高中生物选修一专题四酶的研究和应用知识点
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酶的研究与应用课标解读〔一〕、能力要求1、学会根据实际情况,设计探究解决问题的实验。
2、学会正确的分析和评价实验结果。
(二〕、内容要求1、查阅酶与酶工程在生产生活中的应用。
2、通过实验体验探索果胶酶的使用,学会对照实验的设计;尝试自己制作一份果汁。
3、写出具体实验方案探讨加酶洗衣粉的洗涤效果,学会有效控制变量。
4、学会用包埋法制作固定化细胞,尝试在自己的生活中使用。
知识网络体系重难热点归纳重点:是研究酶在生产生活中的实际应用,包括制作果汁、洗涤衣物、通过细胞的固定化技术应用酶。
难点:1、如何正确确定实验变量,到达实验目的。
2、如何根据问题写出实验方案。
3、如何正确分析、评价实验结果。
4、固定化技术优势、制作固定化细胞的要领。
复习策略1、查阅酶与酶工程的应用,丰富知识内容2、阅读教材的相关实验和自己的实验设计、实验记录,体会实验设计方法,学写实验方案。
3、分析实验过程,学写分析评价报告。
4、习题训练。
经典例题剖析1. 水果罐头盖上印有“如发现盖子鼓起,请勿选购〞的字样,引起盖子鼓起的最可能原因是〔〕A、好氧型细菌呼吸,产生CO2和H2OB、酵母菌呼吸,产生CO2和C2H5OHC、乳酸菌呼吸,产生CO2和C3H6O3D、酵母菌呼吸,产生CO2和H2O[解析]罐头是密封、杀菌的,但不排除有微生物的孢子等存活下来,只有进展无氧呼吸的微生物可以生存;罐头鼓胀是过期后微生物生活产气的结果,乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,无气体产生;酵母菌既可以在有氧条件下生活,也可以在无氧条件下发酵产生酒精和二氧化碳。
[答案] B2. 有人测定了A、B、C、D四种植物体内多种酶的活性与温度的关系,结果如以下图所示。
根据图中的信息,你认为在25摄氏度条件下,竞争能力最强的生物和对温度适应范围最广的生物分别是〔〕A B和DB B和C C B和AD A和C催 C D化100 A B效率50〔%〕0 5 10 15 20 25 30 35 40[解析] 酶活性具有一定的温度范围和适宜温度,温度过高酶会失活,低温对酶活性抑制;在一定温度下,最适宜该温度的酶活性最强,该生物生活的也最好,竞争力就强;酶有活性的范围最大,生物的生存温度范围就越广。
角顿市安康阳光实验学校生物选修一《专题4 酶的研究与应用》知识点总结一、果胶与果胶酶1.果胶(1)作用:是植物细胞壁及胞间层的主要组成成分之一。
(2)成分: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)作用:能把果胶分解成可溶性半乳糖醛酸。
(2)组成: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)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,被广泛地应用于果汁加工业。
二、酶的活性与影响酶活性的因素1.酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力,其高低可用一定条件下酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。
2.酶的反应速度是指单位时间内,单位体积中反应物的减少量或产物的增加量。
3.影响酶活性的条件有温度、pH和酶的抑制剂等。
三、果胶酶的用量生产果汁时,为了使果胶酶得到充分的利用,需要控制好酶的用量,用量多少常要通过实验手段探究。
四、实验设计1.探究温度和pH对果胶酶活性的影响(1)实验流程包括制备苹果泥、设置一系列具有梯度的温度和pH、加入果胶酶反应一段时间、过滤果汁。
(2)该实验的自变量是温度或pH,因变量是苹果汁的变化,检测因变量是通过测定果汁的体积或澄清度来实现的。
2.探究果胶酶的用量(1)该实验的自变量是果胶酶的用量,除此之外,影响果汁产量的因素还有温度、pH、酶催化反应的时间、苹果泥的用量等无关变量。
(2)判断的思路是:如果随着酶的用量增加,过滤到的果汁的体积也增加,说明酶的用量不足;如果当酶的用量增加到某个值后,再增加酶的用量,过滤到的果汁的体积不再改变,说明酶的用量足够。
专题4-2《酶的研究与应用---酵母细胞的固定化》一、固定化酶的应用实例1.能将葡萄糖转化为果糖的酶是葡萄糖异构酶,该酶稳定性好。
2.反应柱上的孔应满足酶颗粒无法通过,反应溶液可以自由通过。
二、固定化细胞技术1.概念:利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。
人教版高中生物选修一专题4《酶的研究与应用》word导学案-生物知识点总结专题4酶的研究与应用第12课时果胶酶在果汁生产中的作用目标导航 1.简述果胶酶的作用。
2.检测果胶酶的活性。
3.探究温度、pH和酶的抑制剂对果胶酶活性的影响及果胶酶的最适用量。
一、基础知识1.果胶酶的作用1)果胶的成分及作用:果胶是植物________以及________的主要组成成分之一,它是由________________聚合而成的一种高分子化合物,不溶于水。
2)果胶酶的作用:果胶酶能够把果胶分解成可溶性的________________。
3)果胶酶的组成:果胶酶并不特指某一种酶,而是____________的一类酶的总称,包括________________、________________和____________等。
提醒由于原核生物的细胞壁的主要成分是肽聚糖,真菌细胞壁的主要成分是几丁质,因此这两类生物的细胞壁均不能用纤维素酶和果胶酶除去。
2.酶的活性与影响酶活性的因素1)酶的活性:是指酶________________的能力。
酶活性的高低可以用在一定条件下,酶所催化的某一化学反应的____________来表示。
2)酶的反应速度:用____________内、____________中反应物的________或产品的________来表示。
影响酶活性的因素首要有________、________和____________等。
3.酶的用量酶用量过多,会导致酶的________;酶用量过少,会________酶促反应的速度。
因此要得到适宜的酶用量,需通过设计实验进行探究。
二、实验设计1.探讨温度对酶活性的影响1)实验原理①果胶酶活性受温度影响。
在一定范围内,随着温度的升高,酶的活性逐渐________;超过一定温度之后,随着温度的升高,酶的活性逐渐降低;当达到一定温度后,酶的活性____________。
酶的活性随温度的升高而变化的趋势可用下图表示:②通过测定____________内滤出的________________大小来判别果胶酶的活性的原理是:果胶酶将果胶分化为可溶性的半乳糖醛酸,半乳糖醛酸可通过滤纸,因此________________和________________反映了果胶酶催化分解果胶的能力。
1、果胶和果胶酶。
(1)果胶对果汁制作的影响:影响果汁的出汁率,还会使果汁浑浊。
(2)果胶酶的种类:果胶酶并不特指某一种酶,而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)果胶酶的作用:①能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,能提高果汁的出汁率;②而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,使得浑浊的果汁变得澄清。
(4)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。
2、探究温度和pH对酶活性的影响❖实验设计思路:通过设置梯度来确定最适值。
(1)自变量的处理方法:设置一系列的温度梯度或PH梯度的对照实验。
(2)因变量的检测方法:苹果汁的体积或果汁的澄清度。
(3)为什么在混合苹果泥和果胶酶之前,要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理?用什么方法进行恒温处理?答:保证果泥与果胶酶混合时温度相同,避免混合时影响混合物的温度,从而影响果胶酶活性。
水浴加热。
(4)在探究温度或pH对酶活性的影响时,是否需要设置对照?如果需要,又应该如何设置?为什么?答:需要。
不同的温度或pH之间,就可以作为对照——这种对照称为相互对照。
(5)为使果胶酶能够够充分催化反应,应用玻璃棒不时地搅拌反应混合物。
3、探究果胶酶的用量(1)实验变量:为酶的用量。
你打算如何设置酶用量的梯度呢?(同体积不同浓度的酶或不同体积相同浓度的酶。
)(2)因变量:苹果汁的体积或果汁的澄清度。
(3)实验结果和结论:随着酶的用量增加,过滤到的果汁的体积也增加,说明酶的用量不足;当酶的用量增加到某个值后,再增加酶的用量,过滤到的果汁的体积不再改变,说明这个值就是酶的最适用量。
(一)加酶洗衣粉1、定义:加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。
2、常用的酶制剂有四类:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。
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。
3、衣服有油渍、血渍的衣服很难洗干净,你是如何解决这个问题的?为什么?答:使用加酶洗衣粉。
高中生物选修一4.1 果胶酶在果汁生产中的作用1.果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要构成成分之一,果胶酶能将果胶分解成可溶性的半乳醛酸,崩溃植物的细胞壁及胞间层,使果汁变得澄清。
2.果胶酶是一类酶总称,包含果胶分解酶、多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶等。
3.酶的活性是指酶催化必定化学反应的能力。
酶活性的高低可以用在必定条件下,酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。
在科学研究与工业生产中,酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减小量或产物的增添量来表示。
4.影响酶活性的要素包含温度、PH、酶的控制剂等。
5.在〔研究温度对酶活性的影响〕的实验设计中,自变量是温度;依据单一变量原则,应保证各实验组同样的变量(没关变量)有:底物的量及浓度、酶的用量和浓度、混杂物的 pH、水浴时间、实验器械等等。
只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。
在实验中将果泥和果胶酶分装在不同样的试管中恒温办理,保证了底物和酶在混杂时的温度是同样的。
6.在〔研究 PH对酶活性的影响〕的实验中,只须将上述实验的温度梯度改成pH 梯度,并选定一个合适的温度进行水浴加热。
反应液中的pH 可以经过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调理。
此实验中不同样的pH 梯度之间进行互相比较。
7.在〔研究果胶酶的用量〕的实验中,果胶酶的用量是建立在最适温度和最适 pH 基础之上的。
此时研究的变量是果胶酶的用量,其余要素都应保持不变。
实验时可以配制不同样浓度的果胶酶溶液,也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液,此后使用不同样的体积即可。
8.果胶酶将果胶分解为可以经过滤纸的小分子物质,所以苹果汁的体积反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。
在不同样的温度和 pH 下,果胶越大,苹果汁的体积就越大。
商讨加酶洗衣粉的冲刷见效1.加酶洗衣粉是指含酶制剂的洗衣粉,目前常用的酶制剂有蛋白酶、粉酶和纤维素酶四类。
2.一般洗衣粉中含磷,污水排放可能以致水体富营养化,使微生物和藻生殖造成水体污染。
酶的研究和应用【学习目标】1、了解果胶酶的组成和作用。
2、理解检测酶活性的原理。
(重点)3、简述探究温度和PH对果胶酶活性的影响及其最适值的实验。
(重、难点)4、说出加酶洗衣粉的洗涤原理。
5、说明固定化细胞和固定化酶的作用和原理。
(重点)6、掌握制备固定化酵母细胞和利用其进行酒精发酵的方法。
(重、难点)【要点梳理】要点一、果胶酶在果汁生产中的应用【高清课堂:酶的研究和应用417460课题1:基础知识】1、实验原理(1)果胶是植物细胞壁以及胞间层中的主要成分,也是植物汁液中的主要成分。
果胶可结合大量的水分,将植物细胞粘合在一起,降低植物组织的分散性。
若去掉果胶,细胞壁被瓦解,就会使果泥中的植物组织块变得松散,产生更多的果汁,增加出汁率(2)果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,使浑浊的果汁澄清(3)果胶酶催化果胶分解需要适宜的温度和pH(4)果胶不溶于酒精,因而可用于初步鉴定果胶被分解多少要点诠释:果胶酶和纤维素酶的比较:果胶酶的组成是多聚半乳糖醛酸酶,果胶分解酶和果胶酯酶,其化学本质是蛋白质,作用是催化果胶成为可溶性半乳糖醛酸;纤维素酶的组成是C1酶,C X酶和葡萄糖苷酶,其化学本质也是蛋白质,作用是催化纤维素成为纤维二糖,然后再成为葡萄糖。
果胶酶和纤维素酶都是复合酶,并不特指某一种酶,而是一类酶的总称。
2、酶的活性与影响酶活性的因素(1)酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。
酶活性的高低可以用在一定条件下,酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。
在科学研究与工业生产中,酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。
(2)影响酶活性的因素①温度:温度对酶活性的影响是通过影响酶(蛋白质)的稳定性和分子(离子等)运动速率的综合作用的结果。
低温使酶的活性降低,高温能使酶失活。
酶都有一个最适温度。
②pH:酶分子上有许多酸性、碱性氨基酸的侧链基团,这些基团随着pH的变化可处于不同的解离状态,从而影响底物与酶的结合和进一步反应,或影响酶的空间结构,进而影响酶的活性。
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高中生物选修一
4.1果胶酶在果汁生产中的作用
1.果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一,果胶酶能将果胶分解
成可溶性的半乳醛酸,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使果汁变得澄清。
2.果胶酶是一类酶总称,包括果胶分解酶、多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶等。
3.酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。
酶活性的高低可以用在一定条
件下,酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。
在科学研究与工业生产
中,酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减小量或产物的增加量
来表示。
4.影响酶活性的因素包括温度、PH、酶的抑制剂等。
5.在〔探究温度对酶活性的影响〕的实验设计中,自变量是温度;根据单一
变量原则,应确保各实验组相同的变量(无关变量)有:底物的量及浓度、
酶的用量和浓度、混合物的pH、水浴时间、实验器材等等。
只有这样才能保
证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。
在实验中将果泥和果胶酶分
装在不同的试管中恒温处理,保证了底物和酶在混合时的温度是相同的。
6.在〔探究PH对酶活性的影响〕的实验中,只须将上述实验的温度梯度改成
pH梯度,并选定一个适宜的温度进行水浴加热。
反应液中的pH可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。
此实验中不同的pH梯度之间进行相互对照。
7.在〔探究果胶酶的用量〕的实验中,果胶酶的用量是建立在最适温度和最
适pH基础之上的。
此时研究的变量是果胶酶的用量,其他因素都应保持不变。
实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶液,也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液,然后使用不同的体积即可。
8.果胶酶将果胶分解为可以通过滤纸的小分子物质,因此苹果汁的体积大小
反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。
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。
4.2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
1.加酶洗衣粉是指含酶制剂的洗衣粉,目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶四类。
2.普通洗衣粉中含磷,污水排放可能导致水体富营养化,使微生物和藻类大
量繁殖造成水体污染。
加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量,
使洗衣粉朝低磷无磷的方向发展,减少对环境的污染。
3.应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。
前者能将血渍、奶渍等含有大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽,使污迹容易从
衣物上脱落,所以蛋白类纤维织物(羊毛、蚕丝等)不能用加酶洗衣粉来洗
涤。
脂肪酶可以将脂肪分解成甘油和脂肪酸;淀粉酶可以将淀粉分解成可溶
性麦芽糖和葡萄糖,纤维素酶可以将纤维素分解成葡萄糖,以达到去污的目
的。
4.衣物的洗涤不仅要考虑到洗涤效果,还要考虑衣物的承受能力、洗涤成本
等因素。
5.实验设计要遵循单一变量原则、对照原则和等量原则,比如探究普通洗衣
粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有何不同时,自变量是不同种类的洗
衣粉,其他条件应完全一致;同时等量的普通洗衣粉与加酶洗衣粉处理相同。