1、高考资源网（） 您身边的高考专家第36讲酶的应用及生物有效成分的提取考纲展示核心素养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.制备和应用固定化酶。4.从生物材料中提取某些特定成分。5.蛋白质的提取和分离。1.科学思维归纳概括固定化酶与固定化细胞及蒸馏、压榨和萃取法的原理和操作方法的异同。2科学探究设计实验探究果胶酶的最适条件和用量以及加酶洗衣粉的洗涤效果。3社会责任关注酶制品和食品安全，倡导健康的生活方式。考情统计2017全国卷(39)；2015全国卷(39), 基础梳理一、影响果汁产量的物质、因素及探究方法1果胶酶的组成和作用(1)组成：多聚半乳糖醛酸酶、果胶分
2、解酶和果胶酯酶等。(2)作用：分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层。2酶的活性及其影响因素(1)酶的活性：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。(2)影响酶活性的因素：温度、pH、酶的抑制剂等。3探究温度和pH对酶活性的影响(1)实验原理果胶酶活性受温度和pH的影响，处于最适温度或最适pH时，活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶活性大小呈正相关。(2)实验结果：温度和pH在很大程度上对酶的空间结构会产生影响，过高或过低都会影响酶活性。4探究果胶酶的最适用量二、探讨加酶洗衣粉的洗涤效果1加酶种类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。
3、2作用原理：将大分子的蛋白质、脂肪、淀粉和纤维素分解为小分子物质，提高洗衣粉的去污能力。3实验设计(用对应数字填写下表)洗衣粉的种类污染物的种类洗衣粉的用量反应温度搅拌时间布料质地普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果不同温度下加酶洗衣粉的洗涤效果不同类型加酶洗衣粉的洗涤效果三、酵母细胞的固定化1固定化细胞技术的概念固定化酶和固定化细胞技术是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。2固定化酶或固定化细胞技术常用的方法包埋法、化学结合法和物理吸附法。一般来说，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化，细胞多采用包埋法固定化。3酵母细胞的固定化及发酵程序四、血红蛋白的提取和分离原理及方法1原
4、理：利用蛋白质各种特性的差异，如分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等，来分离不同种类的蛋白质。2分离方法(1)凝胶色谱法：也称做分配色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。(2)电泳法：电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。常用的电泳法有琼脂糖凝胶电泳和SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。五、植物有效成分的提取1玫瑰精油的提取(1)提取方法：常用水蒸气蒸馏法。(2)提取原理：利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来。(3)实验流程2橘皮精油的提取(1)提取方法：常采用压榨法。(2)提取原理：通过机械加压，提取出果皮中的芳香油。(3)实验流
5、程3胡萝卜素的提取(1)提取方法：常采用萃取法。(2)提取原理：胡萝卜素不溶于水，易溶于石油醚等有机溶剂。(3)实验流程(4)鉴定方法：纸层析法。基础小练1判断正误(1)果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称。()(2)用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型的加酶洗衣粉好。()(3)棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤。()(4)CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠。()(5)固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显。()(6)在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢。()(7)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等，根据提取的芳香油的用途选择提
6、取的方法。()(8)原料易焦糊和有效成分易水解的植物芳香油的提取，不宜采用水中蒸馏法，宜采用压榨法。()(9)由于胡萝卜素易溶于石油醚等有机溶剂中，所以可以采用萃取的方法进行提取。()(10)影响萃取效率的因素除了萃取剂的性质和使用量之外，还有原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等。()2思维探究某一实验小组的同学，通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验装置如图，请分析：(1)图中a、b、c分别是什么？提示：a是固定化酵母细胞，b是反应柱，c是筛板。(2)从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是什么？提示：葡萄糖溶液的浓度过高会使酵母细胞失水过多而死亡。(3)要想
7、得到较多的酒精，加入反应液后应_活塞1和活塞2。提示：关闭(4)图中的长导管有什么用途？提示：释放CO2，防止空气中的杂菌进入反应柱。锁定高考一果胶与果胶酶1果胶酶与纤维素酶的比较种类组成作用果胶酶多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等催化果胶水解成为可溶性半乳糖醛酸纤维素酶C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶纤维素纤维二糖葡萄糖2.探究影响果胶酶活性因素实验的分析(1)实验原则：单一变量原则、对照原则。严格控制变量，尽量减少无关变量的影响。(2)实验原理：果胶酶活性受温度、pH或酶的抑制剂和激活剂的影响，在最适温度或pH时，活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小成正比。(3)设计实
8、验探究最适温度时，pH为无关变量，最好是最适pH；探究最适pH时，温度为无关变量，最好是最适温度。探究果胶酶的最适用量时，最适用量是在温度、pH等适宜条件下测出来的，如果无关变量改变，最适用量也会发生变化。|针对练习|1下列有关果胶酶及与果胶酶实验探究的叙述，正确的是()A探究果胶酶的用量时，pH、温度不影响实验结果B果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和葡萄糖异构酶等C探究温度对果胶酶活性的影响时，温度、苹果泥用量、果胶酶用量及反应时间等都是变量D可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来确定果胶酶的用量解析：选D探究果胶酶的用量时，pH、温度会影响实验结果；葡萄糖异构酶不属于果胶酶的成分；探究
9、温度对果胶酶活性的影响实验中，温度为单一变量，其他因素保持不变。2(2019届青羊区模拟)果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁更容易，也使得浑浊的果汁变得澄清。回答下列问题：(1)果胶是由_聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。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、_等。(2)有同学做了以下实验：用搅拌器制苹果泥；取6个烧杯编号1、2、3、4、5、6，依次注入适量30 、35 、40 、45 、50 、55 的水，恒温水浴；每一烧杯中放入分别装有等量苹果泥和果胶酶的试管，保温3 min；向每组烧杯的苹果泥中加入相应的等量果胶酶，振荡试管，反应一段时间；过滤，
10、比较获得苹果汁的体积。a此实验的实验目的是_。b该实验_(填“是”或“否”)需要一组果汁和蒸馏水相混合的对照实验。c若继续探究pH值对果胶酶活性的影响，则实验过程中的自变量是_，其中无关变量有_(列举三条)等因素。(3)由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量较大的酶制剂之一，可通过固定化霉菌细胞生产果胶酶。固定化细胞技术一般采用包埋法固定化，原因是_。解析：(1)果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。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、果胶分解酶、果胶酯酶等。(2)a.根据实验步骤可知，自变量是温度，因变量是酶的活性，因此该实验的目的是探究温度对果胶酶活
11、性影响。b.该实验的不同温度梯度之间可形成相互对照，无需补充果汁和蒸馏水混合的对照实验。c.若继续探究pH值对果胶酶活性的影响，则实验过程中的自变量是pH，其中无关变量有温度、果胶酶的量、果胶酶浓度、果泥量等。(3)固定化细胞技术一般采用包埋法固定化，原因是细胞个体大，不易从包埋材料中漏出。答案：(1)半乳糖醛酸果胶分解酶、果胶酯酶(2)a.探究温度对果胶酶活性影响b否cpH温度、果胶酶的量、果胶酶浓度、果泥量等(3)细胞体积大，不易从包埋材料中漏出锁定高考二探讨加酶洗衣粉的洗涤效果1变量的分析和控制(1)影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量和种类，衣物的材料、大小及浸
12、泡时间和洗涤时间等。(2)在探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件实验中，实验自变量是水温；在探究加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果的实验中，实验自变量为洗衣粉的种类；在探究不同种类的加酶洗衣粉洗涤效果的实验中，实验自变量为加酶洗衣粉的种类。在设计实验时，应遵循单一变量原则和对照原则等。2洗涤方式和材料的选择(1)最好采用全自动洗衣机，并且应该尽量使用同一品牌型号的小容量的洗衣机，使其机械搅拌作用相同。(2)洗涤材料的选择也有一些讲究。选用布料作为实验材料比较可行。在设置对照实验时，控制布料的大小、颜色及污物的量，使其相同；同时，布料也便于洗涤效果的比较。3水量、水质和洗衣粉用量的问题(1)水量和布料
13、的大小是成正比的。做实验用的布料不宜过大，水量不宜过多，应该让布料充分浸泡在水中。(2)其他相关问题简述如下：实验中可以用滴管控制污物的量，待污物干燥后再进行实验；布料应放在洗衣粉溶液中浸泡相同时间；采用玻璃棒搅拌的方式模拟洗衣过程；模拟搅拌的时间、次数和力量应基本相同。|针对练习|3(2019年江苏卷)下列关于加酶洗涤剂的叙述，错误的是()A加酶洗衣粉中一般都含有酸性脂肪酶B用加酶洗涤剂能减少洗涤时间并节约用水C含纤维素酶洗涤剂可以洗涤印花棉织物D加酶洗衣粉中的蛋白酶是相对耐高温的解析：选A加酶洗衣粉中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶，A错误；加酶洗衣粉含酶制剂，酶具有高效性
14、，故可以节约洗涤时间，B正确；棉织物的主要成分是纤维素，纤维素酶可以使织物更蓬松，有利于洗去污渍，C正确；科学家通过基因工程生产出了耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶，制作加酶洗衣粉，D正确。4加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题：(1)由图推知，该实验的目的是_。50 时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量约是_%。(2)下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的实验记录，请据表回答问题。脸盆编号洗涤物(等量)洗涤温度洗衣粉(等量)水量洗净所需时间1油污布45 加酶2 L4 min2油污布45 普通2 L7 min3油污布5 加酶2 L9 min4油污布5 普通2 L8
15、 min该实验设计体现了_原则。若1号实验组洗净油污布所需时间接近7 min，最可能的原因是_。(3)下列衣料不适宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤的有_。棉织品毛织品腈纶织品蚕丝织品(4)根据以上实验结果，请写出两项提高加酶洗衣粉洗涤效果的措施：_。解析：(1)由题图可知，实验中存在两个变量：温度与碱性蛋白酶含量，即实验探究的是温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响。在50 时，洗衣粉的去污力在碱性蛋白酶含量为0.6%时达到最大。(2)由表中数据可知，1、3号为实验组，2、4号为对照组，1、2号与3、4号中只有是否加酶一个变量，因此该实验设计体现了对照原则和单一变量原则。若1号实验组洗净油污布所需时
16、间接近7 min，最可能的原因是酶已经变性失活。(3)蛋白酶可分解蛋白质，故毛织品、蚕丝织品等以蛋白质为主要成分的衣料不能用含蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤。(4)用温水浸泡(提高酶的活性)、延长浸泡时间(延长酶的催化时间)、增加酶的用量等都可以提高加酶洗衣粉的洗涤效果。答案：(1)探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响0.6(2)对照、单一变量酶失活(3)(4)用温水浸泡；延长浸泡时间；增加洗衣粉的用量等(写出两项合理答案即可)锁定高考三酵母细胞的固定化1固定化技术的比较名称原理图示包埋法将酶或细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中化学结合法利用共价键、离子键将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到纤维
17、素、琼脂糖等载体上物理吸附法通过物理吸附作用，把酶或细胞固定在活性炭、多孔玻璃等吸附剂表面2.固定化酶与固定化细胞的比较固定化酶固定化细胞固定酶的种类一种一系列适用方法化学结合法、物理吸附法包埋法优点酶与反应物结合，又与产物分离，固定在载体上的酶可反复利用成本低，操作更容易缺点一种酶只能催化一种或一类化学反应可能导致反应效果下降实例固定化葡萄糖异构酶固定化酵母细胞|针对练习|5某同学欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2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)，下列叙述正确的是()A刚溶化的海藻酸钠应迅速
18、与活化的酵母菌混合制备混合液B利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用仅是作为反应底物C图1中X溶液为CaCl2溶液，将酵母细胞与海藻酸钠溶液混匀后快速注入CaCl2溶液中，会观察到有凝胶珠形成D图2装置中的长导管主要是排出CO2，防止空气中的杂菌进入反应柱解析：选D在制备固定化酵母细胞的实验中，将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入已活化的酵母细胞，否则高温会导致酵母细胞死亡；利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类除了作为反应底物外，还为酵母菌提供营养和能量；图1中X溶液为CaCl2溶液，将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中，会观察到有凝胶珠形成；图2装置中的长导管主要
19、用于排出CO2，并能防止空气中杂菌进入反应柱。6(2019届平遥县期中)根据材料回答下列有关问题：.某大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，海藻酸钠来包埋小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。如图显示的是部分研究结果。(注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶的活性和酶的数量)(1)从图1可以看出：固定化小麦酯酶比游离的小麦酯酶对温度变化的适应性更_。(2)从图2可以看出：海藻酸钠浓度为_时的小麦酯酶活力最强。当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低的原因是_。.制备固定化酵母细胞的过程为酵母细胞活化配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶
20、液与酵母细胞混合固定化酵母细胞(3)活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复_状态。(4)此固定酵母细胞的方法是_，固定化酵母细胞的优点是_。(5)制备固定化酶则不宜用此方法，原因是_。解析：.(1)通过分析图1可知，固定化酶与游离酶相比，对温度变化的适应性更强且应用范围较广。(2)图2曲线表明浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好，此时酶活力最高。当海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足，因此酶活力较低。.(3)活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常生活状态。(4)此固定酵母细胞的方法是包埋法，固定化酵母细胞的优点是可以重复使用。(5)由于酶分子很小，容易从包埋的材料中漏出，因此
21、制备固定化酶不宜用此方法。答案：.(1)强(2)3%酶的数量不足.(3)正常生活(4)包埋法可以重复使用(5)酶分子很小，容易从包埋的材料中漏出1常用的蛋白质分离方法(1)凝胶色谱法蛋白质项目相对分子质量大相对分子质量小凝胶内部不能进入能进入运动方式垂直向下垂直向下和无规则扩散运动经过路程较短较长洗脱次序先流出后流出(2)电泳法原理在一定pH下，蛋白质分子的某些基团解离后带上正电或负电。在电场的作用下，带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。由于待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。2比较琼脂糖凝胶电泳和
22、SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(1)从载体上看，利用琼脂糖凝胶作为载体的是琼脂糖凝胶电泳，利用聚丙烯酰胺凝胶作为载体的是SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。(2)从依据上看，利用了分子带电性质差异和分子大小的是琼脂糖凝胶电泳，仅利用了分子大小的是SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。(3)从优点上看，琼脂糖凝胶电泳操作简单，电泳速度快，样品不需处理，电泳图谱清晰，分辨率高，重复性好；SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳消除了净电荷对迁移率的影响，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。|针对练习|命题点一血红蛋白提取与分离的原理1将经处理破裂后的红细胞混合液以2 000 r/min的速度离心10 min后，离心管中的溶液分为四层，从上到下
23、顺序依次是()A血红蛋白、甲苯层、其他杂质的暗红色沉淀物、脂溶性物质的沉淀层B甲苯层、脂溶性物质的沉淀层、血红蛋白、其他杂质的暗红色沉淀物C其他杂质的暗红色沉淀物、血红蛋白、甲苯层、脂溶性物质的沉淀层D甲苯层、其他杂质的暗红色沉淀物、血红蛋白、脂溶性物质的沉淀层解析：选B分离血红蛋白时，将经处理破裂后的红细胞混合液以2 000 r/min的速度离心10 min后，可以明显看到试管中的溶液分为4层：第1层为无色透明的甲苯层；第2层为白色薄层固体，脂溶性物质的沉淀层；第3层是红色透明液体，是血红蛋白的水溶液；第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。2(2019届武侯区模拟)科学家一般选用猪、牛、羊等脊椎动
24、物的血液来提取和分离血红蛋白。请回答下列有关问题：(1)实验前取新鲜的血液，要在采血容器中预先加入柠檬酸钠，加入柠檬酸钠的目的是_。洗涤红细胞时要用_(填溶液)反复洗涤、离心。红细胞是否已洗涤干净的判断依据是_。(2)释放血红蛋白时要加入_让红细胞破裂。得到的血红蛋白溶液装入透析袋中透析，即血红蛋白的粗分离，目的是_。(3)然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，凝胶色谱法的基本原理是根据_分离蛋白质。最后进行纯度鉴定，使用最多的是SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳，其中SDS的作用有_。解析：(1)加入柠檬酸钠的目的是防止血液凝固。洗涤红细胞时要用生理盐水反复洗涤、离心。红细胞是否已洗涤干净的判断依据是上
25、清液没有黄色。(2)释放血红蛋白时要加入蒸馏水和甲苯让红细胞破裂。透析的目的是去除样品中分子量较小的杂质。(3)凝胶色谱法的基本原理是根据相对分子质量的大小分离蛋白质。SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法中SDS的作用有消除净电荷对迁移率的影响，使蛋白质变性。答案：(1)防止血液凝固生理盐水上清液没有黄色(2)蒸馏水和甲苯去除样品中分子量较小的杂质(3)相对分子质量的大小消除净电荷对迁移率的影响，使蛋白质变性命题点二血红蛋白提取与分离的操作过程和结果3(2019届岳阳楼区一模)血红蛋白的提取与分离：(1)将洗涤好的红细胞倒入烧杯中，加入蒸馏水和甲苯，其中加入甲苯的目的是_。(2)利用凝胶色谱法分离蛋白质
26、，常选用血红蛋白为材料，其原因是_，该方法的基本原理是根据_(蛋白质特性)而达到蛋白质分离，蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、_。(3)图1是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品的加入示意图，正确的加样顺序是_。如果红色区带_，说明色谱柱制作成功。(4)一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳，观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如图2所示。由图可知携带者有2种血红蛋白，从分子遗传学的角度作出的解释是_。解析：(1)将洗涤好的红细胞倒入烧杯中，加入蒸馏水和甲苯，其中加入甲苯的目的是加速红细胞的破裂并释放出血红蛋白。(2)利用凝胶色谱法分离蛋白质，常选用血红蛋白为材料，其原因是取材容易
27、，本身有色便于观察；该方法的基本原理是根据相对分子质量的大小而达到蛋白质分离，蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。(3)图1是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品的加入示意图，正确的加样顺序是；如果红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功。(4)由图2可知携带者有2种血红蛋白，从分子遗传学角度分析其原因是携带者具有一对等位基因，可以控制合成两种不同的蛋白质。答案：(1)加速红细胞的破裂并释放出血红蛋白(2)取材容易，本身有色便于观察相对分子质量的大小粗分离、纯化和纯度鉴定(3)均匀一致地移动(4)携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因，可以控制合成两种不同的蛋白质锁定
28、高考一玫瑰精油和橘皮精油的提取1植物有效成分的三种提取方法的比较方法水蒸气蒸馏法压榨法萃取法实验原理利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后即可获得芳香油方法步骤水蒸气蒸馏分离油层除水过滤石灰水浸泡、漂洗压榨、过滤、静置再次过滤粉碎、干燥萃取、过滤浓缩适用范围适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中优点简单易行，便于分离生产成本低，易保持原料原有的结构和功能出油率高，易分离局限性水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题分离较为困
29、难，出油率相对较低使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量 2.植物芳香油提取成功的关键点(1)水蒸气蒸馏要适当延长蒸馏时间，温度不能太高。(2)用于萃取的有机溶剂必须事先精制，除去杂质。(3)压榨时原料必须要浸透，这样压榨时不会滑脱，出油率高，不堵塞筛眼；使用石灰水充分浸泡原料的目的是破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。|针对练习|1某植物园中种植的有菊花、玫瑰等花卉，还有葡萄、橘子等水果，其中玫瑰、橘子都可以作为植物芳香油提取的原料。请回答下列问题：(1)植物芳香油的提取方法有_、压榨和_等。具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。(2)蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫
30、瑰精油，而是_。经冷凝管冷却后，混合物又会重新分出_层和水层。如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会减少，原因是_。(3)橘皮精油的提取原料是橘皮，但橘皮易焦糊，宜采用_法提取橘皮精油，其中将橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡的目的是_。解析：(1)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等，具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。(2)蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油，而是油水混合物。经冷凝管冷却后，混合物又会重新分出油层和水层。如果蒸馏过程中不进行冷却，由于部分玫瑰精油会随水蒸气挥发而流失，则精油提取量会减少。(3)橘皮精油的提取原料是橘皮，但橘皮易焦糊，宜采用压榨法提取橘皮精油，其中将橘
31、皮干燥去水，并用石灰水浸泡的目的是破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。答案：(1)蒸馏萃取(2)油水混合物油部分玫瑰精油会随水蒸气挥发而流失(3)压榨破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率2(2019届濮阳一模)精油不仅能美容养颜，还具有防腐、抗感染以及防癌治癌等功能，故精油取代抗生素或成为发展趋势。请回答下列相关问题：(1)玫瑰精油是最经典的精油，具有挥发性强和易溶于有机溶剂等特点，故提取的方法可以用_。在食品加工业和护肤产品中，纯度是提取精油所必须考虑和追求的，提取精油过程中，_的混入将是影响精油品质的主要因素。(2)利用精油延长食品保质期和消炎，属于无
32、菌技术中的_。在使用抗生素的过程中，抗生素对细菌起到了_的作用，从而使细菌的抗药性基因频率升高。精油代替抗生素的优越性在于_。(3)人体正常细胞发生癌变的根本原因是_，用光学显微镜观察到的癌细胞与正常体细胞的区别是_。据研究，精油中的有些成分具有促进DNA损伤修复的功能，据此推断精油能防癌治癌的可能原因是_。解析：(1)玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，挥发性较强，适宜采用水蒸气蒸馏法或萃取法进行提取；在提取精油过程中，影响精油品质的主要因素是混入的杂质。(2)利用精油延长食品保质期和消炎，属于无菌技术中的消毒；在使用抗生素的过程中，抗生素对细菌起到了定向选择的作用，从而使细菌的抗药性基因频率升
33、高；精油代替抗生素，可解决日渐严重的细菌的抗生素耐药性问题。(3)细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生了突变；突变后的癌细胞形态结构发生了改变，常变为球形；精油中的有些成分具有促进DNA损伤修复的功能，说明精油能防癌治癌的可能原因是使损伤的DNA被修复，阻止了癌细胞的增殖。答案：(1)水蒸气蒸馏法或萃取法杂质(2)消毒定向选择(或自然选择)精油可解决日渐严重的细菌的抗生素耐药性问题(合理即可)(3)原癌基因和抑癌基因发生了突变形态结构发生变化，常变为球形(合理即可)使损伤的DNA被修复，阻止了癌细胞的增殖锁定高考二胡萝卜素的提取1影响胡萝卜素萃取的因素及解决措施影响因素解决措施萃取剂的性
34、质用水不溶性有机溶剂原料的颗粒大小、紧密程度粉碎材料的含水量干燥萃取温度探索最佳萃取温度，严格控制温度萃取时间适当延长萃取时间2.纸层析法鉴定胡萝卜素的注意事项(1)层析时注意选择干净的滤纸，为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。(2)点样时应注意点样斑点不能太大(直径应小于0.5 cm)，如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。(3)将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸两边不能相互接触，以免因毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响实验结果。(4)层析液不可没及样品原点，以免色素溶解于层析液中，使鉴定失败。(5)层析后判断是否提
35、取到胡萝卜素，可通过与标准样品中的胡萝卜素作对比，予以确认。|针对练习|3(2015年全国卷)回答与胡萝卜素有关的问题：(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是_(填“胡萝卜素”“胡萝卜素”或“胡萝卜素”)，该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子_，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该疾病称为_，胡萝卜素是_(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。(2)工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，_(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的_作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是_。解析：(1)胡萝卜含有的胡萝卜素有三类，其中最主要的组成
36、成分是胡萝卜素，胡萝卜素在人体内可以转变成维生素A，维生素A缺乏会导致夜盲症。胡萝卜素是非挥发性物质。(2)胡萝卜素的提取一般采用萃取法，萃取前需要对材料进行干燥处理，以提高萃取的效率。(3)萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有很高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶，如乙酸乙酯。乙醇是水溶性有机溶剂，因萃取过程中能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它作萃取剂。答案：(1)胡萝卜素维生素A夜盲症非挥发性(2)需要(3)乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇为水溶性有机溶剂(其他合理答案也可)4图1是在发酵罐内利用三孢布拉氏霉发酵生产胡萝卜素过程中，菌体生物量及胡萝卜素产量随时间变化
37、的曲线图。图2是样品层析结果及与胡萝卜素标样的比对。请回答下列问题：(1)发酵罐内三孢布拉氏霉培养基按物理形态分应为_，玉米粉和豆饼为微生物的生长分别主要提供_，在接入菌种前，应对培养基进行_，以避免杂菌污染。(2)图1中，菌体的最快增长出现在第_h，菌体的生物量到达最大值后下降，其原因是_，为保证连续的生产，应采取的措施是_。(3)胡萝卜素常用的提取方法为_法，实验表明，石油醚的提取效果远好于丙酮和酒精。原因是_。(4)将萃取的胡萝卜素样品与胡萝卜素标样层析后进行比对，结果如图2，从图中分析可知，色带_为胡萝卜素，其余两色带的极性比胡萝卜素_。解析：(1)发酵罐内三孢布拉氏霉培养基按物理形态
38、分应为液体培养基，玉米粉和豆饼为微生物的生长分别主要提供碳源和氮源，在接入菌种前，应对培养基进行高压蒸汽灭菌，以避免杂菌污染。(2)图1中，菌体的最快增长出现在第100 h，菌体的生物量到达最大值后下降，其原因是营养物质缺乏，有害代谢产物积累，为保证连续的生产，应采取的措施是连续加入新的培养液，同时排出代谢产物。(3)胡萝卜素常用的提取方法为萃取法，实验表明，石油醚的提取效果远好于丙酮和酒精，原因是石油醚为水不溶性有机溶剂，萃取效果好。(4)从图2中分析可知，色带为胡萝卜素，其余两色带的极性比胡萝卜素高，色素带显极性，而且具有亲水性，易与滤纸上吸附的水结合，且分子量大，分子之间的相互作用力也大
39、，这样在固定相中移动的速度就慢，而非极性的化合物易进入有机溶剂中，在流动相中色素分布较多，分子含量相对较少，分子间相互作用力也小，移动速度较快。答案：(1)液体培养基碳源和氮源高压蒸汽灭菌(2)100营养物质缺乏，有害代谢产物积累连续加入新的培养液，同时排出代谢产物(3)萃取石油醚为水不溶性有机溶剂，萃取效果好(4)高易错澄清易错点一水蒸气蒸馏三种常用方法比较，基本原理相同，但原料位置不同点拨(1)水中蒸馏：原料放于蒸馏容器的水中，水完全浸没原料。(2)水上蒸馏：容器中水的上方有筛板，原料置于筛板上，水量以沸腾时不浸湿原料为宜。(3)水气蒸馏：蒸馏容器下方有一排气孔，连接外源水蒸气，上方有筛板
40、，上面放原料。三种方法中，水中蒸馏设备简单，成本低，易操作，而水上蒸馏和水气蒸馏时间短，出油率高。易错点二血红蛋白分离的过程点拨血红蛋白提取和分离的程序可分为四大步，包括：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。(1)首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即样品的处理。(2)再经过透析去除分子量较小的杂质，即样品的粗分离。(3)然后通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂质蛋白除去，即样品的纯化。(4)最后经聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。结论语句1果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它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果胶酶是分解果胶的一类酶的
41、总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。3加酶洗衣粉常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。其中应用最广泛、效果最明显的酶制剂是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。4固定化酶常采用化学结合法和物理吸附法，而固定化细胞则常采用包埋法。5固定化酶和固定化细胞技术既实现了对酶的重复利用，降低了成本，又可使酶与产物分离，提高了产品质量。6影响萃取的因素(1)主要因素：萃取剂的性质和使用量。(2)次要因素：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度、萃取的时间等。7凝胶色谱法分离蛋白质取决于相对分子质量的大小，相对分子质量大的路程较短，移动速度快；相对分子质量较小的，路程较长，移动速度慢。8血
42、红蛋白溶液离心后分为四层，从上到下依次为：无色透明的甲苯层、白色薄层固体(脂溶性物质的沉淀层)、红色透明液体(血红蛋白的水溶液)和其他杂质的暗红色沉淀物。1(2018年江苏卷)下列关于酵母细胞固定化实验的叙述，正确的是()A用温水使海藻酸钠迅速溶解，待其冷却到室温后用于包埋细胞B进行包埋时，用于悬浮细胞的CaCl2溶液浓度要适宜C注射器(或滴管)出口应尽量贴近液面以保证凝胶珠成为球状D包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色半透明状，并具有一定的弹性解析：选D溶解海藻酸钠时，应先加水，小火或间断加热并不断搅拌，完全溶化后用蒸馏水定容，冷却至室温后加入活化的酵母细胞充分搅拌，使其混合均匀，再用于包埋细胞；进
43、行包埋时，CaCl2溶液的作用是让胶体聚沉，使海藻酸钠形成凝胶珠，不是用于悬浮细胞；滴加时注射器或滴管不能过于贴近液面，否则凝胶珠会呈蝌蚪状；制作成功的凝胶珠为淡黄色半透明状，并具有一定的弹性。2(2018年江苏卷)(多选)下列关于加酶洗衣粉的叙述，错误的是()A洗衣粉中添加的酶通常是由微生物发酵生产而来B洗衣粉中的蛋白酶通常会将添加的其他酶迅速分解C在50 热水中用加酶洗衣粉洗衣时，其中的酶会迅速失活D加酶洗衣粉受潮后重新晾干保存，不会影响其中酶的活性解析：选BCD洗衣粉中添加的酶通常由微生物发酵生产而来；洗衣粉中的酶往往通过特殊的化学物质将酶层层包裹，因此蛋白酶不会将添加的其他酶迅速分解；
44、加酶洗衣粉的使用过程中水温以3050 为宜，其中的酶具有耐较高温度的特点，所以在50 的热水中用加酶洗衣粉洗衣时，其中的酶不会迅速失活；加酶洗衣粉受潮后，酶表面的保护剂会被破坏，酶的活性会受到影响。3(2016年江苏卷)为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果，在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗，是目前重要的生产手段(工艺流程如图)。下列叙述中错误的是()A纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似B在上述工艺中，不宜用包埋法固定化纤维素酶C在上述工艺中，通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅D纤维素酶催化葡萄糖残基间磷酸二酯键的水解分解纤维素解析：选D在仿旧和去污中，纤维素酶
45、作用机理是适当水解布料中的纤维素成分，使织物变得膨松，有利于染色剂染色和污物脱落；由于酶分子较小，不能用包埋法固定化酶；改变温度、酸碱度和处理时间会影响酶的作用效果，控制仿旧颜色的深浅；纤维素酶催化葡萄糖残基之间的糖苷键水解分解纤维素。4(2019年海南卷)回答下列问题。(1)玫瑰精油可用玫瑰花瓣为原料，采用水蒸气蒸馏法提取。水蒸气蒸馏法的原理是_。在进行蒸馏时，冷凝管的进水口比出水口_(填“高”或“低”)。蒸馏收集到的乳浊液是玫瑰精油和水的混合物，要得到玫瑰精油，需要向乳浊液中加入NaCl，其目的是_；得到的油层还需要加入无水Na2SO4，其目的是_。(2)某同学在通过发酵制作果酒时，发现在
46、制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度，原因是_。在家庭以葡萄为原料制作葡萄酒时，可以不添加酵母菌，原因是_；在制作葡萄酒的过程中，如果密封不严混入空气，发酵液会变酸，可能的原因是_。解析：(1)水蒸气蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分离出油层和水层。在进行蒸馏时，为了避免防止冷凝管炸裂，进水口比出水口低。蒸馏收集到的乳浊液是玫瑰精油和水的混合物，要得到玫瑰精油，需要向乳浊液中加入NaCl可以促进油和水的分离；得到的油层还需要加入无水Na2SO4，可以吸去芳香油中残留的水分。(2)糖类是主要的能源物质，可以为酵母菌的生长、繁殖提供能源
47、物质，还可以作为酒精发酵的原料。故在通过发酵制作果酒时，在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度。在家庭以葡萄为原料制作葡萄酒时，由于葡萄皮上附着有野生的酵母菌，故可以不添加酵母菌；在制作葡萄酒的过程中，如果密封不严混入空气，会造成醋酸菌大量增殖，进行醋酸发酵，发酵液会变酸。答案：(1)利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分离出油层和水层低促进油和水的分离吸去芳香油中残留的水分(2)糖类是主要的能源物质，可以为酵母菌的生长、繁殖提供能源物质，还可以作为酒精发酵的原料葡萄皮上附着有野生的酵母菌醋酸菌大量增殖，进行醋酸发酵5(2016年江苏卷)为了探
48、索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响，以及固定化藻对含Zn2污水的净化作用，科研人员用筛选到的一株绿球藻进行实验，流程及结果如下。请回答下列问题：(1)实验中的海藻酸钠作用是_，CaCl2的作用是_。(2)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物，并保持绿球藻活性，宜采用_洗涤。图1中1.0%海藻酸钠组培养24 h后，移去凝胶球，溶液呈绿色，原因是_。(3)为探索固定化藻对含Zn2污水的净化作用，应选用浓度为_海藻酸钠制备凝胶球。(4)图2中空白凝胶球组Zn2浓度下降的原因是_。结合图1和图2分析，固定化藻的实验组2448 h间Zn2浓度下降速度较快的主要原因是_；7296 h间Zn2浓度下降
49、速度较慢的原因有_。解析：(1)海藻酸钠溶液在CaCl2溶液中形成凝胶球，包埋绿球藻。(2)可采用培养液或生理盐水洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物，并保持绿球藻活性。溶液呈绿色，说明固定化的绿球藻数量少，原因是海藻酸钠浓度过低。(3)根据图1可知，浓度为2.0%的海藻酸钠制备的凝胶球最有利于绿球藻的繁殖。(4)空白凝胶球容易吸附Zn2，导致溶液中Zn2的浓度下降。结合图1和图2分析，固定化藻的实验组在2448 h间绿球藻数量增加最快，导致Zn2浓度下降速度较快，7296 h间绿球藻数量基本不再增加，Zn2浓度下降速度较慢。答案：(1)包埋绿球藻(包埋剂)与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂
50、)(2)培养液(生理盐水)海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大)(3)2.0%(4)凝胶球吸附Zn2绿球藻生长(增殖)速度快绿球藻生长(增殖)速度减慢，溶液中Zn2浓度较低6(2017年全国卷)绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲粉碎加溶剂振荡收集提取液活性炭处理过滤去除活性炭蒸馏(含回收溶剂)重结晶成品。回答下列问题：(1)在提取物质W时，最好应选用的一种原料是_(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲，不宜选用其他两种的原因是_。(2)提取物质W时，振荡的作用是_。(3)活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用
51、活性炭处理提取液的目的是_。(4)现有丙酮(沸点56 )、乙醇(沸点约78 )两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取剂，理由是_。(5)该实验操作过程中应注意的事项是_(答出两点即可)。解析：(1)依据题干信息，物质W受热、受潮易分解，因此不宜选择高温烘干，而新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果，故不应选用新鲜的植物甲。(2)提取物质W时，振荡可以使原料和所加有机溶剂充分混匀。(3)利用活性炭的吸附能力，可以去除提取液中植物甲所含的色素，从而得到较为纯净的物质W与有机溶剂的混合物。(4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少。(5)物质W容易受热分解，因此蒸馏操作适宜在较低的温度下进行，同时因实验中使用了有机溶剂，要注意防火。答案：(1)晾干高温烘干过程中，植物甲中的物质W易被破坏；新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果(2)使原料和溶剂充分混匀(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少(5)在温度较低的情况下操作，防火- 21 - 版权所有高考资源网