专题4《酶的研究与应用》专题整合

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专题检测A卷（时间：45分钟满分：100分）考杳知识点及角度难度及题号基础中档稍难果胶酶在果汁生产中的作用1、2、314探讨加酶洗衣粉的洗涤效果4、5、13固定化酶与固定化细胞技术及应用6、7、8、10>11、12915—、选择题（12小题，每小题5分，共60分）1.下列关于果胶酶作用的叙述，错误的是（）。A.杲胶酶是一种催化剂，可以改变反应速度B.果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层C.在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清D.果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸解析酶是催化剂，可以改变反应速度；细胞壁和胞间层中含有果胶，在生产果汁时，加入果胶酶能提高出汁率，也能使果汁变得澄清；果胶酶能够将果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸，从而达到使果汁变澄清的目的。答案D2.某一有机物加酶后，先置于pH为2的环境中一段时间，然后把pH逐渐由2调到10,则此过程中，底物量的变化为 4底物量OL2iO^HCD解析过酸过碱都能使酶变性失活，当pH为2时酶已变性失活，即使再把酶所处环境的pH调到最适值，酶促反应也不再进行，底物量不再变化。答案B1.下列齐项能表示酶活性高低的是()。A.单位时间、单位体积内反应物的总量B.一段时间后生成物的总量C.一段吋间后，一定体积中消耗的反应物的量D.单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量解析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表示，而酶反应速度是指单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量。答案D2.下列质地的衣物不能用加酶洗衣粉洗涤的是()。A.化纤类衣服B.棉麻类衣物C.尼龙类衣物D.毛类衣物解析因为加酶洗衣粉中含有的蛋白酶较多，蛋白酶可将蛋白质分解，所以蛋白质类纤维织物不能用加酶洗衣粉洗涤。答案D3.某同学探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，选择10°C、20°C、30°C、40°C、50°C、60°C和70°C的温度梯度，在其他条件都一致的情况下，发现40°C时的洗涤效果最好，由此得岀()。A.40°C为该酶的最适温度B.4()°C不是该酶的最适温度C・40°C时酶活性最高 D.不能确定该酶的最适温度解析本题考查对实验结果的判断。因为该同学设计的变量的梯度差为10°C,在30〜50°C之间还有很多温度，这些温度条件下的酶活性与40°C的酶活性的高低没有进行比较。考生易忽视变量的梯度差对实验结果的干扰。答案D1.下列叙述正确的是()。A.—种固定化酶能催化一系列的化学反应B.固定化细胞能产生一系列酶C.固定化细胞产生的酶，其活性更容易受影响D.固定化酶更适合大分子反应物解析固定化酶一般只能催化一种化学反应，而固定化细胞则能产生一系列酶，故能催化一系列化学反应。固定化细胞和固定化酶的作用原理是相同的,固定化酶的活性更容易受影响。固定化酶不能从固定的材料中漏出，因此，用于固定的材料所设计的孔不能过大。若催化的反应物过大，酶和反应物不能接触，就达不到催化的目的。答案B2.固定化细胞常用包埋法固定化，原因是()。A.包埋法固定化操作最简便B.包埋法对酶活性的影响最小C.包埋法同定化具冇普遍性D.细胞体积人，难以被吸附或结合解析固定化细胞是指固定在一定空间范围内的、能够进行生命活动的并且可以反复使用的细胞，由于细胞体积较大，结构复杂，难以用化学法固定化,因而多采用包埋法这样的物理方法。答案D3.在制备同定化酵母细胞的过程屮错误的操作是)。A・取干酵母，加入蒸谓水，使其活化A.配制海藻酸钠时，加热用大火，直到海藻酸钠溶化为止B.将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的酵母细胞 A.将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右解析配制海藻酸钠时，加热要用小火，直到海藻酸钠溶化为止。答案B1.下图是应用固定化酵母进行葡萄糖发酵的装置，下列说法屮不止确的是A.为使同定化酵母可以反复使用，实验过程一定要在无菌条件下进行B.加入反应液后应保持活塞1始终打开，活塞2则必须关闭C.装置的长导管主要是为了释放CO2并防止杂菌进入反应柱D.加入反应液的浓度不能过高以免酵母细胞因失水过多而死亡解析应用固定化酵母进行葡萄糖发酵，应提供无氧环境，即入口在加入反应溶液时是开放的，但加入完毕即需关闭，以免空气进入而影响发酵。出口因不断有反应溶液流出，可不必关闭。答案B2.下列有关固定化酶和固定化细胞的说法正确的是()。A.某种固定化酶的优势在于能催化系列生化反应B.固定化细胞技术一次只能固定一种酶C.固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都可以反复使用D.同定化酶和同定化细胞都能反复使用，但酶的活性迅速下降解析某种固定化酶只能催化一种生化反应，其优势是酶可以反复利用；固定化细胞技术一次能固定多种酶；固定化酶和固定化细胞都能反复使用，并且固定化细胞酶的活性影响较小。答案c 11•下列关于固定化酶和一般酶制剂在应用效杲上的说法，错误的是()。A•固定化酶生物活性强，可长久使用B.一般酶制剂应用后和产物混在一起，产物的纯度不高C・一般酶制剂参加反应后不能重复利用D.固定化酶可以反复利用，降低生产成木，提高产量和质量解析该题主要考查了固定化酶的优点，即应用后易与产物分离，提高产品质量；可以反复利用，降低生产成本；但是固定化酶作为生物催化剂，具有一定的生物活性，随着时间的推移，酶的活性会降低甚至消失，即固定化酶不能长久使用。例如：生产高果糖浆的固定化酶一般只能连续使用半年。答案A12.下列关于固定化酶技术的说法正确的是()。A.固定化酶技术就是固定反应物，将酶依附着载体围绕反应物旋转的技术B.固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应C.固定化酶屮的酶无法重复利用D.固定化酶是将酶固定在一定载体上的技术解析固定化酶技术固定的不是反应物而是酶。被固定的只是一种酶，所以不能催化一系列的酶促反应，但固定的酶可被重复利用。答案D二、非选择题(3小题，共40分)13.(12分)“力口酶洗衣粉”比一般的洗衣粉容易清除汗渍和奶渍，在“加酶洗衣粉”的说明中往往貝有如卜•内容：洗涤前先将衣物浸入加有适量的加酶洗衣粉的水内1〜3h；使用30〜40°C温度水效果最佳，切勿使用60°C以上的热水；切勿洗涤丝质毛质衣物；用后用清水洗手等。(1)“加酶洗衣粉”中加入的是酶，依据是O⑵使用30〜40°C温水浸泡1〜3h效果最佳的理由是(3)切勿使用60°C以上的热水洗涤的理由是 (3)用后用清水洗手的理由是(4)切勿洗涤丝质毛质衣物的理出是解析加酶洗衣粉中酶制剂的成分主要有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。酶的活性受温度的影响，过高的温度会使酶失活。由于蛋白酶对蛋白质具有水解作用，所以加酶洗衣粉不但会腐蚀丝质毛质衣物，而且对人的皮肤也有腐蚀作用。答案(1)蛋口蛋口质是奶渍的主要成分，汗渍小有脂质、也含有蛋口质，蛋门酶能将其分解(1)使用30〜40°C温水是因为蛋白酶催化反应需要的适宜温度是30〜40°C,浸泡1〜3h是因为酶的作用需要一定时间(2)高温口J以降低酶的活性(3)“加酶洗衣粉”屮的蛋白酶对手有腐蚀作用(4)丝质毛质衣物的主要成分是蛋白质，用加酶洗衣粉对其冇损伤作用12.(14分)酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成分的降解作用。蜗牛iW液从蜗牛(以植物为食)消化腺屮提取；果胶酶、纤维素酶从微牛物屮捉取。为了研究不同酶液的酶解效果，其实验小组取无菌烟草幼叶，切成相同大小的小片，等量放入6支试管中，试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题。1iihiIVVVI蒸憎水/mL201111缓冲液/mL0210.50.50.5果胶酶液/mL0000.500蜗牛酶液/mL00000.50 纤维索酶液/mL000000.5实验结果(绿色深浅程度)———+++++++++(注：“+”越多表示绿色越深，“一”表示颜色无显著变化)(1)实验过程中，需要轻摇试管，其目的是,使原生质体从叶小片屮游离出来，以便观察悬浮液绿色的深浅。(2)从绿色的深浅口J推测：蜗牛酶液酶解效果最好，原因是蜗牛酶液含冇等多种酶。该实验屮是空白对照组，其设置意义是o(3)用网筛过滤原生质体到离心管内，离心后收集沉淀物，并用洗涤。⑷原生质体是否符合要求还需进行检验，其检验的方法是解析(1)轻摇试管有利于使酶与底物充分接触，提高酶解效果。(2)表中数据变动趋势表明，蜗牛酶液的酶解效果最好，因该酶液中含果胶酶、纤维素酶等多种酶，该实验中I、II、III均可作为空白对照组，其设置意义在于排除无关变量的干扰。(3)洗涤时应使用等渗溶液。(4)低渗涨破法可检验原质体是否符合条件。答案(1)为了使细胞壁与酶充分接触，提高酶解效杲(2)果胶酶和纤维素酶I、II、III排除无关变量的干扰(3)等渗溶液(4)低渗涨破法12.(14分)下图1为人工种子生产过程示意图，图2为图1中③过程的相关操作,据图分析回答下面的问题。叶组织块 图1图2(1)图1中，①②过程分别称为o(2)图2中，包埋形成人工种子过程中，加热溶解海藻酸钠吋需注意用加热，然后将溶化好的海藻酸钠溶液后，加入胚状体充分搅拌混合均匀。(3)刚生产的人工种了需要在氯化钙溶液中浸泡一段时间，其目的是使人工种子o(4)若用图2的方法“制备固定化酵母细胞”，海藻酸钠溶液的浓度对实验结果影响较犬，若浓度过高，则,通常评价该实验结果主耍是观察凝胶珠的o(5)制备固定化酶则不宜用此方法，原因是o解析(1)由叶组织块经脱分化形成愈伤组织，再分化后形成胚状体。(2)包埋人工种子加热溶解海藻酸钠时需用小火间断加热，防止焦糊，冷却后加入胚状体充分混匀。(3)将刚生产的人工种子浸泡在氯化钙溶液中一段时间，使人工种子形成稳定的结构。(4)制备固定化酵母细胞时的海藻酸钠溶液的浓度过高使其不易形成凝胶珠，通常通过观察凝胶珠的颜色和形状，即浅黄色，球形或椭圆形最佳。(5)由于酶分子小，容易从包埋材料中漏出，所以不易用包埋法。答案（1）脱分化、再分化（2）小火间断冷却（至室温）（3）形成稳定的结构（4）不易形成凝胶珠颜色和形状（5）酶分了很小，容易从包埋材料屮漏出 （时间：45分钟满分：100分）考查知识点及角度难度及题号基础中档稍难果胶酶在果汁生产中的作用1、2、3、415探讨加酶洗衣粉的洗涤效果5、6、14固定化酶与固定化细胞技术及应用7、8、9、10、111213—、选择题（12小题，每小题5分，共60分）1.加工橘子罐头，采用酸碱处理脱去中果皮（橘络），会产生严重污染。冃前使用酶解法去除橘络，可减少污染。下列生长在特定环境中的4类微生物，可以大量产生所用酶的不包括（）。A.生长在麦鉄上的黑曲霉B.牛长在酸奶中的乳酸菌C.生长在棉籽壳上的平菇D.生长在木屑上的木霉解析脱去中果皮，应选择含纤维素酶较多的微生物，A、C、D所述均含较多纤维素酶。答案B2.探讨温度对果胶酶影响的实验中，下列有关叙述不止确的是（）。A•可准备一组烧杯，分别盛有不同温度的水B.将苹果泥和果胶酶混合后放在不同温度的烧杯屮恒温水浴处理C・不同温度梯度之间可相互对照D.温度过高时，杲胶酶会变性失活解析酶具有高效性，在混合前就应将酶和苹果泥放在相应温度条件下保温,以使混合后的温度为实验设定温度。答案B 1.果胶IW能使浑浊的果汁重新变得澄清；果酒、啤酒等放久后易产生蛋白质沉淀而变浑浊，加入少量的菠萝蛋口酶就可使沉淀消失，防止浑浊，加入其他种类的酶则无济于事，这些可验证()。A.酶的催化作用受环境的影响B.酶的化学成分主要是蛋白质C・晦的催化作用具有高效性D.酶的催化作用具冇专一性解析果汁浑浊是由于不溶性果胶的存在，果胶酶可催化果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁重新变得澄清。果酒、啤酒浑浊是由于产生了蛋白质沉淀，蛋白酶能催化蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽。这些实例都验证了酶的催化作用具有专一性。答案D2.下列实验必须在恒温条件下进行的是()。A.验证酶的高效性B.验证酶的专一性C.温度对酶活性的影响D・pH对酶活性的影响解析实验必须遵循单因子变量原则，另外还要严格控制无关变量。在探究pH对酶活性的影响时，实验变量是pH,温度等是无关变量，但温度能影响酶的活性，因此，实验组和对照组的温度都要恒定，所以通常用水浴加热保温法。答案D3.酶制剂中含有蛋白酶，不含有肽酶的原因是A.肽酶制备成本太高B.肽酶会影响蛋白酶的活性C.衣物上的大分了蛋白质变为多肽后容易脱落D.蛋白酶把蛋白质全水解成可溶性氨基酸解析考虑衣物的实际洗涤情况，当加酶洗衣粉中的蛋白酶将血清、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成小分子多肽后，已经很容易从衣物上脱落了，无需再加肽酶。 答案C1.加酶洗衣粉的使用说明书上注明用40〜60°C的温水，去污效果最佳，这说明酶貝有()。A.高效性B.专一性B.需要适宜的条件D.多样性解析酶的催化需适宜的温度，故加酶洗衣粉也需适宜的水温，方可保持洗衣粉洗涤效果。答案C2.目前，酶己经大规模地应用于各个领域，下列属于应用中面临的实际问题的是()。A.酶通常对强酸、强碱、高温非常敏感，但对有机溶剂不敏感B.酶的结构比较稳定，所以催化功能很高C.酶用于生产时可能会混在产物中，影响产品质量D.直接用于生产的酶可以多次利用解析直接使用酶可导致酶混在产物中影响产品质量，且酶不能反复使用，故采用固定化酶技术更有利于提高产品质量、节省成本。答案C3.嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂，就酶的作用特点而言，下列使用方法中最佳的是()。A.炒肉的过程中加入B.肉炒熟后起锅前加入C・先用沸水溶解后与肉片混匀，炒熟C.室温下与肉片混匀，放置一段时间，炒熟解析本题考查酶的使用方法。酶的活性容易受到温度、酸碱度影响而失活,所以要保持酶的活性，才能使之发挥作用。A、B、C在反应之前都经高温处理了，所以酶失去活性，只有D项，先让酶反应，后炒熟，不影响酶的作用发挥。答案D 1.酵母细胞的活化指的是()。A.让酵母细胞恢复运动状态B.让酵母细胞在缺水状态下更容易休眠C・让酵母细胞内酶活性加倍A.让处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态解析缺水状态下，酵母细胞处于休眠状态，在固定化之前，应先让处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态，即活化。答案D2.下列冇关同定化酵母细胞制备步骤不正确的是()。A.应使干酵母与水混合并搅拌，以利于酵母细胞活化B.配制海藻酸钠溶液时要用小火间断加热的方法C.向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀D.将与酵母混匀的海藻酸钠溶液注入CaCl?溶液屮，会观察到CaCS溶液屮冇球形或椭球形的凝胶珠形成解析由于酵母菌是一种真核微生物，最适温度在20°C左右，温度较高时会被烫死，所以C项错。答案C11・下列选项属于固定化酶技术与固定化细胞技术关系的是A.固定化酶技术是固定化细胞技术的基础 B•固定化细胞技术是同定化酶技术的基础A.固定化酶技术与固定化细胞技术是同时发展起来的B.固定化细胞技术先于固定化酶技术解析固定化细胞技术是在固定化酶技术基础上发展起来的。答案A12.下列冇关配制海藻酸钠溶液的叙述中，不准确的是（）。A.加热使海藻酸钠溶化是操作小最重要的一环B.海藻酸钠的浓度关系到固定化细胞的质量C.海藻酸钠可在水中迅速溶解，必须再加热D.海藻酸钠的浓度过低，形成的凝胶珠内包埋的细胞过少解析海藻酸钠需经小火间断加热溶化并冷却后再与细胞混合。答案C二、非选择题（共3小题，共40分）13.（14分）某实验小组进行固定化酵母细胞的制备，并开展游离酵母和固定化酵母发酵产酒酒精度的比较。请冋答下列问题：时间/d游离酵母固定化酵母00021.02.542.14.263.25.083.95.4104.36.0124.66.4产酒酒精度的比较1酵母细胞「海藻酸盐钙离子凝胶珠 (1)制作凝胶珠的实验步骤是：酵母细胞的活化一-配制海藻酸钠溶液ff固定化酵母细胞。(2)影响实验成败的关键步骤是o(3)图中钙离子的作用是使胶体聚沉，海藻酸盐起的作用。(4)该小组将制备好的固定化酵母与游离酵母分别放在一定的条件下发酵，定时记录发酵液中酒精度的变化。①实验过程屮的“在一定的条件下发酵”的条件是，要求条件相同是为了确保o②由表可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母发酵前期的延迟期的时间要o解析制备固定化酵母细胞的实验步骤为：酵母细胞的活化一配制CaCl2溶液一配制海藻酸钠溶液一海藻酸钠溶液与酵母细胞混合一固定化酵母细胞；该实验的关键是配制海藻酸钠溶液。海藻酸盐起载体的作用，用于包埋酵母细胞。酵母菌酒精发酵过程是细胞内酶的催化过程，需要在适宜的温度、pH等条件下进行，两组实验的条件相同，才能够确保无关变量相同，且遵循单一变量原则。由表可知，在12d的发酵时间里，固定化酵母发酵产酒酒精度从0度到6.4度，游离酵母发酵产酒酒精度从0度到4.6度，而且固定化酵母发酵产酒酒精度在第4天即达到4.2度，表明其延迟期短。答案(1)配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合(2)配制海藻酸钠溶液(3)包埋酵母细胞(或载体)(4)①适宜的温度、pH等单一变量②短12.(12分)生产中使用的普通淀粉酶的最适温度在40〜60°C之间，而极端耐热淀粉酶在100°C仍能保持较高的活性，因此具有更为广泛的应用前景，某同学正在设计一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影响，其中有些问题需要你的帮助。(1)此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑、及等因素。(2)在此实验中，因变量可以用碘液和斐林试剂检测，两种试剂各与何种物质反应生色？检测的是底物还是产物？ （3）假设实验结果如下表。请以坐标图的形式呈现出实验结果（如下表）温度/°C102030405060708090100普通淀粉酶相对活性/%6254367836522200耐热淀粉酶相对活性/%61525487692100988265解析（1）在这个实验中，温度是自变量，可以改变酶的催化活性。但在整个实验过程中，我们是通过测定反应速率来推知酶的活性的，因此，只要是影响酶活性的pH或直接影响反应速率的其他因素，如反应物的浓度，甚至实验的操作顺序都需要考虑在内。（2）碘液遇淀粉呈蓝色，该实验中，淀粉是反应物（即底物）。斐林试剂与还原糖在沸水浴的条件下生成砖红色沉淀，该实验中，淀粉在酶的催化下水解成麦芽糖，是还原糖，因此斐林试剂鉴定的是产物。（3）自变量温度一般作为横坐标，酶的相对活性作为纵坐标。答案（1）底物淀粉液的浓度和数量pH及添加试剂的量实验操作顺序（2）碘液与淀粉反应，检测的是底物；斐林试剂与还原糖反应，检测的是产物3)桶12010080604020■4普通淀粉酶▲1耐热淀粉酶「「「r「7-4■I「「「TTWAr