2020版高考生物复习第十一单元酶的应用和蛋白质的提取和分离讲义

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1、第41讲　酶的应用和蛋白质的提取和分离[考纲明细]　1.酶活力测定的一般原理和方法　2.酶在食品制造和洗涤等方面的应用　3.制备和应用固相化酶　4.蛋白质的提取和分离知识自主梳理一、酶的应用1．果胶酶在果汁生产中的作用(1)果胶①作用：植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一；在果汁加工中，会影响出汁率并使果汁浑浊。②成分：是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物。③特点：不溶于水。(2)果胶酶①组成：果胶酶是指分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。②作用：果胶酶能够瓦解植物细胞的细胞壁及胞间层，把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，从而

2、使果汁变得澄清，并提高水果的出汁率。(3)酶的活性及影响酶活性的因素①酶的活性：指酶催化一定化学反应的能力。②表示方法：酶的活性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。③酶反应速度：酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。④影响酶活性的因素：温度、pH和酶的抑制剂等条件都会影响酶的活性。(4)影响果汁产量的物质和处理方法①影响果汁产量的物质：纤维素、果胶。②榨取果汁过程中存在的问题：出汁率低，耗时长，果汁混浊，黏度高，易发生沉淀。③处理方法：酶解法。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

3、、对照性原则。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或酶抑制剂的影响，在最适温度或pH时，酶的活性最高，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)实验流程制备果泥↓设置一系列具有梯度的pH或温度↓加入果胶酶反应一段时间↓过滤果汁(4)分析：该实验的自变量是温度或pH，因变量是酶的活性，检测因变量是通过测定果汁的体积或比较澄清度来实现的。(5)无关变量①探究最适温度时，pH为不变量，最好是最适pH；探究最适pH时，温度为不变量，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

4、的，如果无关变量改变，最适用量也会发生变化。[深入思考]　1.(选修1P44旁栏思考)为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？提示　将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。2．(选修1P44旁栏思考)在探究温度或pH对酶活性的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？提示　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．(选修1P44旁栏思考)想一想，

5、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？提示　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。4．(选修1P44旁栏思考)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？提示　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。3．加酶洗衣粉在洗涤中的作用(1)加酶洗衣粉和酶制剂加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣

6、粉，常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。(2)加酶洗衣粉的去污机理[深入思考]　1.(选修1P46旁栏思考)查阅资料，看看普通洗衣粉中包含哪些化学成分？提示　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．(选修1P48课后习题)比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同？提示　二、蛋白质的提取和分离1．蛋白质的分离方法(1)凝胶色谱法①概念：是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。②原理(2)电泳法①概念：是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。②原理：在一定的p

7、H下，多肽、核酸等生物大分子的可解离基团会带上正电或负电，在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。③作用过程④方法：常用的电泳方法有琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。测定蛋白质分子量时通常使用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳。2．实验操作程序3．操作提示(1)红细胞的洗涤洗涤次数、离心速度与离心时间十分重要。洗涤次数过少，无法除去血浆蛋白；离心速度过高和时间过长会使白细胞等一同沉淀，达不到分离的效果。(2)色谱柱填料的处理商品凝胶是干燥的颗粒，使用前需直接放在洗脱液中膨胀。为了加速膨胀，可以将加入洗脱液的湿凝胶用沸水浴加热，逐渐升温至接近沸腾，

8、通常只需1～2h。这种方