1、考纲要求展示知识内容要求酶在食品制造和洗涤等方面的应用制备和应用固定化酶知识网络构建一、果胶酶在果汁生产中的作用1.果胶酶的组成与作用(1)种类：多聚半乳糖醛酸酶、_、果胶酯酶。(2)作用：瓦解植物_和胞间层。2.研究温度对果胶酶活性影响的实验(1)实验方案：确定_、探讨控制温度的方法和措施。(2)实验程序：制备水果泥、制备果胶酶、水果泥与果胶酶分别_、将水果泥和果胶酶_、过滤出果汁、记录果汁量、改变不同_后，重复上面实验。(3)记录_：并填入表格。(4)得出结论：获得的果汁越多或果汁_，表明果胶酶的活性越高。二、探讨加酶洗衣粉的洗涤效果1.加酶洗衣粉：是指含有_的洗衣粉，常用酶制剂有四类：蛋
2、白酶、_、淀粉酶和纤维素酶。2.加酶洗衣粉去污机理碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子_水解成可溶性的氨基酸或小分子肽。脂肪酶、_和纤维素酶分别把大分子脂肪、_和纤维素水解为小分子物质。3.探究不同种类的洗衣粉的洗涤效果(1)实验原理：酶具有_，复合酶洗衣粉中加入的_种类较多，与单一加酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。(2)实验设计烧杯编号注入自来水_ mL加入物质(等量)奶渍布奶渍布_控制水温_加入洗衣粉(等量)_洗衣粉复合酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉用玻璃棒搅拌5分钟5分钟5分钟实验现象(奶渍)颜色浅_颜色_实验结论_洗衣粉的洗涤效果最好三、酵母细胞的固定化1.固定化酶的应用实例：如用
3、葡萄糖异构酶将葡萄糖转化为_。固定化酶技术在反应柱上的孔应该满足_无法通过，_自由出入。2.固定化酶和固定化细胞技术(1)概念：利用物理或化学方法将_固定在一定空间内的技术。(2)方法：包埋法、_和物理吸附法。(3)实验操作：酵母细胞的_，配制物质的量浓度为0.05moL/L的CaCl2溶液、配制_溶液、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合、_酵母细胞。【自我校对】一、1.(1)果胶分解酶(2)细胞壁2.(1)温度梯度(2)水浴保温混合保温温度(3)实验数据(4)越澄清二、1.酶制剂脂肪酶2.蛋白质淀粉酶淀粉3.(1)专一性酶制剂(2)500 奶渍布37蛋白酶颜色已消失浅复合酶三、1.果糖酶颗粒反应溶液
4、2.(1)酶或细胞(2)化学结合法(3)活化海藻酸钠固定化果胶酶的作用及用量一、影响果汁产量的物质及处理方法1.影响果汁产量的物质纤维素和果胶是组成水果的重要物质，这两种物质的存在使制作果汁时存在两个问题：一是果肉的出汁率低，耗时长；二是榨取的果汁浑浊、黏度高、容易发生沉淀。2.酶解法常用的酶及其作用特点如下：组成本质作用果胶酶多聚半乳糖醛酸酶果胶分解酶果胶酯酶蛋白质催化果胶分解成为可溶性半乳糖醛酸纤维素酶C1酶CX酶葡萄糖苷酶蛋白质纤维素C1酶CX酶 纤维二糖葡萄糖苷酶葡萄糖二、探究果胶酶的用量1.原理本实验是一个探究性的定量实验，所测出的最适用量是在本实验的温度、pH条件下测出的，因而果胶
5、酶的最适用量应标明温度和pH。2.确定最适用量的方法如果随酶浓度的增加，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，那么，这个值就是酶的最适用量。三、探究酶活性最适条件的实验设计1.思路方法探究不同温度(或pH)对果胶酶活性的影响时，温度(或pH)作为自变量，有效地控制其他无关变量，通过设置合理的温度(或pH)梯度来确定最适值。2.注意事项在苹果泥和果胶酶混合之前，一定要保证底物和酶达到所要求的温度或pH条件，以避免混合后条件的变化，确保实验结果的可信度和可靠性。3.衡量实验结果的指标以果汁澄清度与果汁
6、产量的多少确认果胶酶活性的高低。【例1】如图曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系，此曲线不能说明的是()A.在B点之前，果胶酶的活性和温度成正相关；之后，相反B.当温度到达B点时，果胶酶的活性最高，酶的催化作用最高C.A点时，果胶酶的活性很低，但随着温度升高，果胶酶的活性可以上升D.C点时，果胶酶的活性也很低，当温度降低时，酶的活性也可以上升【解析】从图中可以看出，随着温度的不断升高，果胶酶的活性在上升，等达到B点时，酶的活性达到最高；随后，随着温度的继续上升，酶的活性迅速下降。但是A点和C点相比，虽然酶的活性都很低，但是A点是低温条件，对酶的分子结构无影响，所以，随着温度的上升，其活性也会
7、不断上升，而C点是高温条件，当温度过高时，会破坏酶的分子结构，使酶的活性发生不可逆的变化。【答案】D 在生产果汁的过程中使用果胶酶，可以提高出汁率和使果汁变得澄清，其原理就是果胶酶可以分解细胞壁和胞间层。在实际生产上，果胶酶往往与纤维素酶、半纤维素酶配合使用，可降解细胞壁中的果胶和纤维素。在探究影响酶活性的因素时，不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间构成了相互对照，通过相互对照可确认果胶酶活性的温度或pH的最适值。1.下列有关果胶酶的作用的叙述中，错误的是()A.果胶酶是一种催化剂，可以改变反应速率B.果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层C.在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清D.果胶酶能将乳糖
8、醛酸分解成半乳糖醛酸【解析】果胶酶是催化剂，可以改变化学反应速率，可以瓦解植物的细胞壁及胞间层，使果汁变得澄清，果胶酶分解的是多聚半乳糖醛酸或者果胶，不能分解半乳糖醛酸。【答案】D探究加酶洗衣粉的洗涤效果一、实验原理1.加酶洗衣粉中含有酶制剂(蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶)。2.污渍中的蛋白质、脂肪、淀粉、纤维素在酶制剂的作用下，可以分解成小分子物质。3.温度、pH、表面活性剂会影响酶的活性。二、变量分析1.分析不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验(1)实验变量：水温，必须设置温度梯度。(2)无关变量：水量与水质、洗衣粉用量、衣物质料与大小、浸泡与洗涤时间等，应该保持不变。2.分析不同种
9、类洗衣粉对同一污渍或不同污渍洗涤效果的实验(1)实验原理：酶的催化作用具有专一性，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与单一加酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。(2)实验变量自变量：不同种类的加酶洗衣粉。无关变量：其他条件相同且适宜(如温度、pH等)。【例2】下列关于加酶洗衣粉的说法不正确的是()A.直接将酶制剂添加洗衣粉中制成加酶洗衣粉B.加酶洗衣粉效果的好坏受很多因素影响C.加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶D.加酶洗衣粉相对普通洗衣粉讲有利于环保【解析】酶制剂是通过特殊的化学物质将酶层包裹，与洗衣粉的其他成分隔离；加酶洗衣粉效果的好坏受水温、水质等很多
10、因素影响；加酶洗衣粉中添加的酶包括蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶等四类；加酶洗衣粉相对普通洗衣粉来说，降低了表面活性剂、三聚磷酸钠的用量，使洗衣粉朝低磷无磷方向发展，有利于环保。【答案】A1.碱性蛋白酶能使蛋白质水解，因此，蛋白质类织物就不能用加酶洗衣粉来洗涤。2.使用加酶洗衣粉时，必须注意洗涤用水的温度碱性蛋白酶在3550时活性最强，在低温下或70以上就会失效。3.加酶洗衣粉也不宜长期存放，存放时间过长会导致酶活力损失。4.加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存，否则酶的活性将会损失。5.添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质，而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间
11、接触。2.选择不同种类的加酶洗衣粉时，应注意()A.针对衣物上的污渍选择洗衣粉B.注意衣物的面料成分C.水温要适宜D.以上都是【解析】选择不同种类的加酶洗衣粉时，应注意根据酶的专一性来选择洗衣粉，并注意面料成分，水温要适宜等。【答案】D固定化酶技术及应用实例一、将酶或细胞固定化的方法1.包埋法：将酶或细胞包埋在不溶于水的多孔性载体中。2.化学结合法：将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上。3.物理吸附法：将酶分子吸附在载体的表面上。4.常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。5.固定化酶的优点：易接触、易分离、反复利用。二、固定化酶的应用实例1.固定化酶的反应柱示意图
12、：将酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反应溶液却可以自由出入。2.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例：高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构酶，它能将葡萄糖转化成果糖。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。【例3】(2009江苏高考T3)下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是()A.固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显B.固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧C.利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜
13、的营养条件D.利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物【解析】B选项固定化酶不像普通酶那样对环境要求那么高，耐受性比较好，和溶解氧没什么关系；C选项利用固定化酶降解水体中有机磷农药，纯粹的化学反应，不需要提供营养条件。D选项利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用作为反应底物也作为碳源来调节酵母菌的代谢方式。【答案】A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酶常用载体高岭土、皂土、硅胶、凝胶明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺制作方法化学结合固定化、物理吸附固定化包埋法固定化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(大分子、小分子
14、)各种物质(大分子、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，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，反应效率下降优点催化效率高，耗能低，低污染(1)既能与反应物接触，又能与产物分离(2)可以反复利用成本低，操作容易3.下列关于固定化酶技术的说法正确的是()A.固定化酶技术就是固定反应物将酶依附着载体围绕反应旋转的技术B.固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应C.固定化酶中的酶无法重复利用D.固定化酶是将酶固定在一定空间内的技术【解析】固定化酶是指通过物理或化学的方法，将水溶性的酶与不溶性的载体结合，使酶固定在载体上，并在一定的空间范围内进行反应的酶。因此，固定化酶技术固定的不是反应物而是酶，所以不能催化一系列的酶促反应，但固定的酶可以重复利用。【答案】D
