2025年高中生物选修一专题四酶的研究和应用知识点.doc

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重要构成成分之一，果胶酶能将果胶分解成可溶性的半乳醛酸，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使果汁变得澄清。
2.果胶酶是一类酶總称，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學反应的能力。酶活性的高下可以用在一定条件下，酶所催化的某一化學反应的反应速度来表达。在科學研究与工业生产中，酶反应速度用單位時间内、單位体积中反应物的減小量或产物的增長量来表达。
4．影响酶活性的原因包括温度 、PH、酶的克制剂等。
5.在〔探究温度對酶活性的影响〕的试验设计中，自变量是温度；根据單一变量原则，应保证各试验组相似的变量（無关变量）有：底物的量及浓度、酶的用量和浓度、混合物的pH、水浴時间、试验器材等等。只有這样才能保证只有温度一种变量對果胶酶的活性产生影响。在试验中将果泥和果胶酶分装在不一样的试管中恒温处理，保证了底物和酶在混合時的温度是相似的。
6.在〔探究PH對酶活性的影响〕的试验中，只须将上述试验的温度梯度改成pH梯度，并选定一种合适的温度進行水浴加热。反应液中的pH可以通過体积分数為0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液進行调整。此试验中不一样的pH梯度之间進行互相對照。
7.在〔探究果胶酶的用量〕的试验中，果胶酶的用量是建立在最适温度和最适pH基础之上的。此時研究的变量是果胶酶的用量，其他原因都应保持不变。试验時可以配制不一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，然後使用不一样的体积即可。
8.果胶酶将果胶分解為可以通過滤紙的小分子物质，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。在不一样的温度和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。
2.一般洗衣粉中含磷，污水排放也許导致水体富营养化，使微生物和藻类大量繁殖导致水体污染。加酶洗衣粉可以減少表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗衣粉朝低磷無磷的方向发展，減少對环境的污染。
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、 奶渍等具有大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹轻易從衣物上脱落，因此蛋白类纤维织物（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，以到达去污的目的。
4.衣物的洗涤不仅要考虑到洗涤效果，還要考虑衣物的承受能力、洗涤成本等原因。
5.试验设计要遵照單一变量原则、對照原则和等量原则，例如探究一般洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污渍的洗涤效果有何不一样步，自变量是不一样种类的洗衣粉，其他条件应完全一致；同步等量的一般洗衣粉与加酶洗衣粉处理相似的污渍物形成對照试验。
6.〔不一样种类的酶洗衣粉對同一污渍的洗涤效果〕的试验原理是：不一样种类的加酶洗衣粉所加的酶不一样，而酶具有专一性 ，因此對不一样污渍的洗涤效果不一样。
8.比较一般洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同

一般洗衣粉
加酶洗衣粉
相似點
表面活性剂可以产生泡沫，将油脂分子分散開，水软化剂可以分散污垢等
不一样點
酶可以将大分子有机物分解為小分子有机物，小分子有机物易溶于水，從而与纤维分開

4.3 酵母细胞的固定化
1.高果糖浆是指果糖含量為42%的糖浆，作為蔗糖的替代品，高果糖浆不會像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病，對人类的健康更有益。
2.将葡萄糖转化為果糖的酶是葡萄糖异构酶。酶對高温、强酸、强碱及有机溶剂等条件非常敏感，轻易使分子构造遭到破壞而失活。
3.在大规模的反应中，酶在溶液中很难回收，不能反复运用還影响产品品质，固定化酶技术处理了這個难題。
4.固定化酶技术是将酶固定在不溶于水的颗粒状载体上装到一种反应柱内。生产過程中，将葡萄糖溶液從反应柱的上端注入流過反应柱，与葡萄糖异构酶接触，转化成果糖從反应柱的下端流出。反应柱能持续使用六個月，減少了生产成本，提高了果糖的产量和质量。
5.固定化酶只能固定一种酶，而化學反应往往是一序列酶促反应過程，使用固定化细胞技术使微生物的发酵過程变成持续的酶促反应，且對酶活性的影响较小。
6.固定化酶和固定化细胞是运用物理或化學措施将酶或细胞固定在一定空间内的技术。包括包埋法、化學結合法和物理吸附法。一般来說，酶更适合采用化學結合法和物理吸附法固定，而细胞多采用包埋法固定化，這是由于细胞個大，而酶分子很小。
7.包埋法固定化细胞即将微生物细胞均匀包埋在不溶于水的多孔性载体中，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。
7.酵母细胞的固定化试验操作包括制备固定化酵母细胞和用固定化酵母细胞发酵两個环节。
8.制备固定化酵母细胞包括：酵母菌的活化、配制物质的量為0.05mol/L的Cacl2溶液、配制海藻酸钠溶液、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合、固定化酵母细胞五個环节。
10.在缺水状态下，微生物处在休眠状态。酵母细胞的活化是指加蒸馏水使其代謝加紧恢复正常生活状态的過程。
11.加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，要注意小火间断加热并不停搅拌，防止焦糊。
10.凝胶珠与否制备成功可用用手挤压，假如不破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功；也可在试验桌上用力摔打，假如很轻易弹起，也表明凝胶珠的制备的是成功的。
11.假如制作的凝胶珠颜色過浅、呈白色，阐明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；假如形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则阐明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。
12.运用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了诸多气泡，同步會闻到酒味 。