1、课时作业39酶的研究与应用时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题5分，共60分)1(2014江苏连云港高三期中)下列有关制备固定化酵母细胞的说法错误的是()A可根据凝胶珠的颜色和形状检测凝胶珠的质量B要将酵母细胞活化处理C制成的凝胶珠上不能出现小孔D配制的海藻酸钠浓度是本实验的关键解析：制备固定化酵母细胞时，细胞悬浮在海藻酸钠溶液中，滴进CaCl2溶液中，形成海藻酸钙凝胶小球，细胞被包埋在凝胶的小孔中，制成固定化细胞，故C错误。答案：C2固定化细胞对酶的影响最小，根本原因是()A避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程 B固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用C催化反应结束后，能被吸收和重复利
2、用D细胞结构保证了各种酶在细胞内的化学反应中有效地发挥作用解析：固定化细胞对酶的影响最小，其根本原因是酶在细胞内，受外界影响小，保证了各种酶在细胞内的化学反应中有效地发挥作用。答案：D3在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2溶液的作用是()A用于调节溶液pHB用于进行离子交换C用于胶体聚沉D用于为酵母菌提供Ca2解析：海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质溶液的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠，其作用机理是由于无机盐离子的电荷与胶体微粒电荷相互吸引，形成更大的胶体颗粒，类似于人体细胞与抗凝集素之间的凝聚反应。答案：C4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
3、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：本题考查固定化酶和固定化细胞的相关基础理论知识。固定化酶的应用，无需控制溶解氧；利用固定化酶降解水体中有机磷农药，不需要提供营养条件，固定化细胞发挥作用才需要提供适宜的营养条件；利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用一是作为反应底物；二是为酵母菌的生长繁殖提供物质和能量。答案：A5在“探究不同温度条件下加酶洗衣粉的洗涤效果”的实验中，变量控制方法正确的是()A若采用手洗法进行去污操作，必须尽可能保证各组洗涤用力程度、时间
4、等基本相同B水的用量和布料的大小是成正比的，实验用的布料越大、水量越多实验效果越好C水温属于本研究的变量，实验过程中必须保证各组实验温度相同且恒定D实验材料的污染程度属于本研究的无关变量，实验过程中不必考虑解析：本实验的自变量是不同温度，因变量是加酶洗衣粉的洗涤效果，水的用量和布料的大小、污染程度等属于无关变量，要保持相同且适宜。答案：A6.下列关于普通洗衣粉与加酶洗衣粉的区别，正确的说法是()A普通洗衣粉中含磷，会污染环境B表面活性剂只存在于普通洗衣粉中，会产生泡沫，可以将油脂分子分散开C水软化剂只存在于普通洗衣粉中，可以分散污垢D加酶洗衣粉是将酶直接添加到洗衣粉中解析：普通洗衣粉中含有磷，
5、可能引起微生物和藻类大量繁殖，造成水体污染。加酶洗衣粉是含有酶制剂的洗衣粉，并非将酶直接添加到洗衣粉中。两者均含有表面活性剂和水软化剂，可以增强洗涤效果。答案：A7蛋白酶是能分解其他蛋白质类的酶，但洗衣粉中，蛋白酶并没有将其他几种酶分解掉，以下叙述解释正确的是()A其他几类酶不是蛋白质类B蛋白酶处于抑制状态 C蛋白酶具有识别作用，不分解作为酶作用的蛋白质D缺少水环境或各种酶在添加前已作了保护性修饰解析：加酶洗衣粉中的蛋白酶制剂已通过特殊的化学物质将其层层包裹，与洗衣粉的其他成分隔离。这些隔离层遇到水后就溶解，蛋白酶就能迅速发挥作用。答案：D8下列验证某种加酶洗衣粉需要的最适温度实验，正确的是(
6、)A取一系列不同温度、其他条件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一个温度中酶的效果最好B在不同温度的水中，加入相同的污物及不等量洗衣粉，看哪种效果好C将加酶洗衣粉加入30 水中的洗涤效果没有45 水中的好，说明45 为最适温度D将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37 的水中洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37 解析：本实验的实验变量是温度，其他条件应相同且适宜。酶的催化作用有一最适温度，但最适温度需要经过精确的实验才能确定的。如将加酶洗衣粉加入30 水中的洗涤效果没有45 水中的好，只能说明45 时酶的活性比30 时高，但不能肯定就是最适温度，如35
7、、42 等温度条件下洗涤效果如何？答案：A9.目前，酶已经大规模地应用于各个领域，下列属于酶应用中面临的实际问题是()A酶对有机溶剂不敏感，但对高温、强酸、强碱非常敏感B加酶洗衣粉因为额外添加了酶制剂，比普通洗衣粉更易污染环境C固定化酶可以反复利用，但在固定时可能会造成酶的损伤而影响活性D酶的催化功能很强，但需给以适当的营养物质才能较长时间维持其作用解析：酶对有机溶剂非常敏感，容易失活；加酶洗衣粉可使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展，减少对环境的污染；酶催化过程中不需要任何营养供给。答案：C10下列关于固定化细胞技术的说法中，正确的是()A物理吸附法的优点是操作简单，吸附牢固B包埋法的优点是操作复
8、杂，条件温和，对细胞无毒性C物理吸附法容易对酶活性产生影响D凝胶包埋常用的凝胶种类有琼脂、海藻酸钠(钙)、角叉菜聚糖、明胶和聚丙烯酰胺凝胶等。解析：固定化细胞的主要方法有物理吸附法和包埋法。它们各有利弊，物理吸附法的主要优点是酶活性不受影响，但吸附过程相当复杂，这一过程与微生物细胞的性质、载体的性质以及两者之间的相互作用等有关，且吸附力较弱吸附不牢固，细胞容易脱落。而包埋法操作简便，条件温和，对细胞无毒性，适合于生长细胞的固定化，但凝胶的结构要保持稳定需要适当的控制。凝胶包埋常用的凝胶种类有琼脂、海藻酸钠(钙)、角叉菜聚糖、明胶和聚丙烯酰胺凝胶等。答案：D11.酶制剂、固定化酶、固定化细胞已经
9、广泛地应用于各个领域，下列有关叙述错误的是()A90 高温会使Taq DNA聚合酶失去催化活性B制备固定化酶的方法主要有包埋法、交联法和吸附法等C固定化酶在固定时可能会造成酶的损伤而影响活性D固定化细胞可以催化一系列酶促反应解析：TaqDNA聚合酶是从一种水生栖热菌株中分离提取的，具有耐高温的特性，在95 仍具有活性。答案：A12(2014威海检测)下面是制备固定化酵母细胞的步骤，正确的是()A应使干酵母与自来水混合并搅拌，以利于酵母菌活化B配制海藻酸钠溶液时要用小火，或间断加热C向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀D将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液注入CaCl2溶
10、液中，会观察到CaCl2溶液中有球形或椭圆形的凝胶珠形成解析：由于在缺水状态下，微生物处于休眠状态，为了加速酵母细胞的活化，将干酵母与蒸馏水混合后应用玻璃棒充分搅拌。为避免海藻酸钠发生焦糊，溶化时要用小火，或间断加热。如果将刚溶化好的海藻酸钠与已活化的酵母细胞混合，有可能会杀死酵母细胞。应将与酵母细胞混匀的海藻酸钠用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注入。答案：B二、非选择题(共40分)13(10分)果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。实验用具
11、和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等；苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。实验方法及步骤：将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。取7个洁净烧杯和7支试管并分别编号。烧杯中注入等量的苹果泥，试管中注入等量的2%的果胶酶溶液，之后进行下面两种操作：方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6、10。方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6、10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。(1)请问上述哪一种方法更科学？_。理由是：_。(2)该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是
12、使_，以减少实验误差。(3)如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，以横坐标表示pH，纵坐标表示_(填“果汁体积”或“试管体积”)，实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图_。解析：(1)欲确认果胶酶的最适pH，应在改变pH之后再让酶与底物混合，故方法二更科学。(2)搅拌可增大酶与底物的接触面积。(3)本实验中pH为自变量，果汁体积为因变量，pH对果胶酶活性(或果汁出汁率)的影响曲线应呈“钟形曲线”。答案：(1)方法二方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH(2)酶和反应物充分地接触(3)果汁体积甲14(15分)
13、为探究加酶洗衣粉的洗涤效果，按下表的顺序进行实验操作。步骤烧杯(1 000 mL)1.注入自来水500 mL500 mL500 mL500 mL2.放入含油迹的衣服一件一件一件一件3.控制不同水温10 水浴10 min 30 水浴10 min 50 水浴10 min70 水浴10 min4.加入等量加酶洗衣粉0.5 g0.5 g0.5 g0.5 g5.用玻璃棒搅拌5 min5 min5 min5 min6.观察现象(1)该实验的目的是_ _。(2)请分析该同学的实验设计中存在的问题，并提出改进措施。_。(3)步骤3和步骤4顺序能否调换？并说明理由。_(4)、号烧杯加入的自来水、洗衣粉、含油渍的
14、衣服及保温时间、搅拌速度和时间均相同。这是为了_，以便得出科学结论。解析：结合已有生活经验可知，影响加酶洗衣粉的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的量、衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。在这些因素中，水温是要研究的对象，而其他对象应在实验中保持不变；这是为了避免因水量、水质、洗衣粉的量、衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤时间不同给实验结果带来误差。选择什么样的水温进行实验最符合实际情况呢？实验者应根据当地一年中的实际气温变化来确定水温，这是确定实验变量的基本原则。通常情况下，冬季、春季、秋季、夏季的水温分别选取5 、15 、25 、35 ，因为这四个水温比较符合实际情况，对现实也有指导意义。答
15、案：(1)探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响(2)应选用大小相同的白布，分别滴加4滴同种的植物油，使油渍大小相同；选择的水温不合适，考虑洗涤成本，应根据当地一年中的实际气温变化来确定水温，如选取5 、15 、25 、35 的水温(3)不能调换，因为加酶洗衣粉中的酶在常温时会分解部分油渍(4)避免因无关变量的不同给实验结果带来误差15(15分)某实验小组进行固定化酵母细胞的制备，并开展游离酵母和固定化酵母发酵产酒酒精度的比较。请回答下列问题：(1)制作凝胶珠的实验步骤是：酵母细胞的活化_配制海藻酸钠溶液_固定化酵母细胞。(2)影响实验成败的关键步骤是_ _。(3)图中钙离子的作用是使胶体聚
16、沉，海藻酸盐起_的作用。(4)该小组将制备好的固定化酵母与游离酵母分别放在一定的条件下发酵，定时记录发酵液中酒精度的变化。实验过程中的“在一定的条件下发酵”的条件是_，要求条件相同是为了确保_。由表可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母发酵前期的延迟期的时间要_。解析：制备固定化酵母细胞的实验步骤为：酵母细胞的活化配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合固定化酵母细胞；该实验的关键是配制海藻酸钠溶液。海藻酸盐起载体的作用，用于包埋酵母细胞。酵母菌酒精发酵过程是细胞内酶的催化过程，需要在适宜的温度、pH等条件下进行，两组实验的条件相同，才能够确保无关变量相同，且遵循单一变量原则。由表可知，在12 d的发酵时间里，固定化酵母发酵产酒酒精度从0度到6.4度，游离酵母发酵产酒酒精度从0度到4.6度，而且固定化酵母发酵产酒酒精度在第4天即达到4.2度，表明其延迟期短。答案：(1)配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合(2)配制海藻酸钠溶液(3)包埋酵母细胞(或载体)(4)适宜的温度、pH等单一变量短
