在一定條件下,單位時間內、單位體積中反應物的消耗量或者產物的增加量(4)物理吸附法化學結合法酶體積小,容易從包埋材料中漏出(5)酶可以重復利用,降低生產成本;使酶既能與反應物接觸,又易與產物分離〖解析〗:(1)果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱,包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠酯酶、果膠分解酶。纖維素酶能分解植物細胞壁中的纖維素,因此纖維素酶也能提高果汁的澄清度。(2)溫度是影響果膠酶活性的因素之一,為了提高出汁率,需要將溫度控制在果膠酶的最適溫度,使得果膠酶活性最高,從而提高出汁率。(3)酶活性是指酶催化一定化學反應的能力,酶活性的高低可以用在一定條件下酶所催化某一化學反應的速度來表示,在該實驗中可通過比較在一定條件下,單位時間內、單位體積中反應物的消耗量或產物的增加量來表示。(4)為了