高考生物一轮复习练习：酶的应用及生物成分的提取

酶的应用及生物成分的提取练习非选择题1.图甲是有关制备固定化酵母细胞的操作，图乙是进行葡萄糖发酵的装置(a是固定化酵母细胞，b是反应柱，c是分布着小孔的筛板)，请分析回答：(1)图甲中为什么刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30min左右？(2)如果制作的凝胶珠颜色过浅，呈白色，其原因可能是什么？(3)图乙装置中长导管的作用是什么？(4)图乙实验过程一定要在无菌条件下进行的目的是什么？(5)图乙装置中，糖类除了作为反应底物外，还有什么作用？2.水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题：(1)制作果汁时，可以使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。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、____________________________(答出2种即可)。纤维素酶可以分解植物__________(填“细胞膜”或“细胞壁”)中的纤维素。(2)用果胶酶处理果泥时，为了提高出汁率，需要控制反应的温度，原因是__________________________________________________。(3)现有甲乙丙三种不同来源的果胶酶，某同学拟在果泥用量、温度、pH等所有条件都相同的前提下比较这三种酶的活性。通常，酶活性的高低可用__________________________________________________________________来表示。(4)获得的果汁(如苹果汁)可以用来制作果酒或者果醋，制作果酒需要________菌，这一过程中也需要O2，O2的作用是__________________________________。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌属于________(填“好氧”或“厌氧”)细菌。3．以蓝莓为原料酿酒的流程如下：蓝莓→清洗→沥干→破碎→酶解→过滤→蓝莓原汁→果汁加糖→接种发酵→蓝莓果酒。回答下列问题：(1)在酶解过程中，利用果胶酶处理蓝莓果泥，可瓦解植物的______________________，提高出汁率，将果胶分解为可溶性的________________，使果汁变得澄清。在最适温度和最适pH条件下，探究得到果胶酶的最适用量为X，若增加催化反应的时间或增加蓝莓果泥的用量，X的变化分别是________________。(2)蓝莓原汁中需要加入适量葡萄糖才能进行果酒发酵，某小组进行了相关实验，获得的数据如下表所示。果汁初始糖度(Bx)1014182226果酒酒精度(%)3.05.56.86.86.0本实验的目的是__________________________________________。初始糖度为26时，酒精度下降的原因是________________________________________________。(3)传统果酒发酵的缺点之一是酵母细胞无法重复利用，因此可以利用____________技术将酵母细胞结合在载体上，以海藻酸钠作为载体时，可用______________使其凝固成凝胶珠。若海藻酸钠溶液浓度过低，则形成的凝胶珠中________________________，影响发酵效果。4.某校研究性学习小组为研究市场售卖的一种含碱性蛋白酶的洗衣粉使用时的最适温度，设计的相关实验装置及实验结果如图所示，请依据所学知识并结合图示回答相关问题：(1)与普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉能更有效地清除顽渍。加酶洗衣粉是指__________________________________。(2)现实生活实践中，上述市售洗衣粉可以很好地清除衣物的血渍和奶渍等污迹，主要是因为碱性蛋白酶能____________________________________________________________________。而包装袋上注明“切勿用于丝质及羊毛衣料”，你认为原因是____________________________________。(3)在该实验过程中可通过直接测定____________________________________________来表示该洗衣粉中酶的催化效率。为缩短反应的时间，你认为可以采取的措施有________________________________(只需要答出1条合理措施即可)。(4)工业上生产碱性蛋白酶成本高，目前可以采用固定化酶技术使酶能够重复使用以降低成本。一般来说，酶更适合采用____________和________________固定化。5.葡萄糖异构酶经固定化后，可用于工业化生产高果糖浆。请回答下列问题：(1)戊二醛是一种交联剂，能与葡萄糖异构酶通过化学键交联。将酶液、戊二醛溶液先后加入海藻酸钠溶液中并搅拌均匀，用注射器将混合液注入________溶液中可得到凝胶珠，此过程所用的固化酶方法为________________________________________________________________________。(2)海藻酸钠的浓度会影响到凝胶珠的形状，若凝胶珠呈“蝌蚪”状，有明显的拖尾现象，说明______________________，此珠粒中固化酶活力较低，原因是_________________________________。(3)1个葡萄糖异构酶活力单位常定义为每分钟产生1μmol________所需的酶量。下图是温度对葡萄糖异构酶的固化酶和游离酶活力的影响曲线，该曲线表明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在用葡萄糖异构酶凝胶反应柱生产高果糖浆时，若糖液在1次流经反应柱后果糖的浓度低于产品标准，对此你提出的改进方案是____________________________________________________________(答出2点)。6.凝胶色谱技术是六十年代初发展起来的一种快速而又简单的分离技术，由于设备简单、操作方便，不需要有机溶剂，对高分子物质有很好的分离效果，目前已被生物化学、分子免疫学等有关领域广泛应用。回答下列问题：(1)凝胶色谱法是根据__________________分离蛋白质的有效方法，也称作____________。(2)样品处理时红细胞要使用__________反复冲洗并离心，直到__________________，表明红细胞已洗涤干净。实验流程图中A操作要用到的试剂是____________。(3)血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是______________________________。(4)图甲中，实验流程B代表______________。进行图乙操作时，如果________________________，说明色谱柱制作成功。其中，C试剂是________________。7.猪、牛、羊或其他哺乳动物的红细胞中含有大量血红蛋白，可以选用这些动物的血液为实验材料来提取和分离血红蛋白。如图表示血红蛋白提取和分离的部分装置或操作方法，请回答下列问题：(1)蛋白质的提取和分离一般分为四步，图甲代表其中的________。图乙代表向凝胶色谱柱中加样的操作，正确的操作顺序是________(填图中数字序号)。(2)对样品处理时，释放血红蛋白的操作中加入蒸馏水的作用是________________________________；然后加入________体积的甲苯，作用是________________________________。(3)凝胶色谱法可以对提取的血红蛋白进行纯化，在对色谱柱填料进行处理时，为了加速凝胶的膨胀，可以将加入洗脱液的湿凝胶用________进行加热，这种方法不但节约时间，而且能除去凝胶中可能带有的微生物，排出胶粒内的________。在蛋白质分离过程中，如果红色区带在洗脱过程中____________________________，说明色谱柱制作成功。8.橘皮精油无色透明，具有诱人的橘香味，在食品、医药、化妆品等领域具有广泛的应用，回答下列问题：(1)橘皮精油的主要成分是________；常用新鲜的橘皮提取橘皮精油，理由是______________________。(2)由于新鲜的柑橘皮中含有大量的________________，若直接压榨橘皮，出油率较低。为提高出油率可采取的措施是__________________________________________。(3)在橘皮压榨时，为了使橘皮精油易与水分离，采取的措施是_________________________________。压榨法得到的糊状液体可通过________初步除去其中的固体物和残渣。(4)提取的橘皮精油需要在黑暗条件下保存，理由是________________________________。9.加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣粉的去渍效果(“＋”越多表示去渍效果越好)，实验结果见下表。加酶洗衣粉A加酶洗衣粉B加酶洗衣粉C无酶洗衣粉(对照)血渍＋＋＋＋＋＋＋＋油渍＋＋＋＋＋＋＋＋根据实验结果回答下列问题：(1)加酶洗衣粉A中添加的酶是________；加酶洗衣粉B中添加的酶是________；加酶洗衣粉C中添加的酶是________________。(2)表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有____________________，原因是__________________。(3)相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是__________________________________________________________________________________________。(4)关于酶的应用，除上面提到的加酶洗衣粉外，固定化酶也在生产实践中得到应用，如固定化葡萄糖异构酶已经用于高果糖浆生产。固定化酶技术是指________________________________________________。固定化酶在生产实践中应用的优点是__________________________________(答出1点即可)。10.研究人员从海底微生物中分离到一种在低温下有催化活性的α－淀粉酶A3，并对其进行了研究。回答下列问题：(1)在以淀粉为底物测定A3酶活性时，既可检测淀粉的减少，检测应采用的试剂是________，也可采用斐林试剂检测__________的增加。(2)在A3的分离过程中可采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度，通常会在凝胶中添加SDS，SDS的作用是______________________________和______________________。(3)本实验中，研究人员在确定A3的最适pH时使用了三种组分不同的缓冲系统，结果如图所示。某同学据图判断，缓冲系统的组分对酶活性有影响，其判断依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在制备A3的固定化酶时，一般不宜采用包埋法，原因是__________________________(答出1点即可)。11.回答与柑橘加工与再利用有关的问题：(1)柑橘果实经挤压获得果汁后，需用果胶酶处理，主要目的是提高果汁的________。为确定果胶酶的处理效果，对分别加入不同浓度果胶酶的果汁样品，可采用3种方法进行实验：①取各处理样品，添加相同体积的________，沉淀生成量较少的处理效果好。②对不同处理进行离心，用比色计对上清液进行测定，OD值________的处理效果好。③对不同处理进行________，记录相同体积果汁通过的时间，时间较短的处理效果好。(2)加工后的柑橘残渣含有抑菌作用的香精油及较多的果胶等。为筛选生长不被香精油抑制且能高效利用果胶的细菌，从腐烂残渣中分离得到若干菌株，分别用无菌水配制成____________，再均匀涂布在LB固体培养基上。配制适宜浓度的香精油，浸润大小适宜并已________的圆形滤纸片若干，再贴在上述培养基上。培养一段时间后，测量滤纸片周围抑制菌体生长形成的透明圈的直径大小。从直径________的菌株中取菌接种到含有适量果胶的液体培养基试管中培养，若有果胶酶产生，摇晃试管并观察，与接种前相比，液体培养基的____________下降。12．下图是通过生物技术提取胡萝卜素的流程图。回答下列问题：(1)培养酵母菌D时，培养液中的葡萄糖为酵母菌D的生长提供________。提取胡萝卜素时，所使用的玻璃器皿的灭菌方法是____________________________。(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素时需要尽量除去其内的水分，干燥过程应控制好温度和时间以防止胡萝卜素分解；萃取过程中宜采用______方式加热，以防止温度过高；萃取剂宜选用________(填“石油醚”“乙醇”或“乙酸乙酯”)，主要原因是________________________________________________(答出两点即可)，萃取的效率主要取决于__________________________。(3)胡萝卜素粗品的鉴定方法是_____________________________________________________________。答案1.(1)使凝胶珠形成稳定的结构。(2)海藻酸钠浓度过低。(3)释放CO2，减小反应柱内压力并可防止其他微生物污染。(4)避免污染，使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复利用。(5)为酵母菌提供营养和能量。2.(1)果胶分解酶、果胶酯酶细胞壁(2)温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，出汁率最高(3)在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量(4)酵母促进有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖好氧3．(1)细胞壁及胞间层半乳糖醛酸不变、增加(2)探究果汁初始糖度对果酒酒精度的影响初始糖度太高导致部分酵母细胞失水死亡，无法发酵产生酒精(3)固定化细胞CaCl2溶液包埋的酵母细胞数量过少4.(1)含有酶制剂的洗衣粉(2)将血渍、奶渍中的蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污渍容易从衣物上脱落丝质及羊毛衣料的主要成分是蛋白质，会被碱性蛋白酶破坏(3)相同时间内蛋白质块的减少量或蛋白质块存在时间的长短适当提高酶的浓度(或把蛋白质块切小)(4)化学结合法物理吸附法5.(1)CaCl2CaCl2包埋法、化学结合法(2)海藻酸钠浓度过高(交联后的)葡萄糖异构酶易从海藻酸钠中漏出(3)果糖固化酶和游离酶的最