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1、專題三 酶的應(yīng)用
1.(2010·徐州調(diào)研)下列關(guān)于果膠酶的敘述正確的是( )
①具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的 ②凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生果膠酶?、酃z酶能將果膠分解成半乳糖醛酸?、苤参?、霉菌、酵母菌和細(xì)菌均可能產(chǎn)生果膠酶 ⑤果膠酶特指分解果膠的一種酶?、蘩w維素酶和果膠酶可用于去除植物細(xì)胞壁 ⑦組成果膠酶的基本單位是氨基酸或核苷酸
A.①②⑤ B.②③⑦ C.③④⑥ D.③④⑤
解析:果膠酶并非分泌到細(xì)胞外的酶,并非所有的細(xì)胞均可產(chǎn)生果膠酶;果膠酶是一種復(fù)合酶,它包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶及果膠酯酶。
答案:C
2.下列關(guān)于加酶洗衣粉說法不正確的是( )
2、
A.加酶洗衣粉的效果總比普通洗衣粉的效果好
B.加酶洗衣粉效果的好壞受很多因素影響
C.加酶洗衣粉中目前常用的酶制劑有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶
D.加酶洗衣粉相對普通洗衣粉更有利于環(huán)保
解析:加酶洗衣粉與普通洗衣粉相比,雖然表面活性劑和三聚磷酸鈉的含量較少,但添加了一定量的酶制劑。在酶的作用下,構(gòu)成污漬的一些生物大分子被分解為可溶性的小分子,使污跡容易從衣物上脫落,即加酶洗衣粉的洗滌效果不僅沒有降低,反而加強(qiáng)了。但是,由于酶具有專一性,只有洗衣粉中的酶與污漬相對應(yīng)時,其優(yōu)勢才能發(fā)揮出來。如果不對應(yīng),加酶洗衣粉的洗滌效果可能不如普通洗衣粉。
答案:A
3.下列有關(guān)固定化酶和
3、固定化細(xì)胞的說法正確的是( )
A.某種固定化酶的優(yōu)勢在于能催化系列生化反應(yīng)
B.固定化細(xì)胞技術(shù)一次只能固定一種酶
C.固定化酶和固定化細(xì)胞的共同點(diǎn)是所固定的酶都可在細(xì)胞外起作用
D.固定化酶和固定化細(xì)胞都能反復(fù)使用,但酶的活性迅速下降
解析:酶具有專一性,一種酶固定后也不可能催化系列生化反應(yīng);固定化細(xì)胞技術(shù)固定的是一系列酶;固定化酶和固定化細(xì)胞都能反復(fù)使用,若條件適宜,一般不會出現(xiàn)酶的活性下降問題。
答案:C
4.工業(yè)生產(chǎn)果汁時,常常利用果膠酶破除果肉細(xì)胞壁以提高水果的出汁率,為研究溫度對果膠酶活性的影響,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
Ⅰ.將果膠酶與蘋果泥分裝于不同試管,在1
4、0℃水浴中恒溫處理10分鐘(如圖甲)。
Ⅱ.將步驟Ⅰ處理后的果膠酶和蘋果泥混合,再次在10℃水浴中恒溫處理10分鐘
(如圖乙)。
Ⅲ.將步驟Ⅱ處理后的混合物過濾,收集濾液,測量果汁量(如圖丙)。
Ⅳ.在不同溫度條件下重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟,并記錄果汁量,結(jié)果如下表:
果汁量/mL
8
13
15
25
15
12
11
10
溫度/℃
10
20
30
40
50
60
70
80
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),請分析回答下列問題:
(1)果膠酶能破除細(xì)胞壁,是因?yàn)楣z酶可以分解細(xì)胞壁中的果膠,產(chǎn)物是________。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)溫度為________左
5、右時,果汁量最多,此時果膠酶的活性________。
(3)為什么該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲ㄟ^測定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的高低?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(4)下列A、B、C圖依次表示果膠酶濃度一定時,果膠酶的反應(yīng)速度與反應(yīng)物濃度、溫度、pH之間的關(guān)系,據(jù)圖完成下列問題:
①圖A中,反應(yīng)物達(dá)到某一濃度時反應(yīng)速度不再
6、上升的原因是________。
②圖B中,曲線ab段表明________,曲線bc段表明________。
③將裝有果膠酶與反應(yīng)物的甲、乙兩支試管分別放入12℃和90℃水浴鍋中,20分鐘后取出轉(zhuǎn)入40℃的水浴鍋中保溫,兩支試管內(nèi)的反應(yīng)是:甲________,乙________。
④圖C表示果膠酶濃度、反應(yīng)物濃度、溫度等一定時,果膠酶催化反應(yīng)的速率隨pH變化的曲線,實(shí)驗(yàn)時可根據(jù)________來判定果膠酶的最適pH。
解析:(1)果膠酶催化植物細(xì)胞壁中的果膠分解成為半乳糖醛酸。(2)由題干中的表格可知,40℃時果汁量最多,說明此溫度下酶活性最強(qiáng)。(3)該實(shí)驗(yàn)中衡量結(jié)果的指標(biāo)有兩項(xiàng),一是觀
7、察在相同的時間內(nèi),濾出蘋果汁的體積的多少。體積多說明果膠酶活性高,將果膠分解得多,使果汁更好地流出。二是觀察果汁的澄清度。(4)酶是生物體內(nèi)具有催化作用的有機(jī)物,絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),其催化效率受反應(yīng)物濃度、溫度、pH的影響。①圖A中,當(dāng)反應(yīng)物在低濃度范圍內(nèi)增加時,反應(yīng)速度迅速上升;當(dāng)反應(yīng)物達(dá)到一定濃度時,隨反應(yīng)物濃度增加,反應(yīng)速度不再增加。這是因?yàn)槊鸽m然有高效性,但催化能力也有一定限度,當(dāng)所有酶都發(fā)揮了最高效能后,反應(yīng)物濃度再增加,反應(yīng)速度也不增加,這時受酶濃度影響。②從a點(diǎn)到b點(diǎn)曲線上升,這是因?yàn)闇囟壬?,酶活性升高。曲線bc段下降,因?yàn)闇囟瘸^最適溫度,酶活性隨溫度升高而降低。③由于甲試管
8、溫度較低,所以酶活性較低,反應(yīng)速度很慢,當(dāng)轉(zhuǎn)入40℃(酶反應(yīng)的適宜溫度)的水浴鍋中加熱時,其反應(yīng)速度迅速增加。乙試管在90℃高溫下,酶結(jié)構(gòu)被破壞,酶變性失活,當(dāng)轉(zhuǎn)入40℃的水浴鍋中保溫時,酶活性也不再恢復(fù),故無催化反應(yīng)。④圖C表示果膠酶濃度、反應(yīng)物濃度、溫度等一定時,果膠酶催化反應(yīng)的速率隨pH變化的曲線,實(shí)驗(yàn)時可根據(jù)果汁的量來判定果膠酶的最適pH。
答案:(1)半乳糖醛酸 (2)40℃ 最高 (3)果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì),小分子物質(zhì)可以通過濾紙,因此蘋果汁的體積大小反映了果膠酶催化果膠分解的能力
(4)①受反應(yīng)物中酶濃度的限制?、诠z酶的活性隨溫度升高而升高 果膠酶的活性隨溫度的繼續(xù)
9、升高而下降?、鄯磻?yīng)速度加快 無催化反應(yīng) ④果汁的量
5.(2010·濟(jì)南模擬)某一實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué),欲通過制備固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行葡萄糖溶液發(fā)酵實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)材料及用具齊全。
(1)酵母細(xì)胞的固定采用的方法是________。
(2)請完善該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在制備固定化酵母細(xì)胞過程的步驟:
①配制氯化鈣溶液時應(yīng)用蒸餾水。
②海藻酸鈉溶液應(yīng)用________加熱。
③海藻酸鈉溶液必須________才能加入酵母細(xì)胞。
④注射器中的海藻酸鈉和酵母細(xì)胞的混合物應(yīng)滴入__________中形成________。
(3)該實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置來進(jìn)行葡萄糖發(fā)酵。
①為使該實(shí)驗(yàn)中所
10、用到的固定化酵母細(xì)胞可以反復(fù)運(yùn)用,實(shí)驗(yàn)過程中,一定要在________條件下進(jìn)行。
②加入反應(yīng)液后的操作是關(guān)閉________________________________________________
________________________________________________________________________。
③裝置的長導(dǎo)管起到什么作用?__________________。
(4)試分析下圖中,與用海藻酸鈉作載體制備的固定化酵母細(xì)胞相似的是( )
解析:由于細(xì)胞過大,難以被吸附或結(jié)合,因此多采用包埋法進(jìn)行固定化。操作過程中,必須等海藻酸鈉溶液冷卻后才能將其與酵母細(xì)胞混合,否則酵母細(xì)胞會在高溫下死亡。酵母菌利用葡萄糖的發(fā)酵過程中會產(chǎn)生CO2,為減小裝置中的壓力,應(yīng)及時將其排出。
答案:(1)包埋法 (2)小火或間斷 冷卻至室溫 氯化鈣溶液 凝膠珠?、壑貜?fù)培養(yǎng)的目的是________________________________________________________________
無菌 ②活塞1和活塞2?、坩尫臗O2,減小反應(yīng)柱內(nèi)壓力并可防止其他微生物污染 (4)D