专题三酶及其应用.docVIP

高三生物二轮复习活动单 PAGE  PAGE 5 专题三 酶及其应用 【知识梳理】 一、酶的本质及生理功能 来源及 化学本质活细胞产生的具有生物催化作用的有机物绝大多数酶是蛋白质少数酶是RNA合成场所核糖体细胞核(真核生物)生理功能催化作用(生物催化剂)作用原理降低化学反应的活化能二、与酶有关的实验设计及方法总结 1．应遵循单一变量原则，同时还要设置对照实验。 2．实验设计的一般思路：分析课题→把握原理→确认变量→设置对照→一般步骤。其关键：自变量如何操纵、无关变量如何控制、因变量如何检测。在此分析的基础上，设计步骤、预测结果并得出结论。 （1）验证或探究酶具有高效性：高效性是一种比较性概念，是指与无机催化剂相比具有高效性。因此应设置酶与无机催化剂对同一反应的催化效率的对照，不能用酶和蒸馏水做对照，若这样是验证酶的催化功能。 （2）验证或探究酶具有专一性：专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。因此验证酶具有专一性应设置一种酶对不同化学反应的催化效果的对照。可用同一底物、两种不同酶，也可用不同底物、同一种酶来验证。 （3）验证或探究温度对酶活性的影响：自变量是温度，应设置具有一定梯度的多个不同温度条件，比较某种酶的催化效率。一般至少应设置“低温、适温、高温”三个指标。注意α-淀粉酶最适温度是60 ℃。 （4）验证或探究pH对酶活性的影响：自变量是pH，应设置具有一定梯度的多个不同pH条件，比较某酶的催化效率。一般至少应设置“低pH、最适pH、高pH”三个指标。注意胃蛋白酶最适pH在1.5左右。 三、 ATP 的结构特点及与ADP的相互转化 四、酶的研究和应用 1．直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较 直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种数一种或几种一种一系列酶常用载体高岭土、皂土、硅胶、凝胶明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺制作方法化学结合固定化、物理吸附固定化包埋法固定化是否需要营养物质否否是催化反应单一或多种单一一系列反应底物各种物质(大分子、小分子)各种物质(大分子、小分子)小分子物质缺点①对环境条件非常敏感，易失活；②难回收，成本高，影响产品质量不利于催化一系列的酶促反应反应物不易与酶接近，尤其是大分子物质，反应效率下降优点催化效率高、耗能低、低污染①既能与反应物接触，又能与产物分离；②可以反复利用成本低、操作容易2．制备固定化酵母细胞的实验注意事项 （1）酵母细胞的活化：酵母细胞的活化时间一般需要0.5～1 h，需要提前做好准备。此外，酵母细胞活化时体积会变大，因此活化前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出容器外。 （2）海藻酸钠溶液的浓度：海藻酸钠溶液的配制是固定化酵母细胞的关键，若海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少，都会影响实验效果。 （3）海藻酸钠溶液配制注意事项：对海藻酸钠溶化时要小火或间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊；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；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。 （4）CaCl2溶液的作用：CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠胶体发生聚沉，形成凝胶珠。若CaCl2溶液浓度过高或凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡的时间过长（一般为30分钟左右）或未用蒸馏水对凝胶珠冲洗2～3次，将会导致凝胶珠容易破裂。 五、探究加酶洗衣粉的洗涤效果 1．常用酶制剂的种类及洗涤原理 种类洗涤原理洗涤实例蛋白酶可将蛋白质水解为易溶解或分散于洗涤液中的小分子肽或氨基酸血渍、奶渍等脂肪酶把脂肪水解为较易溶解的甘油和游离的脂肪酸油渍、人体皮脂、口红淀粉酶能使淀粉迅速分解为可溶性的麦芽糖、葡萄糖等来自面条、巧克力等的污垢纤维 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2．探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物上污渍的洗涤效果 实验过程：①取大烧杯两只，用量筒量取等量水放入其中；②将制好的污染布块和洗衣粉(一组为污染布块与普通洗衣粉，一组为污染布块与加酶洗衣粉)分别放入两只烧杯中；③用玻璃棒同时充分搅拌。一段时间后再搅拌，可重复进行；④相同的时间后观测洗涤效果。 3．探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果 （1）实验原理：酶的催化作用具有专一性，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与单一加酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。 （2）实验变量：①自变量：加酶洗衣粉的种类；②无关变量：其他条件相同