2022届高三生物一轮复习必背知识点选修1专题四 酶的研究与应用

2022高考必背知识点【人教版】 《选修一 生物技术实践》 专题四 酶的研究与应用 果胶酶在果汁生产中的作用 1、 果胶酶：（1）组成：包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等。 （2）作用：①果胶酶能分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，提高水果的出汁率 ②将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使果汁变得澄清。 （3）来源：植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶。由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂之一。 （4）酶的活性高低可用在一定条件下，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。或者用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。温度、pH和酶的抑制剂等条件会影响酶的活性。 二、探究温度对果胶酶活性的影响 (1)实验原理：果胶酶活性受温度影响，处于最适温度时，活性最高；低于或高于最适温度，酶活性受到抑制。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。 (2)设计思路：设置一系列温度梯度，从中选出酶活性最高的温度，然后再以该温度为中心，缩小温度梯度，以进一步确定最适温度范围。 (3)实验操作流程及注意事项：先分别对底物和酶进行恒温处理，再混合进行反应。 判断果胶酶活性高低的方法：①测定单位时间内产生果汁的体积(或出汁率)来判断。 ②比较果汁的澄清度来判断果胶酶的活性。 自变量：温度 因变量：酶的活性 设计实验方案 制备水果泥 制备果胶酶 【问题 1】普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍洗涤效果的区别 ①变量分析：自变量：洗衣粉的类型；因变量：洗涤效果。 保证底物和酶在混合时的温度是相同的 水果泥、果胶酶分别水浴保温 原因：让果泥和果胶酶有充分的反应时间 动手实验 水果泥、果胶酶混合水浴保温 过滤出果汁 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 记录果汁量 注意：实验设计要遵循的单一变量原则、等量原则、对照原则。 改变不同温度后重复上面实验(也可同时进行不同温度的实验) 记录表格设计 记录实验数据 温度/℃ 10 20 30 40 50 60 果汁量/mL 得出结论 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 1、 加酶洗衣粉： （1）概念：加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。 （2）酶制剂：常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶，其中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。碱性蛋白酶能将血渍、奶渍中含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子肽，脂肪酶将脂肪水解成甘油和脂肪酸。 （3）影响酶制剂活性的因素：温度、酸碱度和表面活性剂 （4）优点：普通洗衣粉中含有磷，含磷污水的排放可能导致微生物和藻类的大量繁殖，造成水体的污染(富营养化)。加酶洗衣粉降低了表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝低磷无磷的方向发展，减少对环境的污染。 2、 实验设计 （一）、探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果 1.实验原理 污渍主要是蛋白质、脂质、淀粉等多种不溶于水的有机物，这些有机物能在相应的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的作用下水解成易溶于水的小分子有机物。 2.控制变量：单一变量原则 ①实验自变量为洗涤剂种类；②无关变量要相同且适宜，如水的用量、污染物的量，实验用布的质地大小、洗衣粉的用量，搅拌及洗涤时间。 （二）探究加酶洗衣粉使用时的最适温度 1.实验原理： 酶的活性受温度的影响，最适温度时酶的活性最大，去污力最强，高于或低于此温度酶的活性降低，去污力下降。 2.洗涤效果的判断： 可在洗涤后比较污物的残留状况，如：已消失、颜色变浅、面积缩小等，最好能进行定量的比较。 问：加酶洗衣粉中的酶为什么不会失活？ 答：酶表面有特殊化学物质包裹，与洗衣粉的其他成分隔离。隔离层遇水后迅速溶解，包裹在其中的酶就能发挥催化作用了。 ②对照实验：对照组：普通洗衣粉＋污染物；实验组：加酶洗衣粉＋污染物。 酵母细胞的固定化 1.固定化酶和固定化细胞技术 （1）固定化酶 ①优点：酶既能与反应物接触，又能与产物分离，还可以被反复利用。 ②缺点：一种酶只能催化一种反应，不能催化一些列的酶促反应。 （2）固定化细胞 ①优点：成本低，易操作，对酶活性影响小，能固定一系列酶，催化一系列反应。 ②缺点：只能以小分子物质作为反应物，大分子物质不易进入细胞，反应时需要为固定化细胞提供营养物质。 2.固定化技术包括：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化，而细胞多采用包埋法固定化，这是因为体积大的细胞难以被吸附或结合，而体积小的酶易从包埋材料中漏出。 3.固定化酵母细胞： (1)方法：包埋法，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。本实验选用海藻酸钠作载体包埋酵母细胞。 （2）原理：海藻酸钠与氯化钙溶