2024届高三生物二轮复习教学案：酶的应用及蛋白质的提取与分离

酶的应用及蛋白质的提取与分离教学案 一、明考点·析考情 考点 1.酶在食品制造和洗涤等方面的应用。 2.制备和应用固相化酶。 3.从生物材料中提取某些特定的成分。 4.运用发酵加工食品的基本方法。 考情 1.考查题型：多以简答题呈现。 2.命题趋势：常以发酵食品加工为背景考查对几种食品加工技术的原理、操作、注意事项的理解能力；以某种微生物的培养或分离为实例考查微生物操作技术的掌握情况，以及运用生物技术解决某种实际问题的能力；以某种生物技术流程图考查获取信息能力。 二、主干整合： 1．图解酶的应用与固定化 特别提醒　与加酶洗衣粉有关的生活常识 (1)一般来说，丝绸类的衣物不可以使用加蛋白酶的洗衣粉洗涤，因为蛋白酶会水解丝绸中的蛋白质，损坏衣物。 (2)酶的催化作用需要适宜的温度，用温水浸泡衣物可以缩短衣物的浸泡时间，加快洗涤。 (3)人体皮肤细胞有蛋白质，使用加酶洗衣粉后如不彻底清洗双手，就会使手的皮肤受到腐蚀，使人患过敏性皮炎、湿疹等。 (4)加酶洗衣粉的酶制剂不含肽酶，因为肽本身易溶于水。 2．直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较 项目 直接使用酶 固定化酶 固定化细胞 酶的种类 一种或几种 一种 一系列 常用固定方法 / 化学结合法、物理吸附法 包埋法 是否需要营养物质 否 否 是 催化反应 单一或多种 单一 一系列 反应底物 各种物质(大、小分子) 各种物质(大、小分子) 小分子物质 缺点 ①对环境条件非常敏感，易失活；②难回收，成本高；③酶混在产物中，影响产品质量 不利于催化一系列的酶促反应 反应物不易与酶接近，尤其是大分子物质，使反应效率下降 优点 催化效率高、耗能低、污染低 ①既能与反应物接触，又能与产物分离；②可以重复利用 成本低、操作容易 3.血红蛋白的提取和分离 (1)样品处理与粗分离 (2)纯化与纯度鉴定 三、练习巩固： 1．用果胶酶处理草莓，可以得到比较澄清的草莓汁；而利用稀盐酸处理草莓可以制得糊状的草莓酱。果胶酶和盐酸催化果胶水解的不同点在于(　　) A．两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同 B．两者催化果胶水解得到的单糖不同 C．两者催化果胶主链水解断裂的化学键不同 D．酶催化需要最适温度，盐酸水解果胶不需要最适温度 2.洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活 B．加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的 C．添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果 D．添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染 3．图甲为凝胶色谱法分离蛋白质示意图，图乙为凝胶电泳示意图。下列叙述错误的是(　　) A．装填图甲凝胶色谱柱时若出现气泡，会搅乱蛋白质的洗脱次序 B．在凝胶色谱操作过程中，一定不能让洗脱液流干露出凝胶颗粒 C．电泳槽的①②处接通电源后，带电粒子在凝胶中发生定向移动 D．图乙的凝胶中加入SDS后，蛋白质的移动速率取决于电荷大小 4．为了研究蛋白质的结构与功能，常需要从生物材料中分离纯化蛋白质。某同学用凝胶色谱法从某种生物材料中分离纯化得到了甲、乙、丙3种蛋白质，并对纯化得到的3种蛋白质进行SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳，结果如图所示(“＋”“－”分别代表电泳槽的阳极和阴极)。已知甲的相对分子质量是乙的2倍，且甲、乙均由一条肽链组成。回答下列问题： (1)图中甲、乙、丙在进行SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳时，迁移的方向是____________(填“从上向下”或“从下向上”)。 (2)图中丙在凝胶电泳时出现2个条带，其原因是________________。 (3)凝胶色谱法可以根据蛋白质____________的差异来分离蛋白质。据图判断，甲、乙、丙3种蛋白质中最先从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是________，最后从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是________。 (4)假设甲、乙、丙为3种酶，为了减少保存过程中酶活性的损失，应在________(答出1点即可)条件下保存。 5．果糖是一种具有较高甜度的单糖，可作为蔗糖的替代品，已广泛应用于食品风味的改善。在葡萄糖异构酶的作用下，葡萄糖可转化为果糖。请回答下列相关问题： (1)用葡萄糖生产果糖时，欲监测反应过程中葡萄糖异构酶活性的变化，可通过检测单位时间内_________________来实现。 (2)大肠杆菌中存在葡萄糖异构酶，培养大肠杆菌时培养基中的蛋白胨为大肠杆菌提供了________________，若菌种的数目不够，可使用特定的____________(填“液体”或“固体”)培养基培养菌体，