专题26酶的应用 (共34张PPT)

1、目 录 Contents考情精解读考点1考点2A.知识全通关B.题型全突破考法1考法2考法3考情精解读考纲解读命题趋势命题规律考情精解读1 生物 专题二十六 酶的应用专题二十六 酶的应用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知识体系构建考纲解读命题规律考情精解读2命题趋势 生物 专题二十六 酶的应用考查内容2016全国2015全国2014全国自主命题区域果胶酶在果汁生产中的作用【2%】探究加酶洗衣粉的洗涤效果【15%】2016江苏,21,3分2016海南,30,15分2014江苏,18,2分知识体系构建考纲解读命题规律考情精解读3命题趋势 生

2、物 专题二十六 酶的应用考查内容2016全国2015全国2014全国自主命题区域固定化酶和固定化细胞【20%】2016江苏,29,9分2015江苏,11,2分2015江苏,20,2分2014江苏,29,1分知识体系构建考纲解读命题规律考情精解读41.热点预测本专题试题对能力的考查集中在实验探究能力和综合运用能力等方面,难度中等。多以非选择题形式呈现,一般是415分。2.趋势分析预计对本专题的考查仍将集中在酶的固定化及其在生产、生活的应用上,如联系果汁加工、加酶洗衣粉的洗涤效果等生产、生活实际考查酶的特性等命题趋势 生物 专题二十六 酶的应用知识体系构建考纲解读命题规律考情精解读5返回目录命题趋

3、势 生物 专题二十六 酶的应用知识体系构建知识全通关知识全通关1 生物 专题二十六 酶的应用继续学习考点1果胶酶在果汁生产中的作用一、果胶与果胶酶的作用1.果胶:果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一,是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物,不溶于水。2.果胶酶(1)组成:果胶酶是指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。(2)作用:果胶酶能够瓦解植物细胞的细胞壁及胞间层,把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,从而使果汁变得澄清,并提高水果的出汁率。知识全通关2 生物 专题二十六 酶的应用继续学习二、酶的活性及其影响因素1.酶的活性:酶的活性是指酶催化一定化学反

4、应的能力。2.表示方法:酶的活性可以用在一定条件下,酶所催化的某一化学反应的反应速率来表示。3.酶促反应速率:酶促反应速率用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。4.影响酶促反应速率的因素:温度、pH、酶浓度、底物浓度和酶的抑制剂等。知识全通关3 生物 专题二十六 酶的应用继续学习三、影响果汁产量的物质和处理方法1.影响果汁产量的物质:纤维素、果胶。2.榨取果汁过程中存在的问题:出汁率低,耗时长,果汁混浊,黏度高,易发生沉淀。3.处理方法:酶解法。知识全通关4 生物 专题二十六 酶的应用继续学习考点2探究加酶洗衣粉的洗涤效果一、加酶洗衣粉:指含有酶制剂的洗衣粉。二、常用酶制

5、剂的种类及洗涤原理种类洗涤原理洗涤实例蛋白酶可将蛋白质水解为易溶解或分散于洗涤液中的小分子 肽或氨基酸血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢脂肪酶把脂肪水解为较易溶解的 甘油和游离的脂肪酸油渍、人体皮脂、口红等的污垢淀粉酶能使淀粉迅速分解为可溶性的 麦芽糖、葡萄糖等面条、巧克力、土豆泥等的污垢纤维素酶使纤维的结构变得蓬松,从而使渗入纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触,达到更好的去污效果棉麻类衣物的污垢知识全通关5 生物 专题二十六 酶的应用继续学习2.方法 名称原理图示包埋法 将酶或微生物细胞均匀地包埋在细微网格中化学交联法利用共价键、离子键将酶分子或细胞相互连接起来物理吸附法通过物理吸附作

6、用,把酶或细胞固定在载体表面3.固定化酶的应用实例:使用固定化酶技术生产高果糖浆。知识全通关6 生物 专题二十六 酶的应用继续学习二、固定化细胞1.概念:固定化细胞是指固定在一定空间范围内的、能够进行生命活动并且可以 反复使用的活细胞,又叫作固定化活细胞或固定化增殖细胞。2.固定化酵母细胞的制备流程及发酵(1)步骤知识全通关7 生物 专题二十六 酶的应用继续学习知识全通关8 生物 专题二十六 酶的应用继续学习(2)实验注意事项酵母细胞的活化:酵母细胞需要的活化时间一般为1 h,因此需要提前做好准备。此外,酵母细胞活化时体积会变大,因此活化前应该选择体积足够大的容器,以避免酵母细胞的活化液溢出容

7、器。海藻酸钠溶液的浓度:海藻酸钠溶液浓度过高,将很难形成凝胶珠;如果其浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少,两种情况都会影响实验效果。配制海藻酸钠溶液的注意事项:海藻酸钠溶化时要用小火或间断加热,避免海藻酸钠发生焦糊;将溶化后的海藻酸钠溶液先冷却至室温,再与酵母细胞混合,避免高温的海藻酸钠溶液杀死酵母细胞;固定化酵母细胞时,应将海藻酸钠溶液和酵母细胞的混合液用注射器以恒定的速度缓慢滴加到CaCl2溶液中,而不是注射,以免影响凝胶珠的形成。CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠胶体发生聚沉,形成凝胶珠。凝胶珠的颜色和形状: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

8、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,需要重新尝试。返回目录 生物 专题二十六 酶的应用知识全通关8(2)实验注意事项酵母细胞的活化:酵母细胞需要的活化时间一般为1 h,因此需要提前做好准备。此外,酵母细胞活化时体积会变大,因此活化前应该选择体积足够大的容器,以避免酵母细胞的活化液溢出容器。海藻酸钠溶液的浓度:海藻酸钠溶液浓度过高,将很难形成凝胶珠;如果其浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少,两种情况都会影响实验效果。配制海藻酸钠溶液的注意事项:海藻酸钠溶化时要用小火或间断加热,避免海藻酸钠发生焦糊;将溶化后的海藻酸钠溶液先冷却至室温,再与

9、酵母细胞混合,避免高温的海藻酸钠溶液杀死酵母细胞;固定化酵母细胞时,应将海藻酸钠溶液和酵母细胞的混合液用注射器以恒定的速度缓慢滴加到CaCl2溶液中,而不是注射,以免影响凝胶珠的形成。CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠胶体发生聚沉,形成凝胶珠。凝胶珠的颜色和形状: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,需要重新尝试。题型全突破考法1考法果胶酶在果汁生产中的应用的实验分析继续学习 生物 专题二十六 酶的应用题型全突破1考法综述本考法在高考中出现的频率不是很高,但也不能忽视,常以非选择题的

10、形式呈现,主要考查影响果胶酶活性的主要因素(温度和pH)的实验分析及探究果胶酶用量的实验分析。着重考查考生的实验探究能力,试题难度一般不大。考法指导1.探究影响果胶酶活性的因素(温度或pH)的实验(1)实验原则:单一变量原则、对照原则。要严格控制变量,尽量减少无关变量的影响。(2)实验原理:果胶酶的活性受温度、pH和酶抑制剂的影响,在最适温度或pH时,其活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性呈正相关。(3)实验流程 生物 专题二十六 酶的应用继续学习题型全突破22.探究果胶酶的最适用量(1)实验流程(2)实验结果分析如果随着酶浓度的增加,过滤到的果汁体积也增加,说明酶的用量不足;

11、当酶的浓度增加到某个值后,再增加酶的用量,过滤到的果汁的体积不再改变,说明酶的用量已经足够,这个值就是酶的最适用量。 生物 专题二十六 酶的应用继续学习题型全突破33.三个实验的变量分析实验名称(目的)自变量因变量注意事项探究温度对果胶酶活性的影响温度果汁量(澄清度)底物和酶在混合时的温度是相同的;温度梯度越小,实验结果越精确;苹果泥和果胶酶用量在各个试管中应相同; pH应为最适pH探究pH对果胶酶活性的影响pH温度应为最适温度;pH梯度可用NaOH溶液和盐酸调节; 用玻璃棒搅拌使反应充分进行探究果胶酶的用量果胶酶的用量制备苹果泥后迅速加热,使苹果泥中的果胶酶变性;温度、pH应为最适且保持不变

12、 生物 专题二十六 酶的应用继续学习题型全突破4我国水果生产发展迅速,但由于收获的季节性强,易造成积压、腐烂变质,为了解决上述问题且满足不同人群的需求,可以将水果加工制作成果汁、果酒、果醋等。在果汁生产中要用到果胶酶,某生物研究小组为了探究温度对果胶酶活性的影响,进行了如图所示实验。(1)请将图中所示的操作进行排序:。 (2)对照组与实验组进行了相同时间的实验,结果如图中曲线所示:【考法示例1】 生物 专题二十六 酶的应用继续学习题型全突破5图中自变量是温度,除此之外还可以是。 A.酶的浓度 B.苹果泥的量 C.水的加入量 D.pH图中的纵坐标还可用来表示。 实验组改变实验条件后重复做实验,得

13、到曲线乙,两次实验中苹果汁的体积的最高点对应的横坐标是同一位置的原因是。 步骤c中,将两者分装在不同试管中进行恒温处理的目的是 。 继续学习 生物 专题二十六 酶的应用题型全突破6(3)如表所示是某实验小组的详细实验结果:温度/1020304050607080苹果汁的产量/mL813152515121110 根据上述实验结果可知,当温度为时苹果汁的产量最多,能不能确定该温度就是果胶酶的最适温度?如果不能,请设计出进一步探究果胶酶的最适温度的实验方案。 【思路分析】在解答本题过程中,注意运用影响酶活性的各种因素对实验结果进行综合分析;注意实验自变量的设置、因变量的检测、无关变量的控制及实验的操作

14、步骤;注意运用影响酶活性的因素的相关知识对曲线、图表数据进行分析。 生物 专题二十六 酶的应用继续学习题型全突破7【解析】 (1)实验顺序是准备水果泥和配置果胶酶、水果泥和果胶酶分别水浴保温、水果泥和果胶酶混合保温、过滤果汁后用量筒计量。(2)果胶酶的活性受温度、pH等条件的影响,而与底物的量、酶的浓度和水的加入量没有关系;且每一种酶都有一个最适温度和最适pH,且这两个值恒定。衡量实验结果的指标有两个:一是果汁的量,另一个是果汁的澄清度。为了保证实验在相应温度下进行,必须使酶和底物分别保温达到要求后再混合。在相同温度条件下,pH、酶的浓度和底物浓度也会改变反应速率。(3)根据表格中数据可看出,

15、在40 时产生的果汁量最多。要将温度确定得更加精确,以40 为中心,以更小的温差(如0.5 )设置自变量。【答案】(1)acdb(2)D苹果汁的澄清度同一种酶的最适温度是一定的,不会因酶的浓度、底物量不同而改变保证底物和酶在混合时的温度是相同的(3)40 不能再设置多套装置,以40 为中心,以更小的温差(如0.5 )测量在更小范围的温度内的果汁的产量,果汁的产量最高的温度更接近酶的最适温度。 生物 专题二十六 酶的应用继续学习题型全突破8考法2探究加酶洗衣粉的洗涤效果的实验分析考法综述本考法在高考中出现的频率不是很高,选择题、非选择题均有出现。多以实验中的变量为出发点考查影响加酶洗衣粉洗涤效果

16、的影响因素,把握实验中的变量及其相互关系是解题的关键。考法指导1.加酶洗衣粉的洗涤效果的探究方法(1)判断加酶洗衣粉洗涤效果的方法:可在洗涤后比较污物残留状况,如已消失、颜色变浅、面积缩小等。(2)加酶洗衣粉的洗涤效果的探究方法:实验设计遵循的原则是对照原则和单一变量原则,如在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,以洗衣粉的种类为自变量,其他条件完全一致;同时,普通洗衣粉处理污物与加酶洗衣粉处理污物形成对照。 生物 专题二十六 酶的应用继续学习题型全突破9(3)变量分析实验自变量因变量无关变量探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果 洗衣粉的种类(普通和加酶) 洗涤效果水的用量

17、,污物的量,实验用布的质地与大小,不同洗衣粉的用量,搅拌、洗涤时间等探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果加酶洗衣粉中酶的种类探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响温度 生物 专题二十六 酶的应用继续学习题型全突破102.使用加酶洗衣粉要注意的问题(1)对于丝绸等主要成分为蛋白质的面料,若使用含有碱性蛋白酶的洗衣粉,衣物会受到损伤,因此蛋白质类丝织物不能用含蛋白酶的洗衣粉来洗涤。(2)使用加酶洗衣粉要注意洗涤用水的温度。碱性蛋白酶在3550 的范围内活性最高,在低温或60 以上时就会失效。(3)衣服的洗涤,不仅要考虑洗涤效果,还要考虑衣物的承受能力、洗涤成本等因素。(4)使用加酶洗衣粉洗衣后要洗手。

18、(5)酶作为一种生物催化剂,有一定的寿命,不能放置太久。 生物 专题二十六 酶的应用继续学习题型全突破11考法示例2科研人员研究了不同洗涤浓度(单位体积的水中加入洗衣粉的量)的两种加酶洗衣粉的去污力(%),结果如表所示。下列说法错误的是【考法示例2】A.实验时,需控制好温度、洗涤时间和洗涤方式等无关变量B.若洗涤的是相同污布,则两种加酶洗衣粉的洗涤效果相似C.实际洗涤时,除考虑适宜的洗涤浓度外,还需考虑衣服质地等D.所有加酶洗衣粉最适洗涤浓度都为0.6%,浓度过大是不必要的洗涤浓度去污力(%)洗衣粉品种0.2%0.4%0.6%0.8%加酶洗衣粉甲71.578.980.079.9加酶洗衣粉乙69

19、.580.480.680.5 生物 专题二十六 酶的应用继续学习题型全突破12【解析】该实验中洗涤温度、洗涤时间和洗涤方式等属于无关变量,无关变量应保持一致,A正确;分析表格中的信息可知,相同浓度条件下,两种洗衣粉的洗涤效果无显著差异,因此若洗涤的是相同污布,两种加酶洗衣粉的洗涤效果相似,B正确;实际洗涤时,除考虑适宜的洗涤浓度外,还需考虑衣服质地等,如丝质衣物不能用含蛋白酶的洗衣粉洗涤,C正确;该表格显示甲、乙两种洗衣粉的最适洗涤浓度相同,都为0.6%左右,但是不能说明所有加酶洗衣粉的最适洗涤浓度都相同,D错误。【答案】D考法3固定化酶和固定化细胞的比较继续学习 生物 专题二十六 酶的应用题

20、型全突破13考法综述 本考法在高考中出现的频率不是很高,选择题、非选择题均有出现。主要考查固定化酶、固定化细胞的优点、制作方法,并结合制备固定化酵母细胞及其发酵实验等内容考查考生的实验探究能力,试题难度一般不大。考法指导1.直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较类型直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种数一种或几种酶一种酶一系列酶常用载体无高岭土、皂土、硅胶、凝胶明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺常用固定方法无化学结合法、物理吸附法包埋法 生物 专题二十六 酶的应用继续学习题型全突破14类型直接使用酶固定化酶固定化细胞营养物质不需要不需要需要催化反应单一或多种单一一系列反应底物各种物质(大分子、小分子)各种物质(大分子、小分子)小分子物质优点催化效率