选修一《酶的研究与应用》(含答案)Word文件下载.doc
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5.实验设计要遵循单一变量原则、对照原则和等量原则，比如探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有何不同时，自变量是不同种类的洗衣粉，其他条件应完全一致；
同时等量的普通洗衣粉与加酶洗衣粉处理相同的污渍物形成对照实验。
6.〔不同种类的酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果〕的实验原理是：
不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有专一性，所以对不同污渍的洗涤效果不同。
8.比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同
普通洗衣粉
加酶洗衣粉
相同点
表面活性剂可以产生泡沫，将油脂分子分散开，水软化剂可以分散污垢等
不同点
酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易溶于水，从而与纤维分开
4.3酵母细胞的固定化
1.高果糖浆是指果糖含量为42%的糖浆，作为蔗糖的替代品，高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病，对人类的健康更有益。
2.将葡萄糖转化为果糖的酶是葡萄糖异构酶。
酶对高温、强酸、强碱及有机溶剂等条件非常敏感，容易使分子结构遭到破坏而失活。
3.在大规模的反应中，酶在溶液中很难回收，不能重复利用还影响产品品质，固定化酶技术解决了这个难题。
4.固定化酶技术是将酶固定在不溶于水的颗粒状载体上装到一个反应柱内。
生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入流过反应柱，与葡萄糖异构酶接触，转化成果糖从反应柱的下端流出。
反应柱能连续使用半年，降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。
5.固定化酶只能固定一种酶，而化学反应往往是一序列酶促反应过程，使用固定化细胞技术使微生物的发酵过程变成连续的酶促反应，且对酶活性的影响较小。
6.固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。
包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。
一般来说，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定，而细胞多采用包埋法固定化，这是因为细胞个大，而酶分子很小。
7.包埋法固定化细胞即将微生物细胞均匀包埋在不溶于水的多孔性载体中，常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
7.酵母细胞的固定化实验操作包括制备固定化酵母细胞和用固定化酵母细胞发酵两个步骤。
8.制备固定化酵母细胞包括：
酵母菌的活化、配制物质的量为0.05mol/L的Cacl2溶液、配制海藻酸钠溶液、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合、固定化酵母细胞五个步骤。
10.在缺水状态下，微生物处于休眠状态。
酵母细胞的活化是指加蒸馏水使其代谢加快恢复正常生活状态的过程。
11.加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，要注意小火间断加热并不断搅拌，防止焦糊。
10.凝胶珠是否制备成功可用用手挤压，如果不破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功；
也可在实验桌上用力摔打，如果很容易弹起，也表明凝胶珠的制备的是成功的。
11.如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；
如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。
12.利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多气泡，同时会闻到酒味。
二、练习题
（一）单选题
1．目前，酶已经大规模地应用于各个领域，下列哪项属于应用中面临的实际问题（ C ）
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．酶直接用于生产时可能会混在产物中，影响产品的质量
D．直接用于生产中的酶可以多次利用
2．以下关于果胶酶的叙述，正确的是（ A ）
A．它是一类酶的总称 B．果胶酶的化学成分为类脂C．果胶酶的催化作用不受温度影响 D．果胶酶可以催化多种化学反应
3．下列叙述中正确的是（ B ）
A．人体小肠中的纤维素酶和洗衣粉中的纤维素酶最适pH不同
B．胃蛋白酶与洗衣粉中碱性蛋白酶化学本质相同
C．胰脂肪酶与洗衣粉中的脂肪酶都催化脂肪酸和甘油水解
D．胃蛋白酶与洗衣粉中的蛋白酶的最适温度均为37℃
4．为保证加酶洗衣粉的洗涤效果，应注意（ D ）
A．使用沸水冲泡洗衣粉 B．用含氯较高的自来水
C．和其他洗涤剂混合使用 D．用温水先溶解洗衣粉
5．下列关于洗衣粉使用的叙述中，正确的是（ A ）
A．水的用量和洗衣粉的用量呈正比关系
B．机洗和手洗衣物用相同量的水，洗衣粉用量也相同
C．相同条件下，加酶洗衣粉的用量要少一些
D．普通洗衣粉对血渍、奶渍等无去污能力
6．生物体内的酶很容易降解、失活。
洗衣粉中的酶却能长时间保持活性的原因是（ B ）
A．生物体内的酶活性受温度影响，洗衣粉中的酶活性不受温度影响
B．洗衣粉中的酶外层有特殊的化学物质层层包裹，保持其活性，且酶的稳定性也更强些
C．生物体内的酶是蛋白质，洗衣粉中的酶是无机物
D．加入的酶种类很多，总有一部分保持活性
7．关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是（ D ）
A．加酶洗衣粉是指仅加入蛋白酶的洗衣粉
B．加酶洗衣粉里的酶制剂对人体有毒害作用
C．加酶洗衣粉里的酶制剂会污染环境
D．加酶洗衣粉是含有酶制剂的洗衣粉
8．海藻酸钠在水中溶解的速率较慢，需要通过加热促进其溶解，下列有关加热溶解过程的叙述，不正确的是（ C ）
A．溶解海藻酸钠最好采用小火或间断加热的方法
B．如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊
C．用酒精灯加热一直到海藻酸钠完全溶化为止
D．用酒精灯小火加热，边加热边搅拌
9．下列关于制备固定化酵母细胞的过程，错误的是（ A ）
A．酵母细胞活化时，其吸水方式为渗透作用
B．将凝胶珠在0.05mol/L的CaCl2中浸泡
C．固定好的凝胶珠用蒸馏水冲洗2～3次
D．固定化酵母细胞的发酵成本较低
10．用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液时发现无酒精产生，其原因不可能是（ A ）
A．试验瓶盖了塞子 B．瓶内氧气充足，进行了有氧呼吸
C．固定化的凝胶珠内可能没有酵母细胞 D．所谓的葡萄糖溶液可能是其他物质
11．下图所示是酶的几种固定方式示意图，其所采用的固定方法依次是（ D ）
A．物理吸附法、化学结合法、包埋法B．化学结合法、物理吸附法、包埋法
C．包埋法、物理吸附法、化学结合法D．包埋法、化学结合法、物理吸附法
12．固定化酶技术与固定化细胞技术的关系是（ A ）
A．固定化酶技术是固定化细胞技术的基础
B．固定化细胞技术是固定化酶技术的基础
C．固定化酶技术与固定化细胞技术是同时发展起来的
D．固定化细胞技术先于固定化酶技术
13．用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，如将从大肠杆菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龙膜上，制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，与用微生物降解相比，其起作用不需要适宜的（ D ）
A．温度B．pHC．水分D．营养
14．有关配制海藻酸钠溶液的叙述中，不正确的是（ C ）
A．加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环
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，无须再加温
D．海藻酸钠的浓度过低，形成的凝胶珠内包埋的细胞过少
15．右图所示为应用固定化酵母进行葡萄糖发酵的装置，下列说法中不正确的是（B）
A．为使固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．加入的反应液浓度不能过高以免酵母细胞因失水过多而死亡
16．市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣物中的汗渍、血渍以及人体排放的蛋白质等遇到它，皆能被水解而除去。
下列衣物中不能用加酶洗衣粉洗涤的是（ D ）
①棉丝品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥尼龙织品
A．①②③B．③④⑤C．④⑤⑥D．②④
17．关于加酶洗衣粉，以下说法错误的是（ B ）
A．洗衣粉中的蛋白酶对皮肤有损伤，因为皮肤上有蛋白质成分
B．洗衣粉中的蛋白酶对皮肤和所有衣物无刺激作用
C．使用加酶洗衣粉时要特别注意水温
D．加酶洗衣粉有保质期
18．要破除植物细胞的细胞壁，要用到的物质是（A）
A．果胶酶B．盐酸C．氢氧化钠D．氯化钙
19．多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，具有辅助消化的作用。
其片剂是糖衣片，这样制作的
目的是（B）
A．补充体内糖类物质的供给B．防止胃液的消化
C．经唾液消化后即可迅速起作用D．使其中各种酶缓慢的起作用
20、（03-04高考模拟二）人在发烧时，食欲较差，其机理可解释为（C）
Ａ.胃不能及时排空Ｂ.摄入的食物未被消化
Ｃ.消化酶活性受到影响Ｄ.完全抑制了消化酶的分泌
21．下列不能产生果胶酶的是（D）
A．植物B．霉菌C．酵母菌D．放线菌
22．下列不属于果胶酶的是（D）
A．多聚半乳糖醛酸酶B．果胶分解酶C．果胶酯酶D．半乳糖醛酸酶
23、加酶洗衣粉能够除去衣物上的顽固油渍，则它含有（A）
A、脂肪酶B、蛋白酶C、淀粉酶D、氧化酶
24．科学家通过技术手段生产出了能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶。
（B）
A．细胞工程B．基因工程C．发酵工程D．酶工程
25．从环保上讲，加酶洗衣粉比普通洗衣粉好在哪种元素含量少甚至没有………（B）
A．NB．PC．CaD．Mg
26．溶解海藻酸钠，最好采用加热的方法（A）
A．小火间断B．小火持续C．大火间断D．大火持续
27．高果糖浆生产需要的酶是（A）
A．葡萄糖异构酶B．蔗糖酶C．麦芽糖酶D．果糖酶
28．研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，如将大肠杆菌得到的三酯磷
酸酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，于微生物
降解相比，其作用不需要适宜的（D）
A．温度B．酸碱度C．水分D．营养
（二）填空题
29．果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁更容易，也使得浑浊的果汁变得澄清。
请回答下列有关果胶酶的问题：
（1）探究温度对果胶酶活性影响的实验步骤
①用搅拌器制苹果泥；
②取6个烧杯编号1、2、3、4、5、6，依次注入适量30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃的水，恒温水浴；
③每一烧杯中放入分别装有等量苹果泥和果胶酶的试管，保温3min；
④向每组烧杯的苹果泥中加入相应的等量的果胶酶，振荡试管，反应一段时间；
⑤过滤，比较获得苹果汁的体积。
a．③中将苹果泥和果胶酶分别装在不同试管中恒温处理的目的是________________________________________________________________________。
b．有人认为该实验缺乏对照，应补充一组果汁和蒸馏水相混合的实验，你认为有没有必要？
________________________________________________________________________。
c．若继续探究果胶酶的最适用量，则在实验过程中温度、________________等因素应保持不变（列举两条）。
（2）由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量较大的酶制剂之一，若通过固定化霉菌细胞生产果胶酶，在配制海藻酸钠溶液时，要注意____________________________，否则可能出现焦糊。
固定化细胞技术一般采用包埋法固定化，原因是________________________________________________________________________。
（3）有关果胶酶和纤维素酶的叙述，正确的是（多选）（ ）
A．二者都是复合酶 B．催化果胶酶水解的酶是淀粉酶
C．二者都是在核糖体上合成的 D．构成纤维素酶的基本单位是葡萄糖
答案：
（1）a.保证底物和酶在混合时的温度是相同的
b．没有 c．pH、果胶酶浓度、果泥量（任选两项）
（2）加热时用小火或间断加热 细胞个体大，不易从包埋材料中漏出 （3）AC
30．工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响，某学生设计了如下实验：
①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10℃水浴中恒温处理10分钟（如图A）；
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10℃水浴中恒温处理10分钟（如图B）；
③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量（如图C）；
④在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量。
结果如下表：
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
80
出汁量/mL
8
13
15
25
12
11
根据上述实验，请分析回答下列问题：
（1）果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中果胶的水解，产物是______________。
（2）实验结果表明，当温度为________附近时，果汁量最多，此时果胶酶的活性________。
（3）为什么该实验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？
________________________________________________________________________
（4）果胶酶作用于一定量的某种物质（底物），保持温度、pH在最适值，生成物量与反应时间的关系如图所示：
在35分钟后曲线变成水平，是因为____________。
（1）半乳糖醛酸
（2）40℃ 最大 （3）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映了果胶酶催化分解果胶的能力 （4）底物消耗完毕
31．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、纱布等。
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：
⑴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。
⑵取两个100ml洁净的烧杯，编号为1、2号，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上。
⑶取出两个烧杯，同时进行过滤。
观察或比较，并记录结果。
操作顺序
项目
烧杯
1
2
①
在烧杯中加入苹果泥
20mL
②
2mL
③
注入蒸馏水
④
在恒温水浴中保温，并用玻璃棒不时搅拌
10min
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
⑴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：
。
⑵实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使，以减少实验误差。
⑶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，在图20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宜＝m，请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置。
（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
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
（1）方法二；
方法二的操作能够确保酶的反应环境从一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；
32．使用加酶洗衣粉时必须注意以下几点：
①能使蛋白质水解，因此，蛋白质纤维类（羊毛、蚕丝等）织物就不能用加酶洗衣粉洗涤；
②使用加酶洗衣粉时。
必须注意洗涤用水的；
碱性蛋白酶在35~50℃时活性最强，在低温下或者70℃以上就会失效；
③加酶洗衣粉不宜长期存放，存放时间过长会导致损失；
④添加了的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质。
碱性蛋白酶温度酶活力碱性蛋白酶
33．（13分）某工厂生产了一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有如下部分说明。
成分：
含碱性蛋白酶等。
用法：
洗涤前先将衣物浸泡于含洗衣粉的水中数小时；
使用温水效果更佳。
注意：
①切勿用于洗涤丝质和毛质衣料。
②用后需要彻底清洗双手。
请回答以下问题：
（1）质检局针对该洗衣粉设计了如图所示的实验进行检验，该实验的目的是________________________________________________________________________。
（2）某学生为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，参考上述实验
（1）的实验材料及方法进行了有关实验，并把实验结果用右图的曲线表示。
①该实验中，温度、pH分别属于__________变量、________________变量。
②由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适宜温度约为_______________________________。
③在0℃和75℃时，酶的催化效率基本都降为零，但温度再度回到45℃，后者的催化作用已不能恢复，这是因为________________________________________________________
④该学生在实验过程中可通过直接测定______________________________作为指标来表示酶的催化效率。
（3）该加酶洗衣粉不能用于洗涤丝质和毛质衣物，其主要原因是____________________________________。
（4）为什么用后需要彻底清洗双手？
（1）检验该洗衣粉是否含有蛋白酶（或检验该洗衣粉中的蛋白酶是否有活性）
（2）①自 无关 ②45℃
③75℃时酶的空间结构已遭到破坏，使酶永久失活 ④胶片上的蛋白膜消失所需时间的长短 （3）丝质和毛质衣物所含的蛋白质会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，从而破坏衣物
（4）因为皮肤细胞中含蛋白质，若不彻底洗手，就会使手部皮肤受到损伤
33．（14分）利用酶生产高果糖浆：
用α—淀粉酶将玉米粉水解生成单糖，再用糖化酶处理产生95%～97%的葡萄糖溶液。
葡萄糖的甜度比蔗糖低得多，但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。
再通过α—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
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