第35讲 酶的应用（教师用书）-2023高考生物【正禾一本通】高三一轮总复习高效讲义（老教材老高考）

第35讲　酶的应用 考试要求 核心素养 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 生命观念 通过酶的结构与其功能的关系，形成结构与功能观 科学思维 通过果胶酶在果汁生产中的作用、加酶洗衣粉的应用及固定化酶的分析，培养归纳与概括的科学思维能力 科学探究 通过探究影响酶活性的因素实验，培养控制实验变量的能力 考点1　果胶酶在果汁生产中的作用 01/梳理必备知识 1．果胶、果胶酶及其作用 (1)果胶：是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物。 (2)果胶酶：是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。 (3)果胶酶在果汁生产中的作用：瓦解植物的细胞壁及胞间层，使果汁变得澄清，增加出汁率。 2．酶的活性与影响酶活性的因素 (1)概念：指酶催化一定化学反应的能力。 (2)表示方法：用酶催化的化学反应的反应速度表示。 (3)酶反应速度的表示方法：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表示。 (4)影响酶活性的因素：温度、pH和酶的抑制剂等。 3．探究温度和pH对酶活性的影响 (1)实验原理 ①果胶酶活性受温度和pH的影响，处于最适温度和最适pH时，酶活性最高。 ②果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶活性大小呈正相关，即果汁体积越大，果胶酶的活性越高；果汁越澄清，果胶酶活性越高。 (2)实验原则：对照原则 ①自变量的控制原则：单一变量原则。 ②无关变量的控制原则：等量且适宜原则。 (3)实验设计 实验目的 自变量 无关变量 探究影响酶活性的最适温度 温度梯度变量 pH相同且为酶的最适pH 探究影响酶活性的最适pH pH梯度变量 温度相同且为酶的最适温度 (4)结果分析 根据实验数据绘制出温度和pH对果胶酶活性(用果汁体积表示)影响的曲线图(如下图A、B)，然后根据曲线的最高点得到果胶酶最适温度(图A中的a点)和最适pH(图B中的b点)。 [提醒]　(1)探究温度对果胶酶活性的影响时，一定要先将苹果泥和果胶酶分别保温，而不能先将苹果泥和果胶酶混合后再保温。 (2)探究pH对果胶酶活性的影响时，一定要先将苹果泥和果胶酶的pH调节为实验设定的pH，再将苹果泥和果胶酶混合，而不能先将苹果泥和果胶酶混合后再调节pH。 4．探究果胶酶的用量 (1)实验原理 在一定条件下，随着酶的用量增加，果汁的体积增加。当酶的用量达到一定值后，再增加酶的用量，果汁的体积不变。 (2)实验设计 ①自变量为果胶酶的用量梯度。 ②无关变量包括温度、pH、反应时间、底物用量等，这些无关变量都要遵循等量且适宜原则。 (3)结果分析 ①如果随着酶浓度的增加，过滤得到的果汁体积也增加，说明酶量不足。 ②当酶浓度增加到某个值(如图中的c点)后，再增加酶的用量，过滤得到的果汁体积不再改变，说明酶的用量已经足够。 ③结论：果汁体积不变的最低酶用量就是酶的最适用量。 [提醒]　(1)果胶酶活性丧失时也能得到果汁，果胶酶只是增加了果汁的体积和澄清度。 (2)如果要提高实验的精度，应减小实验自变量的梯度差，且梯度差越小，实验结果越精确。 【诊断与表达】 1．科学思维诊断(判断正误) (1)果胶酶能够瓦解植物的细胞壁和胞间层，也能瓦解细菌的细胞壁。(×) 提示：细菌的细胞壁成分与植物细胞壁的成分不同，细菌的细胞壁由肽聚糖组成，因此果胶酶不能瓦解细菌的细胞壁。 (2)植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶。(√) (3)果胶酶能将果胶分解成半乳糖。(×) 提示：果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物，被果胶酶分解的产物是半乳糖醛酸，而不是半乳糖。 (4)酶的活性即酶促反应速度。(×) 提示：酶的活性是酶本身具有的特性，而酶促反应速度由酶的活性、酶的浓度、底物浓度、酶的抑制剂等多种因素共同决定。 (5)制作果汁时可同时加入果胶酶和纤维素酶。(√) (6)高温和低温均会导致果胶酶变性失活。(×) 提示：高温能使果胶酶变性失活，低温只是抑制果胶酶的活性，不会导致果胶酶变性失活。 (7)探究温度和pH对酶活性的影响时，实验组越多，实验结果越精确。(×) 提示：探究实验的结果精度是由实验变量的梯度差决定，在同一温度或pH范围内，实验组越多，实验结果越精确。 (8)底物浓度一定时，酶用量越大，滤出的果汁越多。(×) 提示：在一定范围内，随着酶用量的增多，酶促反应速度加快，滤出的果汁也增多，当酶用量达到一定量，底物成为限制因素时，再增加酶的用量，酶促反应速度也不再增大，滤出的果汁也不再增多。 2．长句规范表达 (1)基础性：在混合果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理的原因是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