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时间:2018-11-10
《高中生物选修1复习资料全册》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、专题4酶的研究与应用典型例题:例1.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、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:(1)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。(2)取两个100mL洁净烧杯,编号为1、2号,按相应程序进行操作,请完成表中未填写的内容。(3)取出两个烧杯,同时进
2、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(1)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:。(2)实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作,其目的是使,以
3、减少实验误差。(3)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,在下图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pH=m18,请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置。【解析】本题考查果胶酶的作用以及对照实验的相关知识。【答案】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实验结果的预测及结论: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,澄清度高实验二:(1)方法二;方法二的操作能够确保酶的反应环境从一
4、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;如图例2.根据实验过程的图解,回答下列问题:(1)该洗衣粉中的生物活性物质是。(2)实验甲:纱布上蛋白膜消失的原因是。(3)实验乙:纱布上蛋白膜未消失的原因是。18【解析】加酶洗衣粉往往含有碱性蛋白酶,酶的催化作用具有专一性,能将纱布上的蛋白膜分解。而酶的催化作用受温度和酸碱度的影响,高温使酶变性失活,所以煮沸过的洗衣粉不能将蛋白膜水解成为可溶性的小分子多肽或氨基酸。【答案】(1)蛋白酶(2)洗衣粉中的酶催化蛋白
5、质分解(3)煮沸使酶变性失活,不能分解蛋白质。例3.用淀粉酶将玉米粉水解生成寡糖,再用糖化酶处理产生95%~97%的葡萄糖液。由于葡萄糖的甜度比蔗糖低得多,所以,利用葡萄糖异构酶将葡萄糖异构化转变成果糖,就可以解决这一问题。现通过淀粉酶、糖化酶和固定化葡萄糖异构酶,将玉米粉转化成含葡萄糖50%、果糖42%、其他糖8%的反应物,称为高果糖浆或果葡糖浆。它虽然是一种混合物,但甜度与蔗糖相当,比葡萄糖高出许多。因此,在饮料、食品生产中大量应用。现在,一些发达国家高果糖浆的年产量已达几百万吨,高果糖浆在许多饮料的制造中已经逐渐代替了蔗糖。请回答下列问题:(1)在
6、生产高果糖浆的过程中,为了使葡萄糖异构酶反复使用,采用了什么技术?(2)在上述生产过程中,若直接用固定化葡萄糖异构酶处理寡糖,能得到高果糖浆吗?说明理由。(3)为使固定化葡萄糖异构酶发挥最大催化效果,在生产过程中需要注意什么?(4)如何测定葡萄糖异构酶的最适pH和最适温度?写出大致的实验设计思路。【解析】(1)目前食品加工、医药等行业广泛采用了固定化酶技术,使酶可以反复使用。(2)若直接用固定化葡萄糖异构酶处理寡糖,不会得到高果糖浆,原因是葡萄糖异构酶只能作用于葡萄糖,使之转化为果糖,而对寡糖不起作用,这是由酶的专一性决定的。(3)由于葡萄糖异构酶是生物
7、催化剂,它需要适宜的温度和适宜的pH。(4)酶的最适温度和最适pH是人们在长期的摸索中得出的,一般测定方法是温度或pH作为自变量,设置合理的梯度,通过比较生成物的量来确定。【答案】(1)固定化酶技术。(2)不能。葡萄糖异构酶具有专一性。(3)控制生产过程中的温度和pH。(4)配制浓度相同的酶溶液,设置合理的温度(或pH)梯度与足量葡萄糖混合,经过相同的时间后,测定果糖的生成量即可确定葡萄糖异构酶的最适温度(或pH)。例4.下面是制备固定化酵母菌细胞的实验步骤,请回答:活化酵母菌细胞→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合→固定化酵母菌细胞(1)在
8、状态下,微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复状态。活化前应
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