2019高考生物人教版总复习：选修1 第3讲 酶的研究与应用
人教版高中生物选修一专题四《酶的研究与应用》知识点归纳
专题四酶的研究与应用探讨加酶洗衣粉的洗剂效果一、实验原理1．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，其中,应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。
2．碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽,使污迹从衣物上脱落。
脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质,使洗衣粉具有更好的去污能力.３．在本课题中，我们主要探究有关加酶洗衣粉的三个问题：一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有什么不同;二是在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好．三是添加不同种类的酶的的洗衣粉，其洗剂效果有哪些区别。
二、实验步骤１.探究用加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤的效果的不同①在2个编号的烧杯里，分别注入500mL清水。
②取2块大小相等的白棉布，用滴管在每块白布上分别滴上等量的墨水,分别放入烧杯里,用玻璃棒搅拌。
③将2个烧杯分别放入同等温度的温水中，保温５分钟。
④称取5克加酶洗衣粉和5克普通洗衣粉２份，分别放入2个烧杯中,用玻璃棒均匀搅拌。
保温１0分钟。
⑤观察并记录2个烧杯中的洗涤效果2。
探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件①在３个编号的烧杯里，分别注入5０0mL清水。
②取3块大小相等的白棉布，用滴管在每块白布上分别滴上一滴食用油、鸡血、牛奶,分别放入烧杯里，用玻璃棒搅拌。
③将3个烧杯分别放入５0摄氏度的热水、沸水和冰块中,保温5分钟.④称取5克加酶洗衣粉３份，分别放入3个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌．保温10分钟。
⑤观察并记录３个烧杯中的洗涤效果。
污染物蛋白酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉复合酶洗衣粉普通洗衣粉油渍汗渍血渍观察并记录四种洗衣粉分别洗涤三种污染的洗涤效果。
ﻫ三、注意事项1.变量的分析和控制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,衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤的时间等.在这些因素中,水温是我们要研究的对象,而其他因素应在实验中保持不变。
高中生物选修1 专题三 酶的研究与应用知识清单
专题三酶的研究与应用课题一果胶酶在果汁生产中的作用1.果胶（1）成分：由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物。
（2）特点：不溶于水。
（3）作用：是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。
2.果胶酶（1）种类：多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等，化学本质是蛋白质。
（2）作用①瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易。
②把果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。
3.酶的活性与影响酶活性的因素（1）酶的活性①概念：酶催化一定化学反应的能力。
②表示方法：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。
③酶反应速度的表示方法：单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量。
（2）影响酶活性的因素：温度、pH和酶的抑制剂等。
4.探究温度和pH对果胶酶活性的影响（1）实验原理①果胶酶的活性受温度（或pH）影响，处于最适温度（或最适pH）时，酶的活性最高。
②果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。
（2）实验流程①处理原料：搅拌器搅拌制苹果泥↓②分组处理：将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在不同温度的恒温水浴中保温（探究最适温度时，准备一组烧杯，分别盛有不同温度的水；探究最适PH时，准备一组试管，将每个试管中的反应混合物调节至不同的pH）↓③反应阶段：加入果胶酶反应一段时间↓④测量记录：过滤果汁，用量筒测量果汁体积并记录5.探究果胶酶的用量（1）自变量：果胶酶的用量。
（2）无关变量：温度、pH、酶催化反应的时间、苹果泥的用量等。
（3）判断的思路①如果随着酶的用量增加，过滤到的果汁体积也增加，说明酶的用量不足。
②如果酶的用量增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁体积不再改变，说明酶的用量已经足够。
深度思考1.影响酶活性的因素（1）影响酶促反应速度的外界因素有哪些？它们是否都影响酶的活性？请举例说明。
答案:①影响酶促反应速度的外界因素有温度、pH、酶抑制剂、酶的用量、底物浓度等。
课标高考生物总复习配套课件：选修1-3酶的研究与应用
20世纪中叶，美国化学家Stanley Cohen和英国化学家Rita Levi-Montalcini发现酶的基因调 控机制
酶的历史发展
18世纪，酶首次被发现 19世纪，酶的化学本质被揭示 20世纪，酶的生物合成机制被揭示 21世纪，酶的来自因工程改造和工业应用得到快速发展
酶在食品营养强化中的应用：如酶 解、酶改性、酶催化等
添加标题
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酶在食品保鲜中的应用：如酶解、 酶改性、酶催化等
酶在食品风味改良中的应用：如酶 解、酶改性、酶催化等
酶在医药工业中的应用
酶在药物合成中的 应用：酶催化药物 合成，提高效率和 选择性
酶在药物生产中的 应用：酶催化药物 生产，降低成本和 污染
加强酶研究与应用的意义与价值
酶在生物体内的重要作用 酶在工业生产中的广泛应用 酶在环境保护中的潜力 酶在医疗健康领域的前景
感谢您的观看
汇报人：
酶在农业领域的应用
酶在农业生产中的 应用：提高作物产 量和质量
酶在土壤改良中的 应用：改善土壤结 构，提高土壤肥力
酶在植物保护中的 应用：防治病虫害 ，提高植物抗病能 力
酶在农产品加工中 的应用：提高农产 品加工效率和质量
06
总结与展望
酶研究的重要性和成果总结
酶在生物体内的重要作用：催化生物化 学反应，维持生命活动
酶在工业生产中的应用：提高生产效率， 降低生产成本
酶在环境保护中的应用：降解污染物， 保护生态环境
酶在医学领域的应用：诊断疾病，治疗 疾病，提高生活质量
高中生物复习(人教版)选修1.3酶的应用 PPT
(5)请以温度为横坐标,酶促反应速率为纵坐标画出除去奶渍实 验的大致情况图。
【解题指南】 1、考查实质 本题主要考查加酶洗衣粉的作用原理与实验设计与分析能力。 2、解题关键 (1)理解酶制剂的作用及特性。 (2)掌握酶制剂的影响因素。 (3)明确科学的发现过程,即发现问题→提出假设→设计实验→得 出结论。
奶渍 蓝墨水
48 43 28 12 6 4 12 17 93 86 80 72 68 67 81 105
请您为上述探究实验命题:____________________________。 (2)解释在同一水温下除去两种污渍时间不同的原因估计是__ ___________________________________________________。 (3)上述探究过程(①至④)隐含_____与______两个步骤。 (4)上述实验涉及两项对比关系,一项是针对___________的成分 对比,另一项是针对___________的条件对比。这个地方的条件 对比与一般实验空白对比的区别是____________。
奶渍布 _3_7__℃_
脂肪酶 洗衣粉 5 min
颜色浅
【点拨】该实验的自变量为洗衣粉的种类,其他为无关变量,依照 单一变量原则与等量原则可知,自来水的量、加入物质及水温应 一致。
二、酵母细胞的固定化 1、固定化酶 (1)应用原理:将酶固定在颗粒状的__载__体上,使酶既易___催__化,又 易于_回__收_,能够重复使用。 (2)应用实例: ①反应机理:葡萄糖 葡__萄__糖__异__构__酶 __果__糖_ ②固定化酶反应柱:反应柱的筛板不允许__酶__颗__粒_通过,但___反_ 应 溶__液__能够自由出入;反应时葡萄糖溶液从__上__端_注入,反应后的 物质从_下__端___流出。
高考生物(人教版)总复习课件：选修1 第3讲 酶的研究与应用
C．相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉
D．衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果
解析：热水温度高，会使洗衣粉中的酶活性降低甚至
丧失；洗涤效果可通过相同时间内污渍的残留程度来表示 ；当酶不在适宜pH范围内，加酶洗衣粉的洗涤效果可能低 于普通洗衣粉；衣物质地和洗衣粉的用量属于无关变量， 会影响实验结果。 答案：B
第三讲
酶的研究与应用
课前自主学习
课堂互动探究
果胶酶在果汁生产中的应用
1．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)处理方法——酶解法
果汁量 ①温度应为最适温度②pH梯度可 (澄清 用NaOH和盐酸调节③用玻璃棒搅 度) 拌使反应充分进行
pH
果汁量 ①制备苹果匀浆后迅速加热，使苹 果胶酶 (澄清 果浆中果胶酶变性 的用量 度) ②温度、pH应为最适且保持不变
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
可将蛋白质水解为易 溶解或分散于洗涤液 蛋白酶 中的小分子肽或氨基 酸 把脂肪水解为较易溶 脂肪酶 解的甘油和游离的脂 肪酸
种类
洗涤原理
洗涤实例 来自面条、米粥等的 污垢
能使淀粉迅速分解为 淀粉酶 可溶性的麦芽糖、葡 萄糖等 使纤维的结构变得蓬 松，从而使渗入到纤 维深处的尘土和污垢 能够与洗衣粉充分接 触，达到更好的去污 效果
人教新课标高中生物选修一《酶的研究与应用》专题复习.docx
酶的研究与应用课标解读（一）、能力要求1、学会根据实际情况，设计探究解决问题的实验。
2、学会正确的分析和评价实验结果。
（二）、内容要求1、查阅酶与酶工稈在生产生活中的应用。
2、通过实验体验探索果胶酶的使用，学会对照实验的设计；尝试自己制作一份果汁。
3、写出具体实验方案探讨加酶洗衣粉的洗涤效果，学会有效控制变量。
4、学会用包埋法制作固定化细胞，尝试在自己的生活屮使用。
知识网络体系重难热点归纳重点：是研究酶在生产生活中的实际应用，包括制作果汁、洗涤衣物、通过细胞的固定化技术应用酶。
难点：1、如何正确确定实验变量，达到实验目的。
2、如何根据问题写出实验方案。
3、如何正确分析、评价实验结果。
4、固定化技术优势、制作固定化细胞的要领。
复习策略1、查阅酶与酶工程的应用，丰富知识内容2、阅读教材的相关实验和自己的实验设计、实验记录，体会实验设计方法，学写实验方案。
3、分析实验过程，学写分析评价报告。
4、习题训练。
经典例题剖析1.水果罐头盖上印有“如发现盖子鼓起，请勿选购”的字样，引起盖子鼓起的最可能原因是（）A、好氧型细菌呼吸，产生CO2和H2OB、酵母菌呼吸，产生CO2和C2H5OHC、乳酸菌呼吸，产生CO2和C3H6O3D、酵母菌呼吸，产生CO2和H2O［解析］罐头是密封、杀菌的，但不排除有微生物的抱子等存活下来，只有进行无氧呼吸的微生物可以生存；罐头鼓胀是过期后微生物生活产气的结果，乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，无气体产生；酵母菌既可以在有氧条件下生活，也可以在无氧条件下发酵产生酒精和二氧化碳。
［答案］B2.有人测定了A、B、C、D四种植物体内多种酶的活性与温度的关系，结果如下图所示。
根据图中的信息，你认为在25摄氏度条件下，竞争能力最强的生物和对温度适应范围最广的生物分别是（）AB和D BB和C CB和A DA和C［解析］酶活性具有一定的温度范围和适宜温度，温度过高酶会失活，低温对酶活性抑制；在一定温度下，最适宜该温度的酶活性最强，该生物生活的也最好，竞争力就强；酶有活性的范围最大，生物的生存温度范围就越广。
高中生物高考一轮总复习讲义 选修1 专题3 酶的研究与应用
跟踪训练2 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 围绕反应物旋转的技术 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的技术
高中生物高考复习讲义
选修部分
选修1
生物技术实践
专题3 酶的研究与应用
忆教材 溯本源ຫໍສະໝຸດ 研考点 破疑难明题型 析典例
练真题 悟考情
课时作业
研
基础导学
一、果胶酶在果汁生产中的作用[填空] 1．果胶酶的组成及作用 果胶酶包括________、________和果胶酯酶，能使果胶 分解成可溶性的半乳糖醛酸，瓦解________和胞间层。
2．加酶洗衣粉的去污机理[填表] 种类 蛋白 酶 洗涤原理 蛋白酶 ________ ――→ ________＋氨基酸 脂肪酶 脂肪 ――→ ________＋ ________ 洗涤的物质种类 血渍、奶渍及各种食品 类的蛋白质污垢
脂肪 酶
食品的油渍、 人体皮脂、 口红
淀粉酶
淀粉酶 淀粉 ――→ ________＋ ________ 使________的结构变得
误区剖析 固定化实验中的易错点总结 (1)海藻酸钠溶液的浓度对包埋酵母细胞数量的影响 ①海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠； ②浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量 少。
(2)海藻酸钠溶液配制注意事项 ①海藻酸钠溶化时要用小火或间断加热，避免海藻酸 钠发生焦糊； ②将溶化后的海藻酸钠先冷却至室温，再与酵母细胞 混合，避免高温杀死酵母细胞； ③固定化酵母细胞时，应将海藻酸钠酵母细胞的混合 液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注射，以免影 响凝胶珠的形成。
【名师金典】新课标高考生物总复习课件：选修1-第3讲植物的组织培养技术和酶的研究与应用
(1)选用新生营养芽为外植体的原因是________，诱导 外植体形成PLBs的过程称________。
(2)与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势 体现在________，________，________。
(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的 生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱 产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案 时探讨了以下问题：
二、果胶酶在果汁生产中的应用
1．果胶酶
(1)组成：包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和 果胶酯酶 等，是分解果胶的 一类酶 的总称。
(2)作用： ①分解果胶为可溶性的 半乳糖醛酸 植物细胞壁和胞间层 。
，瓦解
②使浑浊的果汁变得 澄清 ，增加出汁量。
2．酶的活性与影响酶活性的因素 (1)酶的活性：指酶催化一定化学反应的能力，可用 反应速度 来表示。 (2)影响酶活性的因素：温度、pH和 酶的抑制剂 等。
【答案】 (1)木瓜蛋白酶 木瓜蛋白酶的活力不随pH
的变化而变化 单位时间内、单位体积中底物减少(或产物
增加) (2)课题：探究酶保护剂的浓度和提取液的pH的最佳
组合
提取液的Ph
底物的减少量(或产物的产生量)
6.0 6.5 7.0 7.5 8.0
酶保护剂浓度(mol/L)
0.02
0.03
0.04
0.05
3．探究温度和pH对酶活性的影响 (1)实验原理： ①果胶酶活性受温度和pH的影响，处于最适温度和最 适pH时，活性 最高 。 ②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。
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选修①第三讲
一、选择题
1．(2017·江苏高考)下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是()
A．从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小
B．作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药
C．尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用
D．将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌
解析：化学结合法中的化学物质可能影响酶的活性，而吸附法的影响较小；消化酶只能通过口服方式给药，所以蛋白酶制剂必须包有糖衣；尿糖试纸不属于固定化酶，不能反复使用；CaCl2使用时间过长会使凝胶珠更加坚硬，不利于酵母细胞的发酵，所以要用无菌水洗去CaCl2。
答案：C
2．(2018·温州五校联考)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．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
B．若采用手洗法进行去污操作，需尽可能保证各组洗涤用力程度、时间等基本相同
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．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
解析：根据实验的对照原则和单因子变量原则，水温是本研究的变量，要有温度梯度，各组实验温度不能相同，其他的无关变量要保持适宜且相同。
该实验用的布料、水量要适中，不是布料越大、水量越多实验效果越好。
答案：B
3．下列制备固定化酵母细胞的步骤正确的是()
①细胞的活化②配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液③配制海藻酸钠溶液④海藻酸钠溶液与酵母细胞混合⑤固定化酵母细胞
A．①③②④⑤B．①②④③⑤
C．②①③④⑤D．①②③④⑤
解析：制备固定化酵母细胞的步骤为：①细胞的活化；②配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液；
③配制海藻酸钠溶液；④海藻酸钠溶液与酵母细胞混合；⑤固定化酵母细胞。
答案：D
4．下列关于固定化酶的说法，错误的是()
A．固定化酶不足之处是不能催化一系列反应
B．固定化酶可再次利用，降低了生产成本
C．固定后的酶既能与反应物接触，又能与产物分离
D．固定化酶易溶于水
解析：固定化酶是将酶固定在不溶于水的载体上，所以固定化酶难溶于水。
固定化酶使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用。
答案：D
5．(2017·江苏高考)下列有关酶的制备和应用的叙述，正确的是()
A．酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶
B．透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化
C．棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤
D．多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层
解析：本题以酶为载体，综合考查有关酶的制备与应用的知识。
酶解法可去除微生物的细胞壁，再通过吸水涨破法使细胞内的物质释放出来，提取分离其中的胞内酶；透析和电泳法可用于酶的分离和纯化，但酸解会破坏酶的结构；棉织物的主要成分是纤维素，可用含纤维素酶的洗衣粉洗涤，因为纤维素酶使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，达到更好的去污效果；多酶片中的胃蛋白酶应在片剂的糖衣内层，而片剂的核心层应是在小肠中发挥作用的胰蛋白酶等。
答案：A
6．某学生进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的课题研究。
他的实验设计如下：
①设置2组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉
②2组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部设置为相同
③根据污渍去除程度得出结果
对这个实验的评价是，正确的是()
A．未设置对照实验
B．无关变量设置太多
C．没有自变量
D．因变量不能描述
解析：实验课题是“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”，因此设置的2组实验应该是：一组用普通洗衣粉作对照组，另一组用加酶洗衣粉作实验组。
如果设置3组也正确，一组用普通洗衣粉作对照组，实验组设置使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉。
答案：A
7．(2018·北京海淀检测)关于探究果胶酶最适用量的实验，叙述不正确的是()
A．各组需加入等量不同浓度的果胶酶溶液。